harmonics是什麼意思，harmonics的意思翻譯、用法、同義詞、例句

harmonics英标

英:/'hɑː'mɒnɪks/ 美:/'hɑr'mɑnɪks/

類别

TOEFL,GRE

常用詞典

n. 和聲學；泛音；數律分析法

例句

Harmonics are expensive.

諧和貴得很。

You know them as harmonics or overtones.

你把它們當做和聲或弦外音。

We use harmonics.

我們也用諧和。

It leads to higher harmonics amplitudes in lower frequency range.

它産生低頻段的高振幅。

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

諧波是理想電波或正弦電波的變形。

常用搭配

spherical harmonics

球函數

同義詞

n.|overtone/partial tone;和聲學；泛音；數律分析法

專業解析

在物理學和工程學中，諧波（Harmonics）是指頻率為某個基礎頻率（稱為基波頻率）整數倍的正弦波分量。它們是複雜周期性波形分解後的基本組成部分，廣泛應用于聲學、電力系統、信號處理和音樂等領域。

1. 基礎物理定義與傅裡葉分析諧波的本質源于傅裡葉級數理論。任何滿足狄利克雷條件的周期性函數，都可以分解為一系列頻率為基頻整數倍的正弦或餘弦波之和。其中：

基波（Fundamental Wave）：頻率最低的分量（即基頻 ( f_1 )），決定了信號的主要周期。
諧波（Harmonics）：頻率為基頻整數倍（( 2f_1, 3f_1, 4f_1, ldots, nf_1 )）的正弦分量。第 ( n ) 次諧波的頻率就是 ( n ) 倍基頻。

例如，一個頻率為 50 Hz 的基波，其二次諧波為 100 Hz，三次諧波為 150 Hz，依此類推。

2. 在電力系統工程中的應用與影響在電力系統中，理想的交流電壓和電流應為純淨的正弦波（基波）。然而，非線性負載（如整流器、變頻器、電弧爐、LED照明、開關電源等）會導緻電流波形畸變，産生頻率為工頻（50Hz或60Hz）整數倍的諧波電流。這些諧波電流流經系統阻抗時會産生諧波電壓，導緻電壓波形也發生畸變。主要影響包括：

設備過熱與損壞：諧波電流會增加變壓器、電機、電纜的銅損和鐵損（渦流損耗），導緻過熱、效率降低、絕緣老化加速甚至損壞。
電容器過載與諧振：諧波電流容易使無功補償電容器過電流運行，更嚴重的是可能引發系統諧振，導緻諧波電流和電壓被急劇放大，損壞設備。
繼電保護誤動：諧波可能導緻保護裝置（如過流繼電器）測量不準或誤動作。
幹擾通信系統：電力線諧波可能對鄰近的通信線路産生電磁幹擾。國際标準如IEEE Std 519-2014 對電力系統中電壓和電流諧波的畸變率限值做出了規定，以保障電能質量和設備安全運行。

3. 在聲學與振動中的體現

樂器與音色：樂器産生的樂音通常包含一個基頻和一系列諧波（泛音）。諧波的相對幅度和相位關系決定了聲音的音色（Timbre），使我們能區分不同樂器演奏同一音符的聲音。例如，小提琴和小號演奏同一個A4（440Hz），其諧波成分的差異造就了它們獨特的音色。
駐波與共振：在弦、空氣柱（如管樂器）、膜（如鼓面）等振動系統中，當驅動頻率等于系統的某一固有頻率（Natural Frequency）時，會形成駐波并發生共振。這些固有頻率通常是基頻的整數倍，即諧波頻率。例如，兩端固定的弦的振動頻率為 ( f_n = n frac{v}{2L} ) (( n=1,2,3,ldots ))，其中 ( f_1 ) 是基頻，( f_2, f_3 ) 等是諧頻。

4. 在音樂聲學中的術語在音樂語境下，Harmonics 有時特指一種演奏技法（如弦樂上的“泛音奏法”），通過輕觸弦的節點（如1/2、1/3、1/4長度處）來抑制基頻振動，使相應的諧波（如二次、三次、四次諧波）突出發聲，産生空靈、清脆的音效。這些音被稱為“泛音（Harmonics）”，其音高對應于該諧波的頻率。

權威參考來源：

Hyperphysics - Georgia State University: Sound and Hearing (基礎物理原理)
IEEE Standards Association: IEEE Std 519-2014 (電力諧波标準)
EPRI (Electric Power Research Institute) - Power Quality (電力諧波影響與治理)
University of New South Wales: Physics of Music - Notes (聲學、樂器物理原理)
The Physics Classroom: Sound Waves and Music (聲波、諧波、音樂物理基礎)

網絡擴展資料

關于harmonics的詳細解釋如下：

1.音樂領域

指和聲、泛音，是複雜聲音中的高頻成分。例如，樂器演奏時除了基音外還會産生頻率為基頻整數倍的泛音（如第二泛音頻率是基頻的兩倍）。這些泛音的組合決定了音色。
例句："See how changing the amplitudes of different harmonics changes the waves."（調整不同泛音的振幅會改變波形）。

2.物理學領域

指諧波，即頻率為基波整數倍的電磁波或振動波。電力系統中，諧波可能導緻設備幹擾或損耗。
相關術語：

諧波電流（harmonic current）
諧波失真（harmonic distortion）。

3.數學領域

涉及調和函數（harmonic function），滿足拉普拉斯方程的函數，常用于描述物理場的平衡狀态，如熱傳導或電磁場。
例句："These are called spherical harmonics."（這些稱為球諧函數）。

其他說明

複數形式：單數形式為harmonic，形容詞含義為“和諧的；和聲的”（如harmonic sound）。
特殊用法：在占星學中，Harmonics指通過數學分析星盤的方法（但此用法非主流且權威性較低）。

總結來說，harmonics的核心含義與頻率的整數倍關系相關，具體應用需結合上下文。

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