Matemáticas de representaciones fasoriales de variaciones sinusoidales de campos

En física, a menudo usamos representaciones fasoriales de variaciones sinusoidales de campos, como

mi ( r , t ) = R mi [ mi ( r ) mi j ω t ]

Tengo algunas preguntas sobre cómo manejar las matemáticas de este tipo de ecuación. Usando la fórmula de Euler, tenemos que mi j ω t = porque ( ω t ) + j pecado ( ω t ) . Entonces, ¿sería la parte real? mi ( r , t ) = mi ( r ) ? Estoy confundido, porque si usamos la fórmula de Euler, tenemos que mi j ω t = porque ( ω t ) + j pecado ( ω t ) , así que no estoy seguro si porque ( ω t ) también sería parte de la parte real?

Además, ¿cómo tratamos con la derivada parcial? mi t ? Pregunto porque tenemos eso

mi t = { R mi [ mi ( r ) mi j ω t ] } t ,

entonces es natural preguntarse si esto es lineal para que podamos tomar primero la derivada parcial y luego la parte real, o si debemos tomar primero la parte real y luego la derivada parcial.

Respuestas (2)

Entonces, ¿sería la parte real? mi ( r , t ) = mi ( r ) ?

  • mi ( r , t ) = R mi [ mi ( r ) mi j ω t ] = mi ( r ) porque ( ω t ) ya es real

¿Cómo tratamos con la derivada parcial? mi t ?

  • mi t =   ( mi ( r ) porque ( ω t ) ) t = ω mi ( r ) pecado ( ω t )

Si aún no has tomado la parte real,

mi t =   ( mi ( r ) Exp ( j ω t ) ) t = j ω mi ( r ) Exp ( j ω t ) = ω mi ( r ) [ pecado ( ω t ) + j porque ( ω t ) ]
cuya parte real seguirá siendo ω mi ( r ) pecado ( ω t ) . El orden realmente no importa.

  • De hecho, este truco se usa muchas veces al resolver osciladores acoplados. Es mucho más fácil de tratar Exp ( j ω t ) que pecado y porque al diferenciar.

la verdadera parte de mi ( r ) = mi ( r ) mi j ω t es mi ( r ) porque ( ω t ) , suponiendo, como es convencional, que mi ( r ) es real.

La derivada temporal parcial

mi t = ω mi ( r ) [ pecado ( ω t ) + j porque ( ω t ) ]

Entonces, si diferencia la parte real de mi o tomar la parte real de mi / t , No hace diferencia.