Techniklexikon

Amplitude

Begriff für die Schwingungsweite einer mechanischen oder elektrischen Schwingung. Gemeint ist damit der größte Wert, den die periodisch veränderliche Größe einer Schwingung annehmen kann. Bei mechanischen Schwingungen ist das der größte Abstand (Ausschlag) von der Ruhelage des schwingenden Körpers. Bei elektrischen Schwingungen, vor allem in der Hochfrequenztechnik, wird unter A. zuweilen auch der Abstand zwischen dem positiven und dem negativen »Scheitelwert« verstanden. Schwingungsweite, Scheitelwert, der Maximalwert einer sich periodisch ändernden physikalischen Grösse (einer Schwingung) während einer Periode. Sie ist nicht zu verwechseln mit dem momentanen Wert der schwingenden Grösse (Auslenkung). Die sich ändernde Grösse kann z.B. das elektrische bzw. magnetische Feld einer elektromagnetischen Welle, die Auslenkung aus der Ruhelage bei einer mechanischen Schwingung sein. Die Energie der Schwingung ist proportional zum Quadrat der Amplitude. Die Amplitude hängt im allgemeinen vom Ort und der Zeit ab. Die Funktion, die diesen Zusammenhang beschreibt, wird als Amplitudenfunktion bezeichnet. Beispiele sind mechanische Schwingungen bei Anwesenheit von Reibungseffekten (Abhängigkeit der Amplitude von der Zeit, Abb.) oder Wasserwellen, die von einem punktförmigen Erregungszentrum ausgehen und deren Amplitude mit dem Abstand vom Zentrum abnimmt (Abhängigkeit der Amplitude vom Ort). Bei der Beschreibung erzwungener harmonischer Schwingungen ist es oft zweckmässig, eine komplexe Auslenkung einzuführen, deren Real- oder Imaginärteil die gesuchte physikalische Grösse darstellt. Dies führt auf eine komplexe Amplitude . Dabei ist A die tatsächliche Amplitude und f die Phasenverschiebung zwischen einwirkender Kraft und Auslenkung.

Amplitude: Gedämpfte harmonische Schwingung. Die gestrichelte Linie ist die (von der Zeit abhängige) Amplitude, die durchgezogene Linie die momentane Auslenkung.