Sinusvågor

Sinusvåg är en vågform vars tidsutveckling följer en sinusfunktion. Den mest allmänna beskrivningen i tidsdomänen är y(t) = A sin(ωt + φ), där A är amplituden, ω är vinkelfrekvensen (ω = 2πf) och φ är fasen. Frekvensen f är antalet svängningar per sekund och perioden T = 1/f.

Egenskaper: En ideell sinusvåg innehåller endast en frekvenskomponent och saknar övertoner. I praktiken kan verkliga signaler närma sig sinusvågor när andra frekvenser är små. I frekvensdomänen uppträder en ren sinusvåg som en spets vid ±f i den komplexa representationen, medan tiden visar en kontinuerlig, slät periodisk kurva.

Sinusvågor används ofta tillsammans i vad som kallas superposition: en komplex signal kan uttryckas som summan av flera sinusvågor med olika frekvenser, faser och amplituder enligt Fourier-satsen. Användningsområden inkluderar elektronik som referenssignal och bärare i kommunikation, samt ljudteknik för rena toner och studier av vågrörelser i fysik.

Framställning och mätning: Elektroniska oscillatorer, kristalloscillatorer och funktiongeneratorer kan producera sinusvågor. Mekaniska och akustiska system ger också naturliga sinusvågor, exempelvis på en spänd sträng eller ett membran. För mätning används oscilloskop och spektrumanalysatorer; Lissajous-figurer används för fasbestämning.

Betydelse: Som lösning till många vågekvationer är sinusvågor en grundläggande byggsten i teoretisk och tillämpad fysik samt i ingenjörsvetenskap, där de ofta används som idealiseringar och referenssignaler.