Fase (ondas)

En física y matemáticas , la fase de una función periódica de alguna variable real (como el tiempo) es una cantidad similar a un ángulo que representa la fracción del ciclo cubierta hasta . Se denota y expresa en una escala tal que varía en una vuelta completa a medida que la variable pasa por cada período (y pasa por cada ciclo completo). Puede medirse en cualquier unidad angular , como grados o radianes , aumentando así en 360° o${\displaystyle F}$${\displaystyle t}$${\displaystyle t}$${\displaystyle \phi (t)}$${\displaystyle t}$${\displaystyle F(t)}$${\displaystyle 2\pi }$a medida que la variable completa un período completo. ^[1]${\displaystyle t}$

Esta convención es especialmente apropiada para una función sinusoidal , ya que su valor en cualquier argumento puede expresarse como el seno de la fase , multiplicado por algún factor (la amplitud de la sinusoide). (Se puede usar el coseno en lugar del seno, dependiendo de dónde se considere que comienza cada período).${\displaystyle t}$${\displaystyle \phi (t)}$

Por lo general, los giros completos se ignoran al expresar la fase; por lo que también es una función periódica, con el mismo período que , que explora repetidamente el mismo rango de ángulos a medida que pasa por cada período. Entonces, se dice que está "en la misma fase" en dos valores de argumento y (es decir, ) si la diferencia entre ellos es un número entero de períodos.${\displaystyle \phi (t)}$${\displaystyle F}$${\displaystyle t}$${\displaystyle F}$${\displaystyle t_{1}}$${\displaystyle t_{2}}$${\displaystyle \phi (t_{1})=\phi (t_{2})}$

El valor numérico de la fase depende de la elección arbitraria del inicio de cada período y del intervalo de ángulos al que se va a asignar cada período. ${\displaystyle \phi (t)}$

Gráfico de un ciclo de una función sinusoidal. La fase para cada valor de argumento, relativa al inicio del ciclo, se muestra en la parte inferior, en grados de 0° a 360° y en radianes de 0 a 2π.

Ilustración de cambio de fase. El eje horizontal representa un ángulo (fase) que aumenta con el tiempo.

Desplazador de fase con modulador IQ

Señales en fase

Señales fuera de fase

Representación de la comparación de fases. ^[3]

Izquierda: la parte real de una onda plana que se mueve de arriba hacia abajo. Derecha: la misma onda después de que una sección central sufriera un cambio de fase, por ejemplo, al pasar a través de un vidrio de diferente grosor que las otras partes.

Fuera de fase AE