Frau Holle hat geschrieben:Rudi Knoth hat geschrieben:Also hat mein "Fourier-Thema" schon ein Kind bekommen.Meine Antwort nach Fourier lautet Ja. Denn nach Fourier kann man ein periodisches Rechtecksignal mit "Fourier-Reihen" seit 200 Jahren beschreiben. In Mathematik-Vorlesungen wurde dies in meinem Studium behandelt. Natürlich kann man die Frage nach der physikalischen Relevanz stellen.
Genau. Es geht ja hier ausschließlich um die physikalische Relevanz. Mathematisch ist klar, dass die Zahl 20 die Zahl 4 "enthält", dass man also 20 Steine in 5 Gruppen à 4 Steine aufteilen kann. Physisch sind es aber einfach nur 20 Steine. Kippt man sie über 5 Behälter, von denen jeder nur 4 Steine fasst, dann erst ergeben sich 5 Behälter à 4 Steine. Es werden aber nicht Gruppen à 4 Steine ausgekippt – also gesendet – sondern eben 20 an der Zahl. Die Gruppierung entsteht physisch erst beim Empfänger. Wenn der aus 4 Behältern besteht, von denen jeder 5 Steine fasst, dann erhält man entsprechend eine andere Gruppierung. Auch diese ist im Sendesignal von 20 Steinen nicht physisch "enthalten", nur als Möglichkeit rein mathematisch.
Übrigens sieht man auch bei der Annäherung des Rechtecksignals aus der Überlagerung vieler Sinuswellen nach Fourier, dass das Rechteck niemals vollständig erreicht wird. An den Flanken überragt die Amplitude das Rechteck ganz deutlich (Gibbsches Phänomen). Es ist eben nicht dasselbe. Hier ein Rechtecksignal mit 125 Oberschwingungen approximiert (von wikipedia):
Nun sind die "wirklichen Rechtecksignale" nicht dasselbe wie die in Formelsammlungen der Einfachheit angenommenen. Denn "die Natur macht keine Sprünge" in der analogen Welt. Und für die Berechnung des Integrals hat man beliebig viele Punkte innerhalb der Periode des Signal. Denn auf jeden Fall die Strecken oben und unten sind einfach konstante Spannungswerte.
Gruß
Rudi Knoth
