¿Cuáles son las diferencias entre una señal de potencia y una señal de energía?

Answer 1

Una señal de potencia es una señal que tiene potencia finita para cada punto en el tiempo. Entonces, si una señal es una señal de potencia, entonces el valor en cada punto debe ser finito.

Una señal de energía es aquella que tiene energía finita. Entonces, si integras el poder todo el tiempo, debería ser finito.

Una señal de potencia de longitud finita es siempre una señal de energía. Sin embargo, una señal de potencia de longitud infinita puede o no ser una señal de energía dependiendo de si la integral es finita o no.
La función delta de Dirac (función delta de Dirac) es una señal de energía pero no una señal de energía.

La función de paso unitario (en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function) es una señal de potencia pero no una señal de energía.

Una sinusoide de canción infinita es una señal de potencia pero no una señal de energía.

Todas las señales prácticas (que se pueden medir en la vida real) son señales de potencia. Y si están truncados (limitados en el tiempo) también son señales de energía.

Answer 2

Como has revisado el libro de texto, no lo revisaré aquí. En cambio, intentaré proporcionar algunos ejemplos que lo ayudarán a comprender el concepto de manera más intuitiva.

Un petardo es el mejor ejemplo de una señal de energía. Suponga que enciende un petardo. Un petardo posee una cantidad finita de energía, y la combustión se detiene una vez que se agota la energía química almacenada en él. Por lo tanto, si intentamos calcular la potencia entregada por el petardo durante un período de tiempo muy largo (lectura infinita), será cero. Esto se debe a que el poder es energía dividida por el tiempo y dado que el numerador (energía) es finito y el denominador (tiempo) tiende al infinito, el poder de una señal de energía es cero.

Nuestro sol es una buena aproximación de una señal de potencia. Esto se debe a que ofrece una potencia casi constante durante períodos de tiempo muy largos (miles de millones de años). En otras palabras, la energía de una señal de potencia es infinita , porque la potencia multiplicada por el tiempo es energía y dado que la potencia es constante y el tiempo tiende al infinito, la energía de una señal de potencia tiende al infinito. Recuerde en nuestro ejemplo que el sol es solo una aproximación al caso ideal porque el sol no contiene energía infinita y algún día se quedará sin energía. Sin embargo, para nuestros propósitos, se puede aproximar como una fuente de energía constante. Es imposible encontrar una señal de potencia ideal en la naturaleza, ya que debe contener energía infinita.

Answer 3

GRACIAS por a2a

Una señal de energía tiene una integral cuadrada. Una señal de potencia tiene una integral cuadrada promedio. Ejemplo: al modelar una red eléctrica, le conviene tratar la señal como si estuviera en curso para siempre (estado estable), de modo que podría modelarla, por ejemplo, como una sinusoide. Pero no se podía hablar de su energía ya que eso sería infinito. Sin embargo, la herida de potencia es finita, la amplitud al cuadrado sobre 2.

Un mensaje enviado por transmisión inalámbrica, o por cable, o fotónicamente, sería una señal de energía, ya que tiene un comienzo y un final. Un canal que fluye continuamente sería una señal de potencia ya que su energía es infinita.

Answer 4

La diferencia es que las señales de energía son integrables al cuadrado , mientras que las señales de energía no lo son.

Es fácil entender esto usando ejemplos de señales de tiempo discretas . La extensión a las señales de tiempo continuo es más o menos en las mismas líneas.

Considere la secuencia [matemática] {\ left \ {\ frac {1} {n} \ right \}} ^ \ infty_ {n = 1} [/ math]. La energía de esta secuencia es la serie [matemáticas] \ sum_ {n = 1} ^ \ infty \ frac {1} {n ^ 2}. [/ Matemáticas]

Como esta serie converge , esta es una señal de energía.

Ahora considere la secuencia [math] {\ left \ {\ frac {1} {\ sqrt n} \ right \}} ^ \ infty_ {n = 1}. [/ Math]

La energía de esta secuencia es la serie [matemáticas] \ sum_ {n = 1} ^ \ infty \ frac {1} {n} [/ matemáticas]. Como esta serie diverge , esta no es una señal de energía.

Entonces, ¿cómo trabajamos con esta señal? Considere el siguiente límite:

[matemáticas] \ lim_ {k \ to \ infty} \ frac {\ sum_k \ frac {1} {k}} {k} [/ matemáticas].

El numerador es la energía de la secuencia [matemáticas] {\ left \ {\ frac {1} {\ sqrt n} \ right \}} ^ \ infty_ {n = 1} [/ matemáticas] a lo largo del tiempo [matemáticas] k [ /matemáticas]. El denominador es el tiempo durante el cual se mide esta energía. Por lo tanto, esta fracción representa la potencia de la señal durante el intervalo de tiempo [matemática] k [/ matemática].

Lo siguiente a verificar es si esta fracción converge , en un tiempo infinito.

El denominador [math] k [/ math] obviamente diverge ya que [math] k [/ math] tiende al infinito. El numerador [math] \ sum_k \ frac {1} {k} [/ math] también diverge. Sin embargo, la tasa de divergencia es más lenta que la del denominador. Es decir, para cualquier [matemática] k, [/ matemática] [matemática] \ sum \ frac {1} {k} [/ matemática] es mucho más pequeña que [matemática] {k} [/ matemática] .

Por lo tanto, la fracción converge, incluso si el numerador y el denominador individualmente no lo hacen. Por lo tanto, la secuencia [matemática] {\ left \ {\ frac {1} {\ sqrt n} \ right \}} ^ \ infty_ {n = 1} [/ math], es una señal de potencia .

Formalmente, el resultado anterior se puede establecer usando la prueba de razón (o para series alternas, la prueba de razón absoluta ), los cuales se basan en el principio de que si la razón de términos consecutivos en una serie es menor que la unidad, entonces la serie converge .

Esta es la idea detrás de las señales de energía. Se puede extender a señales de tiempo continuo en las mismas líneas.

PD: Recuerde que el concepto de potencia solo funciona cuando la integral o suma de energía diverge a una tasa más lenta que el índice de tiempo. Si ese no es el caso, entonces la potencia no puede definirse para tal señal. La función de rampa discreta, dada por la secuencia [math] {\ left \ {n \ right \}} ^ \ infty_ {n = 1} [/ math], es un ejemplo de ello. Su energía dada por la serie [math] \ sum_ {n = 1} ^ \ infty \ n ^ 2, [/ math] diverge a un ritmo más rápido que el índice de tiempo. Por lo tanto, uno no puede definir el poder para tal señal.

Answer 5

En condiciones normales, la energía es la capacidad de hacer trabajo.

la energía tiene que transformarse en alguna otra forma de trabajo, como la energía cinética, para convertir esa energía en energía.

para que la señal posea energía y no esté haciendo nada, así que no hay energía

En términos de electricidad, el voltaje de circuito abierto es 230, pero la corriente que circula por la lámpara es cero, es un buen ejemplo de energía.

Señal de potencia -> significa que la fuente de energía está suministrando energía para realizar un trabajo útil, por lo que para realizar una fuente o una señal debe poseer energía infinita para continuar.

ejemplo -> En circuito cerrado, la lámpara brillará, la energía consumida es finita para mantener en funcionamiento la señal eléctrica o la fuente debe poseer una enorme cantidad de energía para mantener esa lámpara en funcionamiento.

Espero que hayas entendido deja en el comentario si tienes alguna duda.

Answer 6

La señal de energía es una señal que tiene energía solo en un tiempo finito, no todo el tiempo. Y como sabemos, el poder de una señal es la tasa de su energía a lo largo del tiempo … esa es la (energía / tiempo). Entonces, en la señal de energía (potencia = energía ( finita ) / tiempo ( infinito ) [en todo momento]) que equivale a CERO

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Power Signal es una señal que tiene un poder finito ( no es igual a CERO) … y como decimos anteriormente que el (poder = energía / ( infinito ) tiempo [en todo tiempo]). Entonces, la energía es muy muy grande que tiende al infinito

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Este es un ejemplo de señal de energía (señal de muestra unitaria ). Debido a que tiene energía solo en un período de tiempo, entonces su potencia es CERO

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Este es un ejemplo de señal de potencia (señal de paso de unidad ). Debido a que tiene energía infinita, su potencia es finita.

Answer 7

Answer 8

Detalles completos sobre el tema de poder y energía