Moin,
Ich mache Grad ne Ausbildung als Elektroniker und es fällt ganz oft der
Begriff Resonanzfrequenz. Das habe ich noch nicht ganz verstanden. Laut
Wikipedia ist Resonanz wenn die Erregerfrequenz die Eigenfrequenz
erreicht. Heißt das die Resonanz Frequenz ist immer die Eigenfrequenz?
Wenn ja warum gibt es die denn wenn es sowieso die Eigenfrequenz ist?
Wir hatten das z.b. bei Filtern wenn die Blindwiederstände von c und L
gleich sind, dann ist das die Resonanzfrequenz. Dann habe ich letztens
auch bei einem Roboter Projekt gehört das Rad dreht nicht wegen der
Resonanzfrequenz. Ich sehe den Zusammenhang überhaupt nicht. Hoffe ihr
könnt meiner Ahnungslosigkeit beseitigen danke :)
Du wirfst drei verschiedenen Resonanzen in einen Topf:
-Resonanz im elektrischen Schwingkreis
-Resonanz in der mechanik
-Resonanz beim Robotor (völlig unverständlich was du damit meinst)
Die Eigenfrequenz ist die (passive) Eigenschaft eines Systems (egal ob
elektrisch, mechanisch, pneumatisch…). Sie ist also immer vorhanden
(auch wenn das System nicht erregt wird). Errege ich jedoch ein System
(aktive Zuführung von Energie) dann kann es schwingen. Errege ich das
System mit einer Frequenz, die genau der Eigenfrequenz entspricht, so
nennt man diesen Zustand Resonanz. Der Zustand Resonanz ist wiederum
unabhängig ob es sich um ein mechanisches, elektrisches oder
Sonstwassystem handelt.
Eigenfrequenz ist die Frequenz mit der ein System von selber schwingt.
Das kann eine Schaukel sein auf der du sitzt.
Ein Blech das irgendwo eingespannt ist.
Ein Kondensator und eine Spule
Resonanz hast du dann wenn eine von aussen angebrachte Anregung genau in
der passenden Frequenz das System anregt.
Beispiel Schaukel: Wenn du dich immer im richtigen Moment nach hinten
bzw. nach vorne lehnst.
Was dann mit einem System passiert wenn eine Anregung in Resonanz ist,
ist was völlig anderes.
Bei der Schaukel ist es erwünscht, sonst schaukelt man nicht.
Bei dem Blech kann es die durch starke Vibrationen abbrechen
Bei deinem Schrittmotor führt es dazu daß das System nicht mehr richtig
funktioniert.
Bei einer Kondensator Spule Kombi kann man damit eine bestimmte Frequenz
einer oder mehrerer überlagerter Wechselspannung(en) durchlassen oder
sperren.
Schnorle schrieb:> Heißt das die Resonanz Frequenz ist immer die Eigenfrequenz?> Wenn ja warum gibt es die denn wenn es sowieso die Eigenfrequenz ist?
Ein System muss nicht immer nur eine Eigenfrequenz besitzen. Denke z.B.
an eine Kirchenglocke. Wird diese angeschlagen, so besteht der Ton aus
mehreren Frequenzen (Eigenfrequenzen) welche gleichzeitig erklingen.
Errege ich nun ein System mit genau einer Frequenz auf Resonanz, so kann
diese Frequenz eine der möglichen vielen Eigenfrequenzen sein.
> Sie (Eigenfrequenz) ist also immer vorhanden> (auch wenn das System nicht erregt wird)
Bei grosser Dämpfung eines Systems ist eine Eigenfrequenz
nicht gegeben.
Schnorle schrieb:> Heißt das die Resonanz Frequenz ist immer die Eigenfrequenz? Wenn ja> warum gibt es die denn wenn es sowieso die Eigenfrequenz ist?
Das Resonanzfrequenz gleich Eigenfrequenz ist, ist zwar häufig so, aber
nicht immer. Beispiel:
Stellt man zwei Spulen zweier Schwingkreise (mit annähernd gleicher
Frequenz) nebeneinander, so dass sie untereinander energieaustauschen
können. So kommt es zur sog. Resonanzfrequenzaufspaltung: Es gibt nun
zwei Resonanzfrequenzen (messbar dadurch wo die Spannung maximal wird),
die abhängig vom Kopplungsgrad der Spulen (d.h. wie nah sind sie sich,
gibt es einen gemeinsamen Kern, etc.) ist.
Diese Resonanzfrequenzen entsprechen aber NICHT den Eigenfrequenzen, da
diese nur von den bauteilewerten abhängen, diese sich durch das koppeln
aber nicht ändern.
Dieser Effekt der Aufspaltung tritt in mehr oder weniger allen
gekoppelten Schwingfähigen Systemen auf, so z.B. auch bei zwei
aneinander gekoppelten pendeln und sogar in der Quantenmechanik (da
sorgt es dafür das die sog. Energiebänder bei Festkörpern entstehen,
statt diskreten energiewerten, wie bei einzelnen Atomen)
Joe G. schrieb:> Sie ist also immer vorhanden (auch wenn das System nicht erregt wird).
Streng genommen nur in Systemen, in denen zwei ineinander wechselseitig
überführbare Energieformen existieren. Das kann Energie im elektrischen
Feld vs. magnetischen Feld sein (elektrischer Schwingkreis), oder
potenzielle vs. kinetische Energie (Schaukel, Federsystem), …
Allerdings sind sehr viele in der Natur existierende Systeme halt so
aufgebaut.
Elektrofan schrieb:> Bei grosser Dämpfung eines Systems ist eine Eigenfrequenz> nicht gegeben.
Doch, auch dort gibt es sie, allerdings keine praktisch relevanten
Resonanzeffekte mehr. Die für Resonanzeffekte zuzuführende Energie ist
dann so groß, dass sie unmittelbar zu irreversiblen Veränderungen am
entsprechenden System führen würde, also zu einer (Teil-)Zerstörung.
Elektrofan schrieb:> Bei grosser Dämpfung eines Systems ist eine Eigenfrequenz> nicht gegeben.
Die Eigenfrequenz, ist die Frequenz, mit der ein System ohne Antriebs-
oder Dämpfungskraft zu Schwingungen neigt.
Das ist ja alles richtig was ihr schreibt, aber meint ihr damit helft
ihr dem TO "Schnorle" erst mal prinzipiell auf Mittelstufenniveau zu
verstehen wobei es bei Resonanz hauptsächlich geht?
Jörg W. schrieb:> Streng genommen nur in Systemen, in denen zwei ineinander wechselseitig> überführbare Energieformen existieren. Das kann Energie im elektrischen> Feld vs. magnetischen Feld sein (elektrischer Schwingkreis), oder> potenzielle vs. kinetische Energie (Schaukel, Federsystem), …
Es noch schärfer formuliert werden.
In Systemen, in denen mindestens zwei unterschiedliche Energiespeicher
(kapazitiv, induktiv) existieren. Ein thermisches System (thermische
Kapazität) kann Energie an eine elektrische Kapazität abgeben und
umgekehrt. Wir haben also zwei Energiespeicher die Energie austauschen
können. Dennoch schwingt das System nicht. Aber all diese Erklärungen
sind für den Fragesteller zunächst wohl zu hoch.
Joe G. schrieb:> Aber all diese Erklärungen sind für den Fragesteller zunächst wohl zu> hoch.
Yep.
Allerdings ist es bei seiner sehr allgemeinen Fragestellung auch
schwierig, ihn irgendwo „abzuholen“, wenn er sich denn selbst gar nicht
wieder meldet.
Jörg W. schrieb:> Allerdings ist es bei seiner sehr allgemeinen Fragestellung auch> schwierig, ihn irgendwo „abzuholen“, wenn er sich denn selbst gar nicht> wieder meldet.
Es ist weniger als eine Stunde her seit er das erste Post verfasst hat.
Seidem habt ihr ihm so viele und z.B sehr spezielle Posts geschrieben,
daß er noch nicht mal alle gelesen geschweige denn verstanden haben
kann.
VIeleicht einfach mal ein paar Stunden abwarten.
> Die Eigenfrequenz, ist die Frequenz, mit der ein System ohne> Antriebs- oder Dämpfungskraft zu Schwingungen neigt.
Eine an einer Spiralfeder angehängte Pappscheibe, die in Gelee
eingetaucht ist, kriecht nach Auslenkung in ihre Neutralstellung
zurück, eventuell wird die Neutralstellung dabei einmal minimal
überschritten.
Zwar sind auch hier zwei Energiespeicher vorhanden (Feder-Masse),
trotzdem kann man sinnvoll keine Eigenfrequenz für dieses System
angeben.
Ohne Eigenfrequenz gibt es jedenfalls keine Resonanzkatastrophe ...
Ich verstehe deine Kritik. Doch der Begriff „Eigenfrequenz“ beschreibt
nicht das was man gerne fühlt oder möchte, sondern das, was dazu
definiert wurde. Und so lautet die Definition halt: „Die Eigenfrequenz,
ist die Frequenz, mit der ein System ohne Antriebs- oder Dämpfungskraft
zu Schwingungen neigt.“ [1]
Deshalb unterscheidet man auch die „Eigenfrequenz“ manchmal auch
Eigenfrequenz des ungedämpften Systems und die Eigenfrequenz des
gedämpften Systems. Verwendet man Kreisfrequenzen statt Frequenzen, wird
der Unterschied noch deutlicher (Omgeanull und Omega). So existiert bei
Lehrschen Dämpfungsmaßen größer eins eben doch eine Eigenfrequenz aber
keine Eigenfrequenz des gedämpften Systems.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_frequency
Hi ,
Danke erstmal für die vielen antworten:)
Etwas zu komplex aber ich versuchen es Mal. Bei dem Beispiel mit der
Schaukel wie kann sie denn in einer Eigenfrequenz schwingen ? Genau wie
bei der Glocke ich brauche doch ein Erreger damit die sich bewegen und
das kommt ja dann drauf an wie stark ich die anschubse. Oder verstehe
ich den Begriff falsch ?
Mfg
Hallo,
ich merke mir das so. Hüpfen auf einer Brücke mehrere Leute im
Gleichtakt und steigern die Energie bis die Brücke gnadenlos krachen
geht, dann haben sie die Resonanzfrequenz getroffen. Hüpfen die gleichen
Leute mit der gleichen Energie jeweils in unterschiedlichen "Takten"
passiert nichts.
Schnorle schrieb:> Genau wie bei der Glocke ich brauche doch ein Erreger damit die sich> bewegen
Natürlich muss irgendwoher die Energie kommen für die Bewegung.
Aber versuche mal, eine Schaukel beispielsweise 1,5 mal so häufig
anzuschubsen, wie ihre Resonanzfrequenz ist. Also einen Schubs, sie
zurückschaukeln lassen, und dann genau an der Stelle, wo sie am
schnellsten zurückfliegt, wieder einen Schubs entgegen ihrer
Bewegungsrichtung. Da wirst du schnell merken, dass du mit viel Energie
vergleichsweise wenig Bewegung (also Amplitude der Schwingung)
erreichst. Wenn du stattdessen „im Takt“ der Schaukel (also in ihrer
Resonanzfrequenz) bleibst mit der Energiezufuhr, dann musst du nur noch
die Energie nachschieben, die pro Auslenkung „verloren gegangen“ ist.
(Natürlich geht sie im physikalischen Sinne nicht verloren, daher die
Anführungszeichen.)
Vielleicht nochmals etwas anders.
Der Begriff Eigenfrequenz ist zunächst nur ein physikalisches
(mathematisches) Konzept. Betrachte den Begriff losgelöst von der
Vorstellung einer Bewegung. Der Begriff ist in der Mathematik und der
Physik nützlich, weil man damit recht gut viele praktische Probleme
lösen kann. Bezogen auf die Schaukel sagt der Begriff Eigenfrequenz aus,
wie groß die Periodendauer einer Schwingbewegung in Abhängigkeit der
Länge der Schaukel und der Erdbeschleunigung ist. Das „Anstoßen“ kommt
in der Berechnungsvorschrift Eigenfrequenz Schaukel nicht vor.
Schnorle schrieb:> Bei dem Beispiel mit der> Schaukel wie kann sie denn in einer Eigenfrequenz schwingen ?
Wenn du dich auf die Schaukel setzt und dich einmal krätig abstösst
(oder irgendwie sonst auslenkst) und dann einfach starr sitzen bleibst,
dann schwingt sie von alleine weiter. Allerdings nimmt die Schaukelhöhe
ab weil durch Reibung ständig Energie verloren geht.
Das ist die Eigenfrequenz.
Wenn du jetzt mit der Eigenfrequenz (also immer genau im gleichen
richtigen Zeitpunkt) deinen Körper verlagerst dann schaukelst du immer
weiter oder sogar höher.
Wenn du dich aber nur wild auf der Schaukel hin und her bewegst, nicht
synchron zu der Eigenfrequenz wirst du schnell nicht mehr schaukeln.
Du musst dich also in Resonanz zur Eigenfrequenz bewegen.
Schnorle schrieb:> Bei dem Beispiel mit der> Schaukel wie kann sie denn in einer Eigenfrequenz schwingen ? Genau wie> bei der Glocke ich brauche doch ein Erreger damit die sich bewegen und> das kommt ja dann drauf an wie stark ich die anschubse. Oder verstehe> ich den Begriff falsch ?
Ja, du brauchst bei allen schwingfähigen Gebilden eine äußere
Energiezufuhr, um die Verluste auszugleichen. Bei der Schaukel z.B. muss
die Reibung an der Aufhängung sowie der Luftwiderstand des Schaukelnden
ausgeglichen werden.
Bei der Glocke hast du zwei schwingende Systeme ineinander: die Glocke
selber und den Klöppel. Ich meine, dieser muss eine etwas andere
Eigenfrequenz haben, damit er überhaupt anschlägt.
Die Glocke ist aber trotzdem ein schönes Beispiel: große sind recht
schwer, die ein Mensch nicht heben kann, trotzdem kann er sie
anschwingen lassen. Man führt in der Schwingfrequenz immer einen Beitrag
an Energie zu, so dass sie nach kurzer Zeit ihre gewünschte Auslenkung
bekommt. Am Anfang muss man kräftig ackern, wenn sie mal schwingt,
reicht relativ wenig, um sie am Schwingen zu halten.
Versuchst du das Anschwingen von Schaukel oder Glocke mit der falschen
Frequenz durchzuführen, wirst du erfolglos bleiben.
Veit D. schrieb:> ich merke mir das so. Hüpfen auf einer Brücke mehrere Leute im> Gleichtakt und steigern die Energie bis die Brücke gnadenlos krachen> geht
deswegen war beim Militär ja auch der Befehl, ohne Gleichschritt marsch
über eine Brücke!
Joachim B. schrieb:> deswegen war beim Militär ja auch der Befehl, ohne Gleichschritt marsch> über eine Brücke!
Komisch - wir durften immer unter den Brücken durchkriechen ... äh, nein
- "gleiten", meistens in der Evolutionsstufe 2 und 3 ;-)
Philipp G. schrieb:> Hier gibt es noch ein interessantes Beispiel
Und hier nch eines, die "Tacoma Narrows Bridge".
Die Bücke ist bereits bei sehr mäßigen Luftbewegungen regelmäßig in
heftige Schwingungen geraten und war einigermaßen "berühmt" dafür und
deshalb für einige Zeit ein beliebtes Ausflugsziel und Fotomotiv.
1940 hat sich's dann aber auch schnell wieder ausgeschwungen, denn da
ist die Brücke schlussendlich zusammengekracht...
https://www.youtube.com/watch?v=nFzu6CNtqechttps://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
Diodenes schrieb:> Komisch - wir durften immer unter den Brücken durchkriechen ... äh, nein> - "gleiten", meistens in der Evolutionsstufe 2 und 3 ;-)
tja wer sich zum Wurm machen lässt....
ich musste ja nie, sonst wäre ich wohl aus dem Bau nie rausgekommen
wegen Verweigerung.
Nur weil einer ruft spring springe ich doch ohne Grund nicht.
Ausserdem wurde mir da zu viel getreten
angetreten
abgetreten
aus......
Noch ein anderes Beispiel:
Als Kind habe ich mir in der Badewanne immer einen Spaß daraus gemacht
die Wanne zum Überlaufen zu bringen. Einfach mit der richtigen Frequenz
vor und zurück rutschen. Dadurch entwickelt sich eine Welle die in der
Amplitude ständig steigt bis das Wasser überschwappt. Man muss sich kaum
bewegen. Wichtig ist nur die richtige Frequenz.
Auch hier wird die Energie zwischen zwei Formen gewechselt (potenzielle
energie und kinetische Energie).
Joachim B. schrieb:> Diodenes schrieb:>> Komisch - wir durften immer unter den Brücken durchkriechen ... äh, nein>> - "gleiten", meistens in der Evolutionsstufe 2 und 3 ;-)>> tja wer sich zum Wurm machen lässt....
Och, Würmer waren wir nicht, eher Maulwürfe ;-)
Aber auch nur in Teilen der Grundausbildung. Danach war Eloka angesagt,
und das war nichts weniger als hochgradig spannend. Will ich
rückblickend nicht missen! Und auch die werten Kameraden inkl.
Dienstvorgesetzte waren richtig gute Typen, absolut astreine Leute. Ich
kann mich wahrlich nicht beklagen :-)
Joachim B. schrieb:> Nur weil einer ruft spring springe ich doch ohne Grund nicht.
Nein nein, natürlich nicht... bis nachher der Chef sagt: "B., morgen
fliegen sie nach Njeljubljuputinsk, damit der Rubel bei unserer
obergeilen Möchtegernweltmarktführerfirma weiter rollt...!" Bei der
Weihnachtsfeier am Ende des Jahres gibt's dafür dann noch den Golden
Samowar samt Ehrennadel und einen Tritt in den Hintern von der
Spesenstelle wegen der explodierten Wodkarechnung.
;-)
Ja, da kam etwas viel auf einmal... Viele der Beispiele erfordern
auch weiteres Wissen. Z.B. gibt's Unterschiede Schaukel : Planeten.
Marek N. schrieb:> Es gibt sogar bei Planetenbahnen Resonanz:> https://de.wikipedia.org/wiki/BahnresonanzSchnorle schrieb:> Bei dem Beispiel mit der> Schaukel wie kann sie denn in einer Eigenfrequenz schwingen ? Genau wie> bei der Glocke ich brauche doch ein Erreger damit die sich bewegen und> das kommt ja dann drauf an wie stark ich die anschubse.
Genaugenommen wurde bei den Planeten die nötige Bewegungsenergie im
Entstehungszeitraum eingebracht. (Bzw. entstand in der Staubscheibe.)
Die Schwerkraft sorgt für (nahezu) alles (relevante) hierbei.
Dabei geht es auch um sehr lange Zeiten, so daß Abweichungen erst
nach langem "bemerkt" werden (können, obwohl genaue Messungen und
Berechnungen etwas anderes ergeben als Beobachtung mit den Augen)
und in einfachen Modellen von gleich bleibenden (im Sinne von ohne
diese Abweichung(en)) Bahnen ausgegangen wird.
Es muß hier also niemand immer wieder Zusatz-Energie einbringen.
(Was sonst noch so wirkt, entsteht auch von selbst aus Umwandlung.)
Flipps schrieb:> Auch hier wird die Energie zwischen zwei Formen gewechselt (potenzielle> energie und kinetische Energie).
Geht es da nicht eher um Masseträgheit von Wasser?
Diodenes schrieb:> Danach war Eloka angesagt,> und das war nichts weniger als hochgradig spannend.
wieviel kV?
bei Eloka denke ich eher in mV statt in kV also nix mit hochgradig
spannend :)
oder meintest du recht unspannend?
Joachim B. schrieb:> oder meintest du recht unspannend?
Doch doch, das war wirklich spannend. Ich sagte ja, daß ich diese Zeit
und das was ich dort in vielerlei Hinsicht mitbekommen habe, keinesfalls
missen möchte. Das war schon ganz ernsthaft so gemeint, nur ist es nicht
sinnvoll, hier darüber allzuviel zu erzählen.
Stattdessen merken wir uns, quasi in Granit gemeisselt und fürs ganze
Leben:
"Feldspat, Quarz und Glimmer - die vergess' ich nimmer!".
:-)
Jörg W. schrieb:> Was hat das noch mit Resonanz zu tun?
um zu Senden und zu Empfangen drahtlos müssen beide in Resonanz sein,
üblicherweise Schwingkreise.
an Senderöhren können durchaus kV liegen.
Joachim B. schrieb:> um zu Senden und zu Empfangen drahtlos müssen beide in Resonanz sein
Was meinst du, wieviel dieses Geplänkel jetzt dem TE noch bei seinem
Verständnis hilft?
Jörg W. schrieb:> Was meinst du, wieviel dieses Geplänkel jetzt dem TE noch bei seinem> Verständnis hilft?
ich soll raten ohne den TO zu kennen, ist das sinnvoll?
Mir ist auch warm, von daher verstehe ich deine Genervtheit, aber davon
das du so nachfragst endet der Thread nie.
Mich interessierte mit welchen Spannungen der Vorposter aktiv war.
Schnorle schrieb:
>Etwas zu komplex aber ich versuchen es Mal. Bei dem Beispiel mit der>Schaukel wie kann sie denn in einer Eigenfrequenz schwingen ? Genau wie>bei der Glocke ich brauche doch ein Erreger damit die sich bewegen und
Bei der Schaukel ist der Erreger der, der auf der Schaukel sitzt.
>das kommt ja dann drauf an wie stark ich die anschubse. Oder verstehe>ich den Begriff falsch ?
Nein es kommt nicht darauf wie stark angeschubst wird, sondern
daß das Anschubsen mit der Eigenfequenz geschieht.
Wenn du auf der Schaukel sitzt, schafst du es nicht mit
einer anderen Frequenz als der Eigenfrequenz zu schaukeln.
Joachim B. schrieb:> Jörg W. schrieb:>> Was meinst du, wieviel dieses Geplänkel jetzt dem TE noch bei seinem>> Verständnis hilft?>> ich soll raten ohne den TO zu kennen, ist das sinnvoll?
Wenn du dem TE nichts zu sagen hast, dann lass es doch bitte einfach.
> Mich interessierte mit welchen Spannungen der Vorposter aktiv war.
Dann eröffne einen eigenen Thread dafür. Hierher gehört es jedenfalls
nicht.
Günter Lenz schrieb:> Wenn du auf der Schaukel sitzt, schafst du es nicht mit> einer anderen Frequenz als der Eigenfrequenz zu schaukeln.
Mit genügend Energiezufuhr schon :), aber aus eigenem Antrieb auf der
Schaukel sitzend eher nicht. „Ein bisschen aus dem Takt“ bekommt man sie
aber sicher noch, hat wohl als Kind jeder mal versucht. Das Ding
schaukelt dann meistens kreuz und quer.
Jörg W. schrieb:> Wenn du dem TE nichts zu sagen hast, dann lass es doch bitte einfach.
ich hatte viel zu sagen aber alles wurde schon geschrieben nur noch
nicht von jedem, soll ic jetzt Schwingkreis, Masse Feder Systeme
wiederholen?
>> Mich interessierte mit welchen Spannungen der Vorposter aktiv war.>> Dann eröffne einen eigenen Thread dafür. Hierher gehört es jedenfalls> nicht.
also bist du doch genervt, das ist aber dein Problem, es wurde für den
TO alles beantwortet oder braucht es mehr Erklärungen?
Eine Frage die hier auf kam könnte hier beantwortet werden.
Aber du weisst ja wo der Löschkopf ist, ich kann es eh nicht verhindern.
