Для случая двух синусоидальных сигналов одной частоты, например, напряжения и тока в электрической цепи, функциональное представление во временной области выглядит следующим образом:
u(t) = Umax sinωt, i(t) = Imaxsin (ωt + φ),
где φ – фазовый сдвиг функции тока относительно функции напряжения.
Временная и частотная (спектральная) области представления периодического сигнала связаны прямым и обратным преобразованиями Фурье (ПФ) – Fourier Transform. Прямое ПФ позволяет, зная временную функцию сигнала x(t), определить его спектр S(f). Обратное ПФ, наоборот, дает возможность, зная спектр сигнала S(f), найти временное представление (функцию) самого сигнала x(t).
Спектральный состав напряжений и токов – одна из важных характеристик сигнала, например, при оценке качества поступающей электроэнергии и/или особенностей отдельных потребителей. Он отражает наличие и вклад (обычно в действующих значениях) гармоник более высокой частоты, чем основная – 50 Гц.