13.3 : إشارات الطاقة والقوة

Consider an electric system with a resistor. Here, the voltage and current signals enable power and energy measurement across the resistor.

For a continuous-time signal, the total energy over the time interval is defined as the integral of the square of the signal's magnitude over the same interval.

The time-averaged power is calculated by dividing the total energy by the duration of the time interval.

For a discrete-time signal, the total energy over the time interval is computed by summing the squares of the signal's magnitude for all points within the interval, while the average power is found by dividing the total energy by 2N+1.

The expressions for total energy and power are redefined for continuous and discrete signals over the intervals —t1 to t2 and –n1 to n2.

Based on these definitions, there are three major types of signals.

Energy signals have finite total energy, resulting in zero average power.

Power signals have finite average power, which results in infinite energy.

Non-physical signals are signals where neither power nor energy are finite.

في النظام الكهربائي المزود بمقاوم، تعمل إشارات الجهد والتيار على تسهيل قياس القوة والطاقة عبر المقاوم. بالنسبة للإشارة المستمرة في الوقت، يتم تعريف الطاقة الكلية على مدى فترة زمنية على أنها تكامل مربع حجم الإشارة على تلك الفترة. رياضيًا، يتم التعبير عن ذلك على النحو التالي:

Equation1

يتم حساب متوسط القدرة الزمنية عن طريق قسمة إجمالي الطاقة على مدة الفترة الزمنية، كما هو موضح في:

Equation2

بالنسبة لإشارة زمنية منفصلة، يتم حساب إجمالي الطاقة عن طريق جمع مربعات حجم الإشارة لجميع النقاط ضمن الفترة الزمنية:

Equation3

يتم إيجاد متوسط القدرة عن طريق قسمة إجمالي الطاقة على عدد النقاط في الفترة الزمنية:

Equation4

يتم إعادة تعريف هذه التعبيرات للطاقة الإجمالية والقدرة لفترات زمنية غير محدودة لاستيعاب التطبيقات العملية.

بناءً على هذه التعريفات، تُصنَّف الإشارات إلى ثلاثة أنواع: إشارات الطاقة وإشارات القدرة والإشارات غير الفيزيائية. تحتوي إشارات الطاقة على إجمالي طاقة محدود، مما ينتج عنه متوسط قدرة صفرية. وعلى العكس من ذلك، فإن إشارات الطاقة لها متوسط طاقة محدود، مما يؤدي إلى إجمالي طاقة لا نهائي على مدى فترة زمنية غير محدودة. الإشارات غير المادية هي تلك التي لا تكون فيها الطاقة أو الطاقة منتهية، مما يجعلها غير عملية للتطبيقات في العالم الحقيقي. إن فهم هذه التصنيفات أمر حيوي لتحليل الإشارات بدقة وإدارة الطاقة بكفاءة في الأنظمة الكهربائية.

Tags

Energy Signals Power Signals Non physical Signals Electrical System Voltage Signals Current Signals Total Energy Time averaged Power Discrete time Signal Continuous time Signal Signal Classification Energy Measurement Power Measurement

From Chapter 13:

article

Now Playing

13.3 : إشارات الطاقة والقوة

Introduction to Signals and Systems

220 Views

article

13.1 : الإشارة والنظام

Introduction to Signals and Systems

597 Views

article

13.2 : تصنيف الإشارات

Introduction to Signals and Systems

363 Views

article

13.4 : الإشارات الزوجية والفردية

Introduction to Signals and Systems

659 Views

article

13.5 : إشارات الزمن المستمر الأساسية

Introduction to Signals and Systems

176 Views

article

13.6 : دالة النبضة المستطيلة والمثلثية

Introduction to Signals and Systems

510 Views

article

13.7 : الإشارات الأُسِّية والجيبية

Introduction to Signals and Systems

213 Views

article

13.8 : إشارات الوقت المنفصلة الأساسية

Introduction to Signals and Systems

183 Views

article

13.9 : العمليات الأساسية على الإشارات

Introduction to Signals and Systems

334 Views

article

13.10 : تصنيف الأنظمة-1

Introduction to Signals and Systems

161 Views

article

13.11 : تصنيف الأنظمة-II

Introduction to Signals and Systems

130 Views

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved