encontrando los valores sinusoidales de una corriente o voltaje complejo

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Tengo algunos problemas para entender este tipo de transformación. Los materiales proporcionados por mi profesor ni siquiera mencionan el método que se utiliza para cambiar de complejo a sinusoidal y viceversa. Por ejemplo

I = -10 (1 + j sqrt (3) / 3)).

Se convierte,

i = 20/3 sqrt (6) sin (wt +210).

Solo entiendo que se agregan 180 grados debido al signo menos en la primera parte de la ecuación, pero ¿qué pasa con el resto?

Aquí hay otro ejemplo en la materia opuesta. i (t) = 6 sin (wt + 3pi / 4).

se convierte en ..

I = -3 + 3j

    
pregunta Spike-1002

2 respuestas

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La idea básica es que a cualquier cantidad sinusoidal \ $ x (t) \ $ con frecuencia angular \ $ \ omega \ $ puede asociar una cantidad compleja constante \ $ X \ $ para que $$ x (t) = \ operatorname {Re} [X \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ omega t}], \ qquad \ qquad (1) $$ donde \ $ \ operatorname {Re} \ $ denota la parte real de número complejo \ $ X \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ omega t} \ $. La cantidad \ $ X \ $ se denomina phasor asociado a \ $ x (t) \ $. Este tipo de representación también se denomina Steinmentz transform .

Otras representaciones son posibles, por ejemplo, el fasor asociado puede elegirse de modo que $$ x (t) = \ operatorname {Re} [\ sqrt {2} \, X \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j } \ omega t}], \ qquad \ qquad (2) $$ de esta manera el módulo \ $ | X | \ $ del número complejo \ $ X \ $ produce el valor de la raíz cuadrada media (RMS) de \ $ x (t) \ $. O puede elegir el fasor para que \ $ x (t) \ $ esté representado por las partes imaginarias $$ x (t) = \ operatorname {Im} [X \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ omega t}], \ qquad \ qquad (3) $$ o $$ x (t) = \ operatorname {Im} [\ sqrt {2} \, X \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ omega t }]. \ qquad \ qquad (4) $$

En el caso de sus ejemplos, con un poco de "ingeniería inversa", es fácil ver que su profesor eligió la representación (4).

Consideremos su último ejemplo con \ $ I = (-3 + 3 \ mathrm {j}) \, \ mathrm {A} \ $ (¡las cantidades complejas también tienen unidades!). La representación polar de \ $ I \ $ es $$ I = (-3 + 3 \ mathrm {j}) \, \ mathrm {A} = 3 \ sqrt {2} \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j } \ frac {3 \ pi} {4}} \, \ mathrm {A}. $$ Por lo tanto, $$ i (t) = \ operatorname {Im} [\ sqrt {2} \, I \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ omega t}] = \ operatorname {Im} \ left [6 \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ left (\ omega t + \ frac {3 \ pi} {4} \ right)} \, \ mathrm {A} \ right], $$ y usando la fórmula de Euler $$ \ mathrm {e} ^ {\ mathrm {j} \ alpha} = \ cos \ alpha + \ mathrm {j} \ sin \ alpha, $$ obtenemos $$ \ begin {align} i (t) & = \ operatorname {Im} \ left \ {6 \ left [\ cos \ left (\ omega t + \ frac {3 \ pi} {4} \ right) + \ mathrm {j} \ sin \ left (\ omega t + \ frac {3 \ pi} {4} \ right) \ right \\\ mathrm {A} \ right \}, \\ & = 6 \ sin \ left (\ omega t + \ frac {3 \ pi} {4} \ derecha) \, \ mathrm {A}. \ end {align} $$

    
respondido por el Massimo Ortolano
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La notación "big I" se llama "notación fasor", que es una notación abreviada que solo representa la fase y la magnitud de una señal, mientras se ignora su frecuencia. Utiliza coordenadas rectangulares, con un componente real y un componente imaginario. La forma general es

$$ I = Real + j \ cdot $$ imaginario

La notación "i (t)" es una representación directa de la misma señal en el dominio del tiempo, pero ahora la fase y la magnitud se dan utilizando coordenadas polares. La forma general es

$$ i (t) = A \ sin (\ omega t + \ theta) $$

donde A es la amplitud, ω es la frecuencia de radianes y θ es el ángulo de fase.

Puedes buscar conversiones de coordenadas "rectangular a polar" y "polar a rectangular" para convertir entre las dos notaciones.

    
respondido por el Dave Tweed

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