harmonics是什么意思，harmonics的意思翻译、用法、同义词、例句

harmonics英标

英:/'hɑː'mɒnɪks/ 美:/'hɑr'mɑnɪks/

类别

TOEFL,GRE

常用词典

n. 和声学；泛音；数律分析法

例句

Harmonics are expensive.

谐和贵得很。

You know them as harmonics or overtones.

你把它们当做和声或弦外音。

We use harmonics.

我们也用谐和。

It leads to higher harmonics amplitudes in lower frequency range.

它产生低频段的高振幅。

Harmonics are deformations to the ideal electrical wave or sine wave.

谐波是理想电波或正弦电波的变形。

常用搭配

spherical harmonics

球函数

同义词

n.|overtone/partial tone;和声学；泛音；数律分析法

专业解析

在物理学和工程学中，谐波（Harmonics）是指频率为某个基础频率（称为基波频率）整数倍的正弦波分量。它们是复杂周期性波形分解后的基本组成部分，广泛应用于声学、电力系统、信号处理和音乐等领域。

1. 基础物理定义与傅里叶分析谐波的本质源于傅里叶级数理论。任何满足狄利克雷条件的周期性函数，都可以分解为一系列频率为基频整数倍的正弦或余弦波之和。其中：

基波（Fundamental Wave）：频率最低的分量（即基频 ( f_1 )），决定了信号的主要周期。
谐波（Harmonics）：频率为基频整数倍（( 2f_1, 3f_1, 4f_1, ldots, nf_1 )）的正弦分量。第 ( n ) 次谐波的频率就是 ( n ) 倍基频。

例如，一个频率为 50 Hz 的基波，其二次谐波为 100 Hz，三次谐波为 150 Hz，依此类推。

2. 在电力系统工程中的应用与影响在电力系统中，理想的交流电压和电流应为纯净的正弦波（基波）。然而，非线性负载（如整流器、变频器、电弧炉、LED照明、开关电源等）会导致电流波形畸变，产生频率为工频（50Hz或60Hz）整数倍的谐波电流。这些谐波电流流经系统阻抗时会产生谐波电压，导致电压波形也发生畸变。主要影响包括：

设备过热与损坏：谐波电流会增加变压器、电机、电缆的铜损和铁损（涡流损耗），导致过热、效率降低、绝缘老化加速甚至损坏。
电容器过载与谐振：谐波电流容易使无功补偿电容器过电流运行，更严重的是可能引发系统谐振，导致谐波电流和电压被急剧放大，损坏设备。
继电保护误动：谐波可能导致保护装置（如过流继电器）测量不准或误动作。
干扰通信系统：电力线谐波可能对邻近的通信线路产生电磁干扰。国际标准如IEEE Std 519-2014 对电力系统中电压和电流谐波的畸变率限值做出了规定，以保障电能质量和设备安全运行。

3. 在声学与振动中的体现

乐器与音色：乐器产生的乐音通常包含一个基频和一系列谐波（泛音）。谐波的相对幅度和相位关系决定了声音的音色（Timbre），使我们能区分不同乐器演奏同一音符的声音。例如，小提琴和小号演奏同一个A4（440Hz），其谐波成分的差异造就了它们独特的音色。
驻波与共振：在弦、空气柱（如管乐器）、膜（如鼓面）等振动系统中，当驱动频率等于系统的某一固有频率（Natural Frequency）时，会形成驻波并发生共振。这些固有频率通常是基频的整数倍，即谐波频率。例如，两端固定的弦的振动频率为 ( f_n = n frac{v}{2L} ) (( n=1,2,3,ldots ))，其中 ( f_1 ) 是基频，( f_2, f_3 ) 等是谐频。

4. 在音乐声学中的术语在音乐语境下，Harmonics 有时特指一种演奏技法（如弦乐上的“泛音奏法”），通过轻触弦的节点（如1/2、1/3、1/4长度处）来抑制基频振动，使相应的谐波（如二次、三次、四次谐波）突出发声，产生空灵、清脆的音效。这些音被称为“泛音（Harmonics）”，其音高对应于该谐波的频率。

权威参考来源：

Hyperphysics - Georgia State University: Sound and Hearing (基础物理原理)
IEEE Standards Association: IEEE Std 519-2014 (电力谐波标准)
EPRI (Electric Power Research Institute) - Power Quality (电力谐波影响与治理)
University of New South Wales: Physics of Music - Notes (声学、乐器物理原理)
The Physics Classroom: Sound Waves and Music (声波、谐波、音乐物理基础)

网络扩展资料

关于harmonics的详细解释如下：

1.音乐领域

指和声、泛音，是复杂声音中的高频成分。例如，乐器演奏时除了基音外还会产生频率为基频整数倍的泛音（如第二泛音频率是基频的两倍）。这些泛音的组合决定了音色。
例句："See how changing the amplitudes of different harmonics changes the waves."（调整不同泛音的振幅会改变波形）。

2.物理学领域

指谐波，即频率为基波整数倍的电磁波或振动波。电力系统中，谐波可能导致设备干扰或损耗。
相关术语：

谐波电流（harmonic current）
谐波失真（harmonic distortion）。

3.数学领域

涉及调和函数（harmonic function），满足拉普拉斯方程的函数，常用于描述物理场的平衡状态，如热传导或电磁场。
例句："These are called spherical harmonics."（这些称为球谐函数）。

其他说明

复数形式：单数形式为harmonic，形容词含义为“和谐的；和声的”（如harmonic sound）。
特殊用法：在占星学中，Harmonics指通过数学分析星盘的方法（但此用法非主流且权威性较低）。

总结来说，harmonics的核心含义与频率的整数倍关系相关，具体应用需结合上下文。

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