2.5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ В СПЕКТРЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА
Пусть сигнал
(ток, напряжение) представляет собой сложную периодическую функцию времени с периодом Т.
Энергия такого сигнала, длящегося от
до
, бесконечно велика. Основной интерес представляют средняя мощность периодического сигнала и распределение этой мощности между отдельными гармониками. Очевидно, что средняя мощность сигнала, рассматриваемого на всей оси времени, совпадает с мощностью, средней за один период Т. Поэтому можно воспользоваться формулой (2.17), в которой под коэффициентами
следует подразумевать коэффициенты ряда (2.20), под интервалом ортогональности
величину периода Т, а под нормой
— величину
[см. (2.21)].
Таким образом, средняя мощность периодического сигнала
Используя тригонометрическую форму ряда Фурье и учитывая, что
и
, получаем
Если
представляет собой ток
, то при прохождении его через сопротивление
выделяется мощность (средняя)
где
— постоянная составляющая, а
— амплитуда
гармоники тока
Итак, полная средняя мощность равна сумме средних мощностей, выделяемых отдельно постоянной составляющей
и гармониками с амплитудами
Это означает, что средняя мощность не зависит от фаз отдельных гармоник. Это вытекает из ортогональности спектральных составляющих. в данном случае на интервале Т.