Calcolatore della fase d’onda

Il calcolatore del valore di fase determina la fase di un’onda sinusoidale progressiva in una posizione e in un istante specifici. Inserisca numero d’onda, posizione, frequenza angolare, tempo e fase iniziale per applicare l’espressione standard kx − omega t + phi zero. Il risultato è espresso in radianti sia come valore non ridotto sia come valore equivalente entro un ciclo completo. Lo strumento è utile in ottica, acustica, elettromagnetismo, analisi delle vibrazioni e in ogni calcolo che richieda lo stato di un’oscillazione prima di valutarne seno o coseno.

Che cosa rappresenta la fase istantanea dell’onda

Un’onda sinusoidale si ripete, ma il suo argomento indica esattamente dove si trova l’oscillazione nel ciclo periodico. Per un’onda che viaggia nella direzione positiva della posizione, questo calcolatore usa phase = kx − omega t + phi zero. Il numero d’onda k descrive la rapidità con cui la fase cambia rispetto alla posizione, mentre la frequenza angolare omega ne descrive la variazione nel tempo.

La posizione x e il tempo t selezionano l’evento esaminato, mentre la fase iniziale fornisce lo spostamento all’origine delle coordinate quando il tempo è zero. La fase restituita è un angolo in radianti, non uno spostamento, un’intensità, un campo elettrico o una probabilità. Lei può inserire tale angolo nel seno o nel coseno secondo la convenzione della Sua equazione d’onda.

Poiché la fase è adimensionale, i prodotti kx e omega t devono entrambi risultare in radianti: la posizione deve corrispondere all’unità di lunghezza reciproca del numero d’onda e il tempo all’unità temporale reciproca della frequenza angolare. È indispensabile usare unità coerenti, anche se il calcolatore non associa i valori a specifici metri, secondi, centimetri o millisecondi.

Come leggere i risultati ridotti e non ridotti

Questa fase non ridotta è utile per confrontare eventi lungo molti cicli, perché mantiene il numero e il verso delle rotazioni accumulate. Angoli separati da un multiplo intero di due pi rappresentano lo stesso punto di un ciclo sinusoidale; pertanto entrambi i risultati producono lo stesso seno e coseno, salvo la normale precisione in virgola mobile. Per esempio, una fase non ridotta negativa può avere un equivalente positivo vicino alla fine del ciclo.

Usi il valore non ridotto per propagazione, continuità, accumulo di fase o differenze tra campioni. Scelga il valore ridotto per quadranti, etichette di ciclo, grafici colorati in base alla fase o confronti che devono ignorare i giri completi. La formula segue la comune convenzione dell’onda progressiva positiva.

Se la Sua fonte scrive kx + omega t, adotta il segno o la direzione opposta; la rappresenti fornendo una frequenza angolare negativa invece di cambiare l’equazione dopo il calcolo.

Controllo degli input, precisione e automazione

Fornisca tutti e cinque gli input come numeri finiti. I risultati sono arrotondati a dodici cifre decimali per rendere stabili le chiamate ripetute e l’esecuzione nel browser. Questo arrotondamento è adatto ai comuni calcoli tecnici e didattici, ma non crea una precisione sperimentale assente negli input.

Il calcolo è deterministico, non usa la rete e non memorizza dati dell’onda. Nei processi automatici conservi il segno del numero d’onda e della frequenza angolare, registri la convenzione delle unità insieme al risultato e non riduca la fase prima di calcolare una differenza se conta il numero di cicli trascorsi.