Амплитуда

Амплиту́да — максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения при колебательном или волновом движении. Неотрицательная скалярная величина, размерность которой совпадает с размерностью определяемой физической величины.

Синусоидальное колебание. y — амплитуда волны, λ — длина волны.

Иначе: Амплитуда — модуль максимального отклонения тела от положения равновесия. Например:

• амплитуда для механического колебания тела (вибрация), для волн на струне или пружине — это расстояние и записывается в единицах длины;
• амплитуда звуковых волн и аудиосигналов обычно относится к амплитуде давления воздуха в волне, но иногда описывается как амплитуда смещения относительно равновесия (воздуха или диафрагмы говорящего). Её логарифм обычно измеряется в децибелах (дБ);
• для электромагнитного излучения амплитуда соответствует величине напряженности электрического и магнитного поля.

Форма изменения амплитуды называется огибающей волной.

Формальное определение в радиотехнике

Амплитуда — наибольшее значение, которое принимает какая-либо величина, изменяющаяся по гармоническому закону.

Формальное определение предполагает применение термина «амплитуда» только для гармонической функции; «амплитуда» — модуль коэффициента перед гармонической функцией. В связи с этим термин «амплитуда» следует отличать от терминов, применимых к произвольным функциям:

• Максимальное значение сигнала — наибольшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени
• Минимальное значение сигнала — наименьшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени
• Размах сигнала — разность между максимальным и минимальным значениями сигнала на протяжении заданного интервала времени

Классификации амплитуд

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

Амплитуда называется постоянной, если её величина не зависит от времени и пространственного положения (в этом случае волна называется незатухающей).

Виды амплитуды:

• пиковая амплитуда (пик, peak amplitude, peak) — это отклонение от некоего среднего значения симметричных периодических волн (вроде синусоидальных, прямоугольных или пилообразных);
• пик-пик амплитуда, размах (пик-пик, peak-to-peak amplitude, pp) — это разница между положительным и отрицательным пиками;
• среднеквадратичная амплитуда (root mean square, RMS) — это квадратный корень среднего по времени значения квадрата отклонения графика от горизонтальной оси асимметричных волн (периодических импульсов в одном направлении; сложных волн, особенно для неповторяющихся сигналов вроде шума). Пиковая амплитуда в этом случае становится неочевидной и обычно не используется. Например, мощность, переносимая акустической или электромагнитной волной или электрическим сигналом, пропорциональна квадрату среднеквадратичной амплитуды (и в общем случае не пропорциональна квадрату пиковой амплитуды).

См. также

В Викисловаре есть статья «амплитуда»

• Волна
• Длина волны
• Фаза колебаний
• Комплексная амплитуда
• Амплитудная модуляция

Примечания

1. 1 2 3 4 ОСТ 45.159-2000. Отраслевая система обеспечения единства измерений. Термины и определения
2. 1 2 3 ГОСТ 16465-70. Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения

Ссылки

Значения в других словарях

1. амплитуда — -ы, ж. физ. Наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия, размах колебания. Амплитуда качания маятника. Малый академический словарь
2. амплитуда — Максимальное значение переменной величины или смещения при колебательном или волнообразном движении. В астрономии термин используется в особом смысле для обозначения диапазона изменений величины переменной звезды. Большой астрономический словарь
3. амплитуда — Амплитуды, ж. (науч.). Разность пределов, между которыми колеблется какая-н. переменная величина. Амплитуда качания маятника. Амплитуда суточного изменения температуры. Большой словарь иностранных слов
4. амплитуда — сущ., кол-во синонимов: 2 отклонение 61 размах 16 Словарь синонимов русского языка
5. амплитуда — амплитуда ж. 1. Размах колебания, наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия. 2. Разница между средней и крайними величинами чего-либо. 3. перен. То, что находится между крайними проявлениями чего-либо. Толковый словарь Ефремовой
6. амплитуда — АМПЛИТ’УДА, амплитуды, ·жен. (·лат. amplitudo — полнота) (научн.). Разность пределов, между которыми колеблется какая-нибудь переменная величина. Амплитуда качания маятника. Амплитуда суточного изменения температуры. Толковый словарь Ушакова
7. амплитуда — АМПЛИТУДА Наибольшее отклонение от нулевого значения величины (тело спортсмена, часть его тела, спортивный снаряд), совершающей колебания по определенному закону. — ~ бокового смещения общего центра массы тела конькобежца. Словарь спортивных терминов
8. амплитуда — Отклонение от среднего значения периодического временного ряда до пика или впадины. Большой бухгалтерский словарь
9. амплитуда — Амплиту́д/а. Морфемно-орфографический словарь
10. амплитуда — Amplitude Расстояние между максимальным и минимальным уровнем сигнала. Словарь компьютерных терминов
11. амплитуда — (лат.: amplitudo – величина) Величина, размах колебаний голосовых связок, от которых зависит сила звука: чем шире размах колебаний, тем громче звук. Словарь лингвистических терминов Жеребило
12. амплитуда — АМПЛИТУДА ы, ж. amplitude f., amplitude <�лат. 1. астр., мор. Амплитуд есть, разстояние солнца в градусах и минутах, от прямаго востока когда солнце восходит или от прямаго запада, когда заходит. Соймонов ЭШИ… Словарь галлицизмов русского языка
13. Амплитуда — Колебаний, наибольшее отклонение (от нулевого) значения величины, совершающей Гармонические колебания, например отклонение маятника от положения равновесия, значений силы тока и электрического напряжения в переменном электрическом токе и т. Большая советская энциклопедия
14. амплитуда — орф. амплитуда, -ы Орфографический словарь Лопатина
15. амплитуда — Амплитуда, амплитуды, амплитуды, амплитуд, амплитуде, амплитудам, амплитуду, амплитуды, амплитудой, амплитудою, амплитудами, амплитуде, амплитудах Грамматический словарь Зализняка
16. амплитуда — См. амплитуд Толковый словарь Даля
17. Амплитуда — (от лат. amplitudo) — величина) — величина наибольшего отклонения колеблющегося тела от положения покоя, одна из характеристик колебательного движения (наряду с периодом, частотой, формой и др.). Сумма двух А. наз. размахом. Музыкальная энциклопедия
18. АМПЛИТУДА — АМПЛИТУДА (от лат. amplitudo — величина) — наибольшее отклонение колеблющейся по определенному закону величины от среднего значения или от некоторого значения, условно принятого за нулевое; см. Гармонические колебания. Большой энциклопедический словарь
19. амплитуда — АМПЛИТУДА -ы; ж. . чего. 1. Физ. Наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия; размах колебания. А. маятника. 2. Разница между крайними величинами. Годовая а. колебаний температуры. 3. Книжн. О чём-л. Толковый словарь Кузнецова

Амплитуда колебаний (лат. amplitude — величина) — это наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.

Для маятника это максимальное расстояние, на которое удаляется ша­рик от своего положения равновесия (рисунок ниже). Для колебаний с малыми амплитудами за такое расстояние можно принимать как длину дуги 01 или 02, так и длины этих отрезков.

Амплитуда колебаний измеряется в единицах длины — метрах, санти­метрах и т. д. На графике колебаний амплитуда определяется как макси­мальная (по модулю) ордината синусоидальной кривой, (см. рис. ниже).

Период колебаний.

Период колебаний — это наименьший промежуток времени, через который система, соверша­ющая колебания, снова возвращается в то же состояние, в котором она находилась в начальный момент времени, выбранный произвольно.

Другими словами, период колебаний (Т) — это время, за которое совершается одно полное ко­лебание. Например, на рисунке ниже это время, за которое грузик маятника перемещается из крайней правой точки через точку равновесия О в крайнюю левую точку и обратно через точку О снова в крайнюю правую.

За полный период колебаний, таким образом, тело проходит путь, равный четы­рем амплитудам. Период колебаний измеряется в единицах времени — секундах, минутах и т. д. Период колебаний может быть определен по известному графику колебаний, (см. рис. ниже).

Понятие «период колебаний», строго говоря, справедливо, лишь когда значения колеблющей­ся величины точно повторяются через определенный промежуток времени, т. е. для гармоничес­ких колебаний. Однако это понятие применяется также и для случаев приблизительно повторяю­щихся величин, например, для затухающих колебаний.

Частота колебаний.

Частота колебаний — это число колебаний, совершаемых за единицу времени, например, за 1 с.

Единица частоты в СИ названа герцем (Гц) в честь немецкого физика Г. Герца (1857-1894). Если частота колебаний (v) равна 1 Гц, то это значит, что за каждую секунду совершается одно колебание. Частота и период колебаний связаны соотношениями: