Kurt hat geschrieben:Kurt hat geschrieben:.
An die stillen Mitleser hier.
Wir nehmen mehrere, unterschiedlich lange, Blattfedern und schrauben sie waagrecht auf/an den Rand einer stabilen Platte.
Sie können nach oben/unten schwingen.
Nun nehmen wir eine Latte und lenken alle gleich weit nach unten aus, sie sind also alle nach unten gebogen.
Nachdem sie alle ausgelenkt sind prüfen wir ob irgendwas zu hören ist, es ist nichts zu hören.
Dann wird die Latte schlagartig weggenommen und alle Federn sind frei.
Sie bewegen sich jetzt alle nach oben hin, über die Ruhelage hinaus und dann wieder nach unten, dann wieder nach oben usw.
Eine Typische Resonanzschwingung hat sich aufgebaut und ist nun auch zu hören, jede Blattfeder schwingt in ihrer Eingenresonanzfrequenz.
Verwendet man elektrische Schwingkreise dann passiert das Gleiche, die Resonanzschwingung ist angestossen.
Kurt
(wenns da Unklarheiten gibt bitte gleich sagen)
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Die Resonanzkörper werden statisch vorgespannt und dann plötzlich freigegeben, natürlich kann man es auch anders machen und alle mit einem Ruck auslenken und dann freigeben, das Ergebnis ist das selbe, alle fangen in ihrer Eingenresonanzfrequenz zu schwingen an.
Es gibt also kein frequenzbestimmendes- oder Schwing/Nichtschwing Element das ausserhalb der Blattfedereigenschaften da irgendwas bewirkt.
Einzig die Eigenschaften der Federn legen fest mit welcher Resonanzfrequenz da geschwungen wird.
Die Federn und sonst nichts!
Durch die Dämpfung der Schwingamplitude durch Luft und Wärmeentwicklung usw. nimmt die Schwingungsamplitude ab und kommt nach Zeit zum Stillstand.
Soll die Schwingamplitude weiterhin erhalten bleiben so sind die auftretenden Verlust zu kompensieren.
Kurt
Hier nun ein Plot der das bisherige in etwa zeigen soll, und zwar auf "elektronischer" Ebene.
- Bild_Federn_1.png (64.44 KiB) 6284-mal betrachtet
Die Zeitskala zeigt dass nach 1ms die "Latte" weggenommen wird, die Flanke also wirkt.
Damits ein wenig besser zum Text passt, da wurde die Latte nach unten gedrückt und dann schnell weggenommen habe ich die Flanke von "oben" her wirken lassen.
Für die "Elektischen" hier:
Von Bedeutung sind die Spannungsteilerkondensatoren z.B. C12 und C11.
Durch den Spannungssprung den die Flanke verursacht kommt es zu einer Aufladung des C11, dieser lädt sich auf eine Spannung von -10mV auf.
Gleiches machen auch die Kondensatoren der anderen Schwingkreise.
Da bei allen Schwingkreisen die gleichen Kondensatoren verwendet werden laden sich alle auf die selbe Spannung aus, auf die -10mV.
Im unterem Teil des Plots ist das schön zu erkennen.
Die Ausgangslage für das Anstossen der Resonanzschwingungen aller Resonanzkreise beträgt also -10mV.
In "Blattfeder" betrachtet: alle Blattfedern wurden gleich weit nach unten gebogen.
Die Flanke ist nun vorbei und der Koppel_C zur Anregeschaltung wird hochohmig denn er hat nur noch das X_c das sich aus der jeweiligen Resonanzfrequenz des dazugehörenden Schwingkreises ergibt (dieses ist wesentlich hochohmiger als bei der Flanke, denn diese ist ja sehr steil).
Die im Kondensator gespeicherte "Ladung" fliesst nun rüber zur Spule und von dieser wieder in den Kondensator zurück.
Dieses Spiel wiederholt sich unendlich wenn keine Verluste auftreten (hier wird das erstmal so angenommen)
Alle Resonanzkreise wurden durch die Flanke zu ihrer Eigenresonanzschwingung angestossen, wie das zeitlich aussieht ist im Plot, unter Zuhilfenahme der Zeitmarken zu erkennen.
Hier sind insgesamt sechs Schwingkreise vorhanden.
Und zwar mit den Resonanzfrequenzen von:
100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 1000 Hz.
Die Bezeichnungen im Plot z.B. V(s_400) zeigt die dazugehörende Linie in der Farbe an in der sie geschrieben wurde, hier purpur.
Die (alle) Resonanzkreise schwingen von -10 mV bis auf +10mV hoch und dann wieder auf -10mV zurück dann wieder hoch usw.
Wenn man nun die Blattfedern betrachtet dann ist dieses Verhalten funktionell identisch, die Federn wurden alle auf -10mm runtergebogen, schlagartig losgelassen und schwingen dann zwischen +- 10mm in ihrer Eigenresonanzfrequenz.
Bei den Blattfedern wirkt halt noch die natürliche Dämpfung und baut die angeregte Resonanzschwingung wieder ab.
Es besteht kein prinzipieller Unterschied ob elektrische oder mechanische Schwingkörper betrachtet werden, die Anregung und das Verhalten sind quasi identisch.
Fazit: eine Flanke regt die Schwingkörper zur Ausbildung ihrer Eingenresonanzschwingung an.
Die Frequenz mit der dieser Resonanzkörper schwingt hat nichts mit der Anregeart zu tun.
Die Anregung muss nur schnell genug sein damit der Übergang schnell erfolgt und keine Beeinträchtigung des Schwingverhaltens des Resonanzkörpers auftritt.
Was passiert wenn eine weiter Flanke einwirkt kommt im nächstem Durchgang.
Kurt
