振幅(Amplitude)(三)
振幅(Amplitude)(三)
台中縣常春藤高級中學李品慧老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯
振幅是震盪所造成波動大小的量值,如聲波在空氣中振盪時,其振幅正比於壓力的變化量。若以振盪變化為縱軸,時間為橫軸的圖形來表示,振幅即為曲線上特定點與橫軸的垂直距離。
振幅有幾種不同的定義:
峰對峰振幅
峰對峰振幅量測的距離為波峰與波谷之間的垂直距離,可以電路圖的儀表,或觀察示波器中的波形來測量。
均方根振幅
均方根振幅尤其適用於電子工程學,其定義為距平衡點的垂直距離平方和對時間的平均開平方根。
振幅定義上的模糊地帶
峰值振幅對於對稱的週期波是簡單而清楚的,如正弦波、方波或是三角波。但對不對稱的波(如:單一方向的週期脈衝波)而言卻難以定義其峰值振幅,因為不同定義 會得到不同的結果。如:考慮最大正值和平均的差、最大負值和平均的差,或是以最大正負值的差平均來視為峰值振幅結果並不相同。
對於複雜波形的波而言(如雜訊這種非週期性的訊號),我們常用均方根振幅來描述,因其簡單明瞭而且有物理上的意義。如:聲波或電磁波的平均功率跟其均方根振幅的平方成正比,但不一定跟峰值振幅的平方成正比。
當我們在處理交流電功率的問題時,通常我們會去計算正弦波的均方根值,而峰對峰值約為均方根值的三倍,這在我們評估電路安全、確認元件上有很大的幫助。


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