» Esercizi svolti di Matematica e Fisica

[¯|¯] Spettro di potenza di un'onda quadra

spettro di potenza,onda quadra,trasformata di fourier
Fig. 1


Ricapitoliamo, correggendo, i risultati dell' esercizio precedente. Stiamo considerando una resistenza ohmica R sottoposta a una d.d.p. di durata τ:


calcolandone la trasformata di Fourier:

La potenza istantanea dissipata per effetto Joule è


Denotando con E(t) l'energia dissipata all'istante t, si ha:


onde

In particolare, l'energia totale dissipata è:








Più in generale, i.e. per una qualunque V(t) di modulo quadro sommabile in (-oo,+oo), si ha


Per l'uguaglianza di Parseval


Introducendo lo spettro di potenza:


si ha


La funzione di autocorrelazione è definita dalla coppia di trasformate integrali:


Segue


Tutto ciò suggerisce:

L'espressione corretta è


dove η definisce un intervallo di tempo. Consideriamo ora l'esempio di una d.d.p. con un andamento del tipo onda quadra:

La trasformata di Fourier è:

Gli integrali si calcolano facilmente:

Lo spettro di potenza

i grafici sono riportati in fig. 1.



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