Diskussion:Amplitude/Archiv

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[[Diskussion:Amplitude/Archiv#Thema 1]]

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Start

"Bei Licht-Wellen entspricht die Amplitude der Intensität. "

Das ist leider eine Verschlimmbesserung. Intensität enstpricht Amplitudenquadrat (was unter [Intensität] richtig steht). Helligkeit ist (modulo Subjektivität der Sinneseindrücke) eine Frage der Intensität. Mache die letzte Änderung daher rückgängig. --Pyrrhus ;-) 19:17, 2. Jan 2005 (CET)

Us oder Uss

Ist irgendwo festgelegt, ob Amplitude die Auslenkung von der OV-Linie oder von einer zur anderen Spitze bezeichnet? Gruß, Flominator

Amplitude ist 1/2 U_ss, im Sprachgebrauch findet man jedoch keine weniger korrekte Anwendung des Begriffs Amplitude --mik81^diss 10:39, 1. Feb. 2008 (CET)

Beispiel Pendel

In der Grafik eine harmonische Schwingung abzubilden und unten als Beispiel ein Pendel zu nennen (welches nicht harmonisch schwingt), ist eine etwas unglückliche Kombination.

Anderes Thema unter "Beispiel Pendel":

Pendelschwingungen sind aber durch den ständigen Übergang zwischen potentieller und kinetischer Energie

gekennzeichnet. Es ist eher unwesentlich, wie dieser Vorgang auf Raum und Zeit (!) abgebildet wird. Es

gilt das Anastasiusprinzip, das auf den Redaktionskater einer Tageszeitung zurückgeht und lautet: Iss

du deine Kalorien und gib mir ein ordentliches Schnitzel.

-- Also, fehlt mir da ein sinnbildender Baustein zum Verständnis der Schnitzelgeschichte?

Oder hat da jemand einen Ulk verübt und keiner hat's bemerkt?

Gruss, Ω² 16:46, 5. Feb. 2008 (CET)

Das „mathematische“ Pendel wird durch eine homogene Differentialgleichung zweiten Grades beschrieben. Daraus ergibt sich ein sinusförmiger Verlauf, der unter anderem durch den Faktor Amplitude beschrieben wird. Diese Theorie erfüllt die in der Wissenschaft bestehende Grundforderung nach einfachen Modellen.

Das „physikalische“ Pendel ist eine Verfeinerung des Grundmodells, wobei es nicht auf die Verzerrungen des sinusförmigen Verlaufs ankommt. Es geht hier also nicht um die Befriedigung der einfachen Theorie sondern um ein realitätsnahes Modell.

Im vorliegenden Fall stellt sich die Frage, ob ein Pendel in Form einer Luftschaukel mit Überschlag noch eine Amplitude hat. Das Anastasiusprinzip relativiert die Bedeutung des Modells, indem es grundsätzlich auf die Realität verweist. -- wefo 18:15, 5. Feb. 2008 (CET)

Hallo Wefo!

Worin der Unterschied zwischen den beiden Beschreibungen besteht, ist mir klar (die oberste Frage stammt

nebenbei auch nicht von mir, sondern von jemandem, der nicht weiss, wie Tilden aussehen). Allerdings

finde ich die Anastasius-Sache nach wie vor verwirrend. Weder ist mir das Prinzip vom Hörensagen bekannt,

noch finde ich es in der Literatur, noch spuckt Google nenneswertes aus (mal abgesehen von dem

wahrscheinlich referentiellen antiquarischen Werk zu einer Kolumne in Berlin am Mittag). Aber vor

allem wird meines Erachtens aus dem zitierten Satz deine -durchaus sinnvolle- Aussage nicht ersichtlich.

Was nun? --Gruss, Ω² 15:35, 6. Feb. 2008 (CET)

Ich verstehe das Anastasius-Prinzip, das mir bisher unbekannt war, so: Ihr könnt ruhig von Kalorien reden, was immer ihr messt, ich glaube es nicht. Ich esse lieber Schnitzel. - Ich denke, es ist weither geholt und sollte lieber direkt beschrieben werden: Reale Pendel reagieren auf kleinste Änderungen der Umgebungsbedingungen und verhalten sich anders, als ein ideales Pendel. --Hutschi 16:22, 6. Feb. 2008 (CET)

Hallo Hutschi, Deine Interpretation ist nicht schlecht, trifft aber das Problem noch nicht ganz. In der gegenwärtigen Definition ist die Amplitude praktisch nicht vom Spitzenwert unterschieden. Die Amplitude ist nur ein Faktor in einem mathematischen Modell eines sich „im idealen Fall“ periodisch wiederholenden Signalverlaufs. Das bedeutet zum Beispiel, dass ein überlagertes Rauschen wohl eher auszuschließen ist. Der Unterschied wird deutlich, wenn man bedenkt, dass die Amplitude in diesen Modellen auch in alle anderen Werte als Faktor eingeht.

Also konkret: Dass, was gegebenenfalls gemessen wird, oder einen Schwellwert überschreitet, das ist nicht die Amplitude, sondern der Spitzenwert oder (problematisch!) ein Mittelwert über eine Reihe von Spitzenwerten. Auf der anderen Seite könnte man auch ein Dreieckssignal amplitudenmodulieren und nach verschiedenen Verfahren „gleichrichten“, womit demodulieren gemeint ist.

Mir geht es also um die deutliche Unterscheidung von Realität und Modell. Gruß -- wefo 17:44, 6. Feb. 2008 (CET)

Hallo Wefo. "[...]deutliche Unterscheidung von Realität und Modell" -Auch das ist mittlerweile klar

geworden, aber erst in der Diskussion und auf Nachfrage.

Falls du derjenige warst, der den Kater und das Schnitzel ins Spiel gebracht hat, bitte berücksichtige,

dass offenbar weder dieses Prinzip hinreichend bekannt ist, noch ein offensichtlicher Zusammenhang

zwischen dem Zitat und der eigentlichen kritischen Aussage besteht. Wäre das nämlich augenscheinlich,

hätte ich nicht nachfragen müssen. Fällt dir nicht vielleicht eine andere Metapher dafür ein?

--Gruss, Ω² 18:28, 6. Feb. 2008 (CET)

Wir sind eine Gemeinschaft. Vielleicht hat ja jemand einen besseren Vorschlag. Du hast mit Deiner Kritik völlig recht. Aber die Geschichte ist fast so schön wie (oder vielleicht sogar besser als) der fallende Apfel. Gruß -- wefo 23:17, 6. Feb. 2008 (CET)

Amplitude bei Überschlag

Im vorliegenden Fall stellt sich die Frage, ob ein Pendel in Form einer Luftschaukel mit Überschlag noch eine Amplitude hat. Entsprechend der Definition der Amplitude: klar "ja". --Hutschi 20:19, 5. Feb. 2008 (CET)

Das schöne Modell mit dem Trichter und dem Sand dürfte hier wohl das Denken bestimmen. Das Bild mit dem Sinus bestärkt diese Vorstellung. Wenn ich aber den Winkel betrachte, dann sind Amplituden bis fast 180° möglich. Ein bischen mehr an Energie, und es gibt eigentlich keine Schwingung mehr. Alles hängt davon ab, welche Größen ich betrachte und wie der Aussteuerbereich ist. Deshalb ist das Pendel ein unglückliches Beispiel, weil das Wissen darüber, dass es da Besonderheiten gibt, zu verbreitet ist. Die sehr allgemeine zulässige Form ist insofern problematisch, als der Begriff Wellen nicht so misbraucht wird. -- wefo 22:38, 5. Feb. 2008 (CET)

Quantenmechanische Amplitude

Will jemand was zur quantenmechanischen Amplitude einer Wellenfunktion schreiben (komplexer Wert, Betragsquadrat ist Wahrscheinlichkeit der Messung)? Fühle mich auf dem Gebiet (noch) nicht sicher genug. -- Evolux 12:30, 8. Jan 2006 (CET)

Kommentar

Eine gebräuchliche Formulierung ist: "Die Amplitude der Wechselspannung beträgt ..." Wenn die Amplitude sich bereits auf eine harmonische Schwingung bezieht, dann ist diese Formulierung doppeltgemoppelt.

Das eigentliche Problem ist mathematischer Natur, und mathematisch hat für mich einen schlechten Klang (Pejorativum).

Im strengen Sinne gibt es in der Realität keine harmonischen Schwingungen. Wenn sich die Definition nur auf eine solche Schwingung bezieht, dann kann die Amplitude nicht gemessen werden. Das wäre aber ein Widerspruch zur Praxis. Deshalb ist der Einwand gegen das Pendel unberechtigt.

Für das Zeitfenster der Beobachtung ist die vereinfachte Annahme nicht ganz falsch, alles im Leben ist relativ. --mik81^diss 10:57, 29. Jan. 2008 (CET)

Gegen das Pendel ist lediglich einzuwenden, dass die Formulierung unglücklich gewählt ist. Es gibt eben eine positive und eine negative Amplitude und insoweit drei Punkte. Den Gleichanteil eines Signals kennt man nicht wirklich (wie sollte man ihn bei einem Sinussignal finden? Er existiert nur im Modell oder als langfristiger Mittelwert).

Negative Amplitude, negativer Ausschlag wär ein besserer Ausdruck. Deine Definition für Gleichanteil stimmt schon wenn man exakt sein will, in der Praxis reichen da schon 5-10 Schwingungen für einen guten Gleichanteil. --mik81^diss 10:57, 29. Jan. 2008 (CET)

Selbstverständlich wird ein Mittelwert genauer, wenn er über einen größeren Zeitraum berechnet wird. Man kann aber prinzipiell nur eine Näherung an diesen Mittelwert messen. Die Amplitude ist zunächst ein Augenblickswert, bezieht sich also zeitlich auf das Gegenteil vom Mittelwert. Und wirklich gemeint ist lediglich ein Faktor in der Gleichung, die das Modell beschreibt. -- wefo 11:22, 29. Jan. 2008 (CET)

Auch die Diskussion über Leistung geht am Problem vorbei. Die Amplitude einer physikalischen Größe (Leistung, Spannung usw.) ist nichts weiter als der auf einen Arbeitspunkt (Gleichgewichtswert) bezogene und in einem gegebenen Zeitraum beobachtete maximale bzw. minimale Augenblickswert (siehe auch den Artikel Elongation, Auslenkung). Ein Augenblickswert ist der Grenzwert des Integrals über ein Signalpunktvolumen geteilt durch dieses Volumen für ein gegen null strebendes Volumen.

Der Wert der Amplitude hat nur dann eine konkrete Bedeutung, wenn der Signalverlauf bekannt ist. Auch ein Rechteckimpuls hat eine Amplitude. Erstaunlicherweise nimmt die Amplitude zu, wenn die Bandbreite beschränkt wird (Überschwingen).

Überschwingen muss nicht sein, kann allerdings vorkommen. Wie bei Überschwingen ist die Definition für Amplitude nicht klar, für den Artikel erstmal nicht so wichtig --mik81^diss 10:57, 29. Jan. 2008 (CET)

Du - nein, eigentlich ich - verwechselst das Herausfiltern der Grundschwingung und das Überschwingen, das wie in dem gelöschten Artikel Signalverlauf dargestellt wurde, auch nichts mit dem Gibbsschen Phänomen zu tun hat. Das Rechtecksignal hat nur dann eine Amplitude, wenn dieser Faktor im Modell so bezeichnet wird. Und das Modell kennt in der Regel kein Überschwingen (sonst ist es ja kein Rechteck). Du siehst an diesem Beispiel, dass auch mir diese Fehler noch immer unterlaufen, weil ich so geprägt bin. -- wefo 11:22, 29. Jan. 2008 (CET)

Die Struktur des Artikels müsste also mit einer sehr allgemeinen Definition beginnen und dann jene Sonderfälle behandeln, in denen der Signalverlauf bekannt und übersichtlich ist.

Was verstehst Du unter einer sehr allgemeinen Definition? Allgemeinverständliche Formulierungen kommen zuerst, dann können detailierte Angaben erfolgen und kritisch die Grenzen der zuvor gemachten Aussagen beleuchten --mik81^diss 10:57, 29. Jan. 2008 (CET)

Die Amplitude hat offenbar zwei Bedeutungen. Zum einen wird der Begriff als Synonym für den Maximalwert benutzt, was erklärt, warum Du auf das Überschwingen gekommen bist. Du liegt damit also nicht so verkehrt, wie es zunächst scheinen mag.

Die zweite Bedeutung ist ganz einfach der Faktor vor der modellhaften Beschreibung eines Signalverlaufs. Die Amplitudenmodulation ist ja keine Begrenzung des Maximalwertes, sondern von der Idee her eine Multiplikation von Signalen. Und diese ist übrigens im Gegensatz zu der ständig zu hörenden Wendung mit den nichtlinearen Bauelementen durchaus linear. Man kann eine mit der Amplitudenmodulation vergleichbare Wirkung selbstverständlich auch erreichen, indem man nach der Begrenzung filtert oder eben tatsächlich auf eine fast quadratische Kennlinie zurückgreift und ebenfalls filtert. Es kommt nicht so sehr auf das Wie an, sondern auf das Modell.

Weil die Amplitude nur für den (stationären) Maximalwert geeignet zu sein scheint, wird beim analogen Fernsehen lieber vom allgemeineren Pegel gesprochen.

Oder eben Spitzenwert bzw. Spitzespitzewert

Im Bezug auf Überschwingen war ich mir nicht sicher, ob sich Amplitude auf den idealisierten Wert bezieht und kann es auch nicht sicher sagen. Aber zum Thema Amplitudenmodulation. Multiplikation ist nichtlinear, sonst hätte ich nicht den Artikel Linearisierung geschrieben und es würden auch keine neuen Frequenzen entstehen. Wobei es zwei Definitionen für Linear gibt, eine beschränkt sich auf x¹ und die andere kennt auch x² usw. als Linear. Noch weiter zur Problematik Amplitude und Amplitudenmodulation, welche sich durch AM = A(t) sin(omega_T * t) beschreiben lässt d. h. die Amplitude ändert sich ständig, deswegen kann man nur in Abschnitten die Amplitude, z. B. minimale Amplitude oder max. Amplitude, angeben. Noch ein Stück weiter gedacht, wie stehts mit der Amplitude einer abklingenden Schwingung aus.

Bei einem singulären/einzelnen Ereignis (Rechteckpuls) kann man (vielleicht/weiß nicht) auch von Amplitude sprechen. Aufjedenfall wird dies im Sprachgebrauch getan.

Bevor wir uns in den Details verlieren, die vereinfachte und überall auffindbare Definition für Amplitude lautet, maximale Auslenkung von der Ruheposition (unter Annahme einer idealen sprich unendlich langen dauerhaften Schwingung). --mik81^diss 11:39, 1. Feb. 2008 (CET)

Weil die Diskussion hier so lang wird, mache ich einen neuen Punkt auf: Schwingung und Signalverlauf. -- wefo 14:31, 1. Feb. 2008 (CET)

Die Amplitude ist ein Wert, der irgendwie den Signalverlauf beschreibt. Das gilt genauso für andere Werte. So ist der Effektivwert einer Wechselspannung der Wert jener Gleichspannung, bei der in einem ohmschen Verbraucher die gleiche Leistung umgesetzt wird. Auch der Effektivwert beschreibt den Signalverlauf. In der Fernsehtechnik verwendet man den Begriff Pegel zur Beschreibung. Auch hier geht es um eine Gleichgröße, die unter bestimmten Bedingungen von einem Teil des Signalverlaufs nicht unterscheidbar ist.

In Analogie könnte man formulieren: Die Amplitude ist der Wert einer zum Vergleich benutzten Gleichgröße, die innerhalb eines Beobachtungszeitraums von der betrachteten Größe nicht über- bzw. nicht unterschritten wird. Beginn und Ende des Beobachtungszeitraums bleiben außer Betracht. -- Wefo 23:55, 29. Okt. 2007 (CET)

Das ist so schon Richtig, nur schwer verständlich. Eine Lösung für das Problem wäre eine Abschnitt unter dem Titel Exakte Definition einzufügen. Dort hätte dann auch die Sache mit dem Momentanwert platz. Fehler im Bild ist eine nichtssagende Überschrift. --mik81^diss 10:57, 29. Jan. 2008 (CET)

Ich freue mich, wenn wir eine bessere Lösung finden. -- wefo 11:22, 29. Jan. 2008 (CET)

Mit Bild:Harmonische_Schwingung_2.png hab ich ein korrigiertes Bild gezeichnet, wenn diese Angelegenheit geklärt ist kann das fehlerhafte Bild ausgetauscht werden. --mik81^diss 11:39, 1. Feb. 2008 (CET)

Den Austausch des Bildes fände ich schade, weil dann die Gelegenheit fehlt, auf typische Fehler in der Vorstellung hinzuweisen. -- wefo 19:39, 1. Feb. 2008 (CET)

Schwingung und Signalverlauf

Die beiden Begriffe sind fast deckungsgleich. Die Schwingung dürfte historisch wohl vom Pendel kommen, ich denke da an den frühen Oszillographen in Form des Trichters mit dem Sand. Hier ist die Amplitude als maximale Auslenkung ein guter Kennwert.

Im Modell wurde dieser reale Signalverlauf von einem mathematischen Modell verdrängt, bei dem der Signalverlauf die Lösung einer homogenen Differentialgleichung zweiten Grades ist. Wenn in der Verfeinerung noch ein Dämpfungsglied dazu kommt, dann ist die Amplitude entweder nicht mehr konstant (abklingende Amplitude) oder eben immernoch ein konstanter Faktor in einem mathematischen Modell.

Das bedeutet, dass die Amplitude zunächst einmal zwei zu unterscheidende Bedeutungen hat. Die eine ist praxisbezogen und die andere modellbezogen.

Nun ist aber nicht jede Schwingung sinusförmig (Beispiel: reales Pendel). Deshalb würde ich dazu tendieren, mich von dem Modell der Schwingung zu lösen und einfach von der maximalen Auslenkung eines Signalverlaufs aus der Ruhelage sprechen. Und das impliziert, dass eine (langfristige) Ruhelage bekannt ist, und es gibt nun zwangsläufig eine positive und eine negative Amplitude (wie man ggf. bei der Wechselspannung im eigenen Haus feststellen kann).

Nun geht es noch einmal um den Begriff der Schwingung. Ich habe keine Ahnung, welche Anordnung wirklich die erste war, mit der sich Schwingungen erzeugen ließen, die sich vom einmaligen Anstoßen des Pendels entscheidend unterscheiden. Möglicherweise war es der Unterschied zwischen der Haftreibung und der Gleitreibung, der das sogenannte „Schubkarrefahren“ an der Tür ermöglichte. Die zeitgemäßere Form ist die Hysterese am Eingang von digitalen Schaltkreisen. Der Kopf an der Tür bildet mit den Muskeln und/oder der Erdanziehung ein Feder-Masse-System und ist somit prinzipiell schwingungsfähig; der Signalverlauf wird aber einseitig beschränkt und auch stark gedämpft. Wie wollen wir in diesem Fall die Amplitude betrachten?

Wir brauchen wohl ein Modell für die Entstehung von Signalverläufen, die landläufig und undifferenziert als Schwingung bezeichnet werden. Und da wird es dann auch mit der Periodizität schwierig.

Das ernsthafte Problem sehe ich in der Spezialisierung des Begriffs Amplitude auf ein spezielles mathematisches Modell. Diese nimmt dem Denken die Begriffe, um die Realität konkreter zu beschreiben, als es das mathematische Modell tut. Und obwohl mir dieses Problem bewusst ist, passiert es mir immer wieder, dass ich Begriffe eingeschränkt verstehe und so zu falschen Annahmen komme.

Deinem Rat folgend, mache ich hier erstmal Schluss. -- wefo 15:46, 1. Feb. 2008 (CET)

Das Beispiel Leistung

Mir ist hier völlig unklar, was gemeint ist. "Quadrat" hat keinerlei Bezug. Ist hier eine Mittelwertbildung mit Hilfe der Methode der kleinsten Fehlerquadrate gemeint? Oder eine andere Berechnungsvorschrift? (Zum Beispiel P= I*R² ?)--Hutschi 08:52, 4. Feb. 2008 (CET)

Größen wie Strom oder Spannung (Spannung ist die Bereitschaft, einen Strom fließen zu lassen) haben keine Leistung, können aber nur über den Umweg Leistung wirken. Wenn man nun einen Widerstand unterstellt, dann erhält man Formeln, in denen jeweils das Quadrat der Größe steht. Dieses Quadrat ist natürlich immer positiv und im Fall eines Sinus ist es ein Sinus der doppelten Frequenz mit einem Gleichanteil. Dieser Gleichanteil repräsentiert die mittlere Leistung über die Zeit und führt so zum Effektivwert.

Die Betrachtung des Quadrates wurde stark verallgemeinert und wird auch unabhängig vom Charakter der Größe verwendet (Statistik). Weil der Begriff der Amplitude bezüglich der Art der Größe nicht beschränkt ist, könnte man also auch vom Effektivwert der Schwankungen der Leistung sprechen. Etwas abartig, aber in bestimmten Zusammenhängen durchaus sinnvoll (Lichtleitertechnik). Gruß -- wefo 09:40, 4. Feb. 2008 (CET)

Überarbeiten

Außer den drei ersten Sätzen in der Einleitung ist nahezu alles falsch. Nach den oben geführten Diskussionen ist auch nichts anderes zu erwarten! Der Abschnitt Gleichanteil ist völlig überflüssig derart fehlerbehaftet, daß sich keine Diskussion lohnt. Eigentlich müßte der Artikel gelöscht werden. Sollte es keine ernsthaften Einwände geben werde ich den Artikel demnächt vollständig überarbeiten.--JBerger 17:50, 25. Jul. 2008 (CEST)

Neue Fassung

Übertragen von einer Benutzerdiskussion:

Auf Deine Bearbeitung war ich neugierig. Frage: Woher kennt der Empfänger des Signals die Ruhelage? -- wefo 17:07, 27. Jul. 2008 (CEST)

Es sei $y_{max}$ das Maximum und $y_{min}$ das Minimum des Signals. Dann ist $np={\frac {y_{max}-y_{min}}{2}}$ der Nullpunkt. Technisch nutzt man einen Hochpass um den Gleichanteil zu beseitigen. Es gibt also keine Probleme.--JBerger 17:33, 27. Jul. 2008 (CEST)

Das gilt nur für Spezialfälle wie z. B. den reinen Sinus. -- wefo 04:01, 28. Jul. 2008 (CEST)

Das stimmt nicht. Es gilt für jede Schwingungsform.--JBerger 13:06, 28. Jul. 2008 (CEST)

Und es gibt keinen Unterschied zwischen unipolaren und symmetrischen Rechteckschwingungen, und Rechteckschwingungen mit einem von eins abweichenden Tastverhältnis haben eine vom Tastverhältnis abhängige Ruhelage. Von sogenannten gedämpften Schwingungen gar nicht zu reden (der geometrische Mittelwert ist selbstverständlich gleich dem arithmetischen Mittelwert). Prima! -- wefo 17:54, 28. Jul. 2008 (CEST)

Habe den Beitrag noch etwas ergänzt. Damit dürften Deine Bemerkungen geklärt sein. Einen Mittelwert, weder geometrisch noch arithmetisch, kann ich nirgend erkennen. Übrigens wäre es besser die Diskussion auf der entsprechenden Seite zu führen. Da können sich noch andere daran beteiligen.--JBerger 14:40, 29. Jul. 2008 (CEST)

Die von Dir angegebene Formel :$c={\frac {\max(f(t))+\min(f(t))}{2}}$ ist der arithmetische Mittelwert. -- wefo 04:52, 30. Jul. 2008 (CEST)

Du hast recht. Formal ist das der arithmetische Mittelwert. Dabei ist die Frage "Warum nicht den geometrishen Mittelwert benutzen?" berechtigt. Dieser(und andere) macht aber keinen Sinn. Um den Schwierigkeiten aus dem Weg zu gehen (und damit Mißverständnissen) schlage ich folgende Formulierung vor:

Der Spitzenwert ist $u_{ss}=\vert \max(f(t))\vert -\vert \min(f(t))\vert$ und die Amplitude ist ${\hat {y}}={\frac {u_{ss}}{2}}$. Daraus ergibt sich $c=min(f(t))+{\hat {y}}$. Was ist Deine Meinung?--JBerger 09:26, 30. Jul. 2008 (CEST)

Die Frage nach meiner Meinung ist sehr leichtsinnig, denn ich halte absolut nichts von Dreieck-, Sägezahn- und Rechteck„schwingungen“. Das alles sind für mich Signalverläufe. Auch die Ausdrucksweise mit den „ungedämpften“ Schwingungen liegt mir eher quer im Magen. Aber ich weiß natürlich, dass es solche Sprachtraditionen gibt.

Hier reden wir eigentlich über Signalmodelle und so etwas wie Testsignale, also über Signale mit bekanntem Verlauf. Und natürlich ist die Schwingung eines Pendels nur in allererster Näherung eine „ungedämpfte“ Schwingung. Genauer handelt es sich um das Ergebnis der Filterung von Impulsen, die das Gangrad liefert.

Bei gedämpften Schwingungen geht das Modell davon aus, dass der Energieverlust kontinuierlich erfolgt. Die Orte der Maxima und der Minima lassen sich durch Differentiation finden und liegen etwas neben denen, an denen die Sinus- bzw. Cosinusfunktion ihre Extremwerte hat. Weil die Dämpfungsfunktion bei gleichen Abständen zu gleichen Faktoren führt, ist das arithmetische Mittel zweier benachbarter Extrema nicht der Wert c.

Und weil von Meinung die Rede ist: Mathematik ist zwar grundsätzlich unvermeidlich, aber am Anfang eines Artikels abschreckend. Mein Lexikon „physik“ verweist übrigens einfach auf Schwingung. Wenn da der Kosinus ins Spiel gebracht wird, dann geht es offenbar um Systeme, die mit Differentialgleichungen (mindestens) zweiter Ordnung beschrieben werden. Also: Ein eigentlich einfacher Begriff (maximale Elongation einer Schwingung oder Welle), der bei näherer Betrachtung (Mathematik) nicht mehr so einfach ist. -- wefo 11:14, 30. Jul. 2008 (CEST)

Meine Frage war ob mit der vorgeschlagenen Formulierung die Mißverständnisse beseitigt sind. Die Antwort ist nur pseudowissenschaftlisches Geschwätz. Darauf antworte ich grundsätzlich, und auf Trolle erst recht, nicht. Bitte stelle Deine Belästigungen auf meiner Diskussionsseite ein.--JBerger 17:36, 30. Jul. 2008 (CEST)

Ich sehe keine weitere Diskussionsgrundlage. -- wefo 17:52, 30. Jul. 2008 (CEST)

Der Ruhewert der gedämpften Schwingung ist Null, der berechnete Wert c liegt erheblich darüber

Um die unwürdige Diskussion auf ein fachliches Niveau zu heben, wird hier ein Bild gezeigt. Dargestellt sind eine sogenannte ungedämpfte Schwingung, die e-Funktion der Dämpfung, das Produkt beider ist die gedämfte Schwingung GD, Linien für das Maximum und das Minimum, der zutreffende Ruhewert Null und der nach der Formel berechnete unzutreffende Ruhewert c.

Jedem Leser kann ich nur empfehlen, dieses „pseudowissenschaftliche Geschwätz“ (Zitat, Quelle siehe oben) nicht zur Kenntnis zu nehmen. -- wefo 21:46, 31. Jul. 2008 (CEST)

In der Abbildung sind ungedämpfte und gedämpfte Schwingung phasenverschoben. Das ist falsch. Die erwähnte Formel bezieht sich auf ungedämpfte Schwingen. Habe den entsprechenden Hinweis im Text eingefügt.--JBerger 18:38, 1. Aug. 2008 (CEST)

Eigentlich habe ich den Einwand erwartet, dass der dargestellte Signalverlauf nicht periodisch ist. -- wefo 19:36, 1. Aug. 2008 (CEST)

Bei den in der Abbildung dargestellten Signalverläufen gibt es keine Phasenverschiebung, die Nulldurchgänge stimmen überein! Die zeitliche Lage der Extremwerte liegt bei fallender Amplitudenfunktion links vom Berührungspunkt, bei welchem die Sinussschwingung den Wert eins hat.

Die eigentliche Frage besteht darin, ob es sich um eine "ungedämpfte" "Schwingung" handelt. Bei der zugrundegelegten Sinusschwingung kommen da keine Zweifel auf. Aber auch der dargestellte Signalverlauf, der einem Abschnitt aus einer gedämpften Schwingung entspricht, könnte sich als Periode (oder als Teil davon) beliebig oft wiederholen, und sowohl die positive als auch die negative Amplitude würden sich dabei "ungedämpft" beliebig oft periodisch wiederholen.

Die Darstellung wurde selbstverständlich (böswillig;-) so gewählt, dass etwas zu sehen ist. In der Realität gäbe es bei der Wiederholung des dargestellten Signalverlaufs keinen senkrechten Sprung. Der konkrete Signalverlauf während des "Sprunges" sei hier vernachlässigt.

Prinzipiell entspricht dieser Verlauf weitgehend dem eines Uhrenpendels. Die "Sprünge" liegen beim Uhrenpendel regelmäßig kurz vor dem Erreichen der Extemwerte. Die Extremwerte werden (ähnlich wie der erste in der Darstellung) frei schwingend (mit Dämpfung) erreicht. Wenn so eine Uhr leicht schief steht, dann haben die "Sprünge" eine Unterschiedliche Höhe, und der Ruhewert liegt etwas neben der Nulllinie. Die geringen Abweichungen bemerkt der Beobachter in der Regel optisch nicht, aber er hört die Uhr "hinken".

Der Mittelwert der Extremwerte c hat technisch kaum eine Bedeutung. Der irgendwo erwähnte Hochpass lässt im Idealfall die nach Fourier berechnete Gleichkomponente nicht durch. In der Realität ist die mit dem Hochpass erreichte Dämpfung endlich. Die Gleichkomponente ist theoretisch ein Integral über die Periode, geteilt duch die Periodendauer. In der Realität analoger Signale wird der "laufende" Mittelwert mit einem Tiefpass gewonnen. -- wefo 16:16, 2. Aug. 2008 (CEST)

Vorschlag: Neuerstellung des Artikels

Ich habe JKriegers Vorschlag von der QS-Seite hierher kopiert, da die inhaltliche Diskussion hier geführt werden sollte:--Belsazar 20:04, 9. Aug. 2008 (CEST)

Da ich ja sonst nix zu tun habe, hab ich nochmal über andere Schwingungsformen nachgedacht: Bei anharmonischen Schwingungen ist's schon komplizierter ... Also nochmal ein neuer Versuch:

Die Amplitude bezeichnet die maximale Auslenkung (Elongation) einer Schwingung, also einer sich periodisch ändernden Größe (z.B. Maximalwert der Wechselspannung aus dem Stromnetz) aus der Ruhelage (im Beispiel 0V). Diese Definition des Begriffs rührt aus der mathematischen Beschreibung von harmonischen Schwingungen als $f(t)=f_{0}\cdot \cos(\omega t)$, wobei dann $f_{0}$ der Amplitude der Schwingung im obigen Sinne entspricht (siehe Abbildung). Umgangssprachlich wird der Begriff Amplitude weiter gefasst und bezeichnet die oft nicht exakt definierte Stärke der Schwingung. Eine mathematisch exakte Verallgemeinerung des Begriffs auf anharmonische Schwingungen ist schwierig und nicht immer möglich (siehe Beispiel Rechtecksignal unten)

Bisher wurden nur ungedämpfte Schwingungen betrachtet. Allgemeiner kann man die Amplitude als variable Funktion (z.B. zeitabhängig für Schwingungen in der Zeit) darstellen. So können auch gedämpfte Schwingungen und Amplitudenmodulation beschrieben werden, wie sie in der Rundfunktechnik zum Einsatz kommt, um Signale zu übertragen.

Ein weiteres (und für alle ungedämpften periodischen Funktionen/Schwingungen definiertes) ;aß für die Schwingungsstärke ist der Abstand zwischen Maximum und Minimum einer Schwingung, der als Schwingungsweite, in der Elektrotechnik auch als Spitze-Spitze-Wert bezeichnet wird.

Dazu ein Bild mit einer Sinus-Schwingung und eingezeichneter Amplitude. Zusätzlich auch ein Bild mit einer gedämpften Schwingung und Amplitudenfunktion. Unten würde ich dann etwa unter anharmonische Schwingungen ein paar Beispiele bringen (Rechteck, Dreieck) und jeweils eine Amplitude vorschlagen, aber durchaus auch sagen, dass man dies anders definieren kann. Die Bestimmung der Amplitude über den Mittelwert würde ich rauslassen, weil's ja doch nur zu Missverständnissen führt! Evtl. sollte man kurz auf das Problem der Ruhelage eingehen, die im natürlichen Sinne nur bei bekanntem System definiert werden kann (z.B. Ruhelage des Pendels im Schwerefeld). Mir scheint also die Beschreibung über den Spitze-Spitze-Wert mathematisch exakter, während die Amplitude mehr ein UGS-Begriff ist, mit dem man bei manchen Schwingunsgen einen Vorfaktor bezeichnet ... besser so?

Grüße, Jkrieger 19:08, 9. Aug. 2008 (CEST)

Neuschreiben halte ich auch für sinnvoll, der aktuelle Artikel ist schwach. Allerding sollten die unterschiedlichen Konzepte hinter dem Begriff „Amplitude“ nicht unter den Tisch gekehrt werden, sondern es sollten im Gegenteil alle gängigen Definitionen / Verwendungen beschrieben werden.

Erwähnt werden sollten insbesondere:

1. Spitze-Spitze-Wert
2. Effektivwert (u.a. wichtig zur Charakterisierung von Rausch-Signalen)
3. Scheitelwert. Bei unsymmetrischen Signalen wird z.T. auch zwischen positiver und negativer Amplitude (=positiver bzw. negativer Scheitelwert) unterschieden (Quelle: Hütte, "Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften", Abb. 5.1)

Im Hütte werden die Begriffe "Amplitude" bzw. "Amplitudenfunktion" auch als Bezeichnungen für die Fourier-Komponenten (bei periodischen Signalen), bzw. für die Fouriertransformierte (bei nichtperiodischen Signalen) verwendet (Quelle: Hütte, "Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften", Seite B34 „anharmonische Schwinungen“ bzw. Seite B35 „nichtperiodische Vorgäne“).

Zur Diskussion auf der QS-Seite bzgl. anharmonischen Schwingungen, nichtperiodischen Signalen und Ruhelage: Die Charakterisierung dieser Schwingungs- bzw. Signalverläufe bereitet nicht die geringsten Schwierigkeiten. Ich sehe keinerlei Grund, diese Themen hier nicht zu erwähnen.--Belsazar 20:04, 9. Aug. 2008 (CEST)

OK, größtenteils gekauft ... nur die Sache mit den anharmonischen ist nicht so einfach: Was ist denn z.B. bei einem Rechteck zwischen 0V un 5V die Amplitude? 5V oder 2,5V weils um 2,5V aus der Symmetrielage verschoben ist? Das ist das Problem ... Wichtig ist halt immer, dass man eine Amplitude erst nach der Definition der Ruhelage sinnvoll angeben kann ... beim Sin geht man implizit von Ruhelage 0 aus! Gruß, Jkrieger 22:08, 9. Aug. 2008 (CEST)

Bei der Angabe der Amplitude hast Du die Qual der Wahl zwischen den verschiedenen Definitionen. Z.B. bei der von Dir genannten Rechteckspannung zwischen 0V und 5V:

1. Die Spitze-Spitze-Amplitude ist 5V
2. Der Effektivwert ist 5V (siehe auch Scheitelfaktor)
3. Der untere Scheitelwert ist 0V, der obere Scheitelwert ist 5V
4. Du kannst aber auch eine Fourier-Analyse durchführen. Dann ist a0=2,5V , a1=10/π V , a2=0 V , a3=10/(3π) V usw.. Die Amplitude der Grundschwingung wäre dann a1=10/π V, die Amplitude der 3. Teilschwingungung a3=10/(3π) V usw.
5. Vermutlich kann man auch sagen: "Die Spannung oszilliert mit einer Amplitude von 2,5 V um den Mittelwert von 2,5 V".--Belsazar 22:34, 9. Aug. 2008 (CEST)

Und genau die Mehrdeutigkeit meinte ich mit "Schwierigkeiten" ... ist nicht wirklich "schwierig", nur eben nicht eindeutig definiert. Man muss immer dazusagen, was man meint! Gute Nacht, Jkrieger 00:02, 10. Aug. 2008 (CEST)

Zu dem erwähnten Rechtecksignal gehört eine Zeichnung. In dieser ist zu sehen, dass das Tastverhältnis nicht 0,5 ist. Folglich gilt auch nicht a0=2,5V, wie oben behauptet.

Begriffe wie Spitze-Spitze-Wert, Effektivwert und Scheitelwert könnten unter „siehe auch“ vermerkt sein. Die „eierlegende Wollmilchbuttersau“ ist nicht enzyklopädisch. -- wefo 07:11, 10. Aug. 2008 (CEST)

Zu dem Rechtecksignal: Meine Aussage bezog sich auf ein Rechtecksignal mit einem angenommenen Tastverhältnis von 0,5 (JKrieger sprach von einem -nicht näher spezifizierten- Rechtecksignal). Für das Beispiel im Artikel ist aber in der Tat das Tastverhältnis 25%. Dann ist a0=1,25V, und die anderen Fourierkoeffizienten haben auch andere Werte.

Zu den Stichworten "eierlegende Wollmilchsau" und "unenzyklopädisch": Wenn es denn nur eine einzige allgemeingültige Definition bzw. Verwendung des Begriffes "Amplitude" gäbe, wäre ich auch dafür, nur diese zu beschreiben. So ist es aber nun mal nicht, der Begriff wird unterschiedlich verwendet. Daher plädiere ich dafür, einen Überblick über alle gängigen Definitionen zu geben. Unenzyklopädisch wäre es hingegen, hier nur eine einzige Definition zu beschreiben, wohlwissend, dass es in Wirklichkeit eine Reihe verwandter, aber im Detail unterschiedlicher Definitionen gibt.--Belsazar 12:07, 10. Aug. 2008 (CEST)

Schwingung / Welle / Ruhelage

Ich habe mir mal erlaubt, Wefos Beitrag auf der QS-Seite zum Themenkomplex Schwingung/Welle/Ruhelage hierher zu kopieren:

Der Kern des Problems ist weitaus umfassender. Es geht hier nicht nur um die Amplitude, sondern eben auch um die Begriffe Schwingung und Welle. Letztere fehlt in dem vorstehenden Vorschlag von Jkrieger.

Es ist doch eigentlich ein Witz: Wir diskutieren über die Amplitude und sind eigentlich noch nicht einmal darüber einig, wie denn die Ruhelage, deren Kenntnis die Voraussetzung ist, zu definieren wäre.

Richtig dürfte sein:

In der Physik ist die Amplitude die maximale Auslenkung (Elongation) einer Schwingung oder Welle aus der Ruhelage.

In der Mathematik ist die Amplitude der Faktor vor einer periodischen Funktion.

Ein Bild, das den Unterschied zeigt, würde Missverständnissen vorbeugen. -- wefo 06:20, 10. Aug. 2008 (CEST)

Dazu einige Anmerkungen:

• Die Aussage, die Amplitude sei in der Physik (nur) eine Auslenkung (Elongation) , ist mir zu spezifisch. Auslenkungen kenne ich nur im Zusammenhang mit der klassischen Mechanik, als mechanische Auslenkung eines Objektes. Amplituden gibt es aber auch für andere (physikalische) Größen, z.B.: Spannung, Strom, Kraft, magnetische Feldstärke, usw. (siehe Artikel Schwingung). Der Artikel zur Amplitude sollte so allgemein gehalten sein, dass alle Vorgänge mit Schwingungs- bzw. Wellencharakter abgedeckt sind.

• Damit relativiert sich auch die Bedeutung der "Ruhelage". Die Ruhelage (d.h. ihre Bedeutung bzw. ihr numerischer Wert), ist nur in einem konkreten Kontext definiert. Davon müssen wir uns IMHO nicht abhängig machen. Amplituden im zeitlichen Verlauf einer Messgröße lassen sich rein anhand der Wertemenge ermitteln, eine Kenntnis des konkreten fachlichen Problems ist hierfür nicht notwendig.

• Oszillierende Größen (und damit Amplituden) kommen nicht nur in der Physik und Mathematik vor, sondern auch in anderen Gebieten. z.B.: Belousov-Zhabotinsky_reaction (Chemie), Räuber-Beute-Beziehung (Ökologie), Konjunktur#Wirtschaftsschwankungen (VWL). Auch hier kann man IMHO den Begriff der Amplitude sinnvoll anwenden, wir sollten uns nicht auf Physik und Mathematik beschränken, sondern die Konzepte der Amplitude möglichst allgemeingültig (aber gerne mit konkreten Beispielen) beschreiben.

• Der Sinn der oben empfohlene Unterscheidung zwischen Amplitude (Physik) und Amplitude (Mathematik) ist mir unklar: Amplituden haben auch in der Physik immer einen quantitativen Charakter, sind also mit den Mitteln der Mathematik (z.B. mit Zahlenwerten, mathematischen Modellen, mathematischen Transformationen, Fehlerrechnungen usw.) zu beschreiben.--Belsazar 12:57, 10. Aug. 2008 (CEST)

Ich denke der Begriff Amplitude wird einfach in zu vielen Kontexten benutzt, um ihn einheitlich zu definieren. Aber die Sache mit der "Auslenkung" finde ich ganz gut ... Das Wort Auslenkung würde ich dabei aber etwas weiter fassen und verstehen, nämlich als Abweichung aus der Ruhelage. Insofern denke ich sollte man nur die klammer "(Elongation)" rauslassen. Eine Unterscheidung zwischen Physik und Mathematik sehe ich auch nicht, höchstens eine Unterscheidung nach UGS-Version (=Signalstärke, etwas ungenau) und der exakt definierten Amplitude, die üblicherweise als der Vorfaktor vor cos(omega t) oder so gilt. Da taucht aber schon da Problem auf: z.B. bei der BZR oszilieren die Konzentrationen zwischen zwei Extremwerten c1 und c2, die aber beide >0 sind. Hier ist also schon die Frage, wie man Amplitude definiert. Wo ist die Ruhelage? In der Gleichgewichtskonzentration, die in einem Durchflussreaktor nie erreicht würde? Auf halbem Weg, also (c1+c2)/2? Das gleiche Problem gilt bei 4+4*sin(6*t). Das oszilliert zwischen 0 und 8, aber ist 4 die Ruhelage (Amplitude 4), oder 0 (Ampltude 8?)... Das ist genau das Problem. Eigentlich ist der Begriff Amplitude nicht wirklich definiert, es muss also jedesmal das genaue Verständnis des begriffs mit angegeben werden. Insofern können wir eigentlich fast nur sagen Amplitude=Sigalstärke (UGS) und ein paar Beispiele für das ÜBLICHE Veständnis geben. Bei Spitze-Spitze-Wert hatten's die Autoren da einfacher ;-) gruß, Jkrieger 16:50, 10. Aug. 2008 (CEST)

@Wefo: Wie sollte denn so ein Bild aussehen? Gruß, Jkrieger 16:51, 10. Aug. 2008 (CEST)

Hüllkurve (rot), ein moduliertes Signal (blau) und dazu das Trägersignal (gestrichelt)

Ich denke an eine Bearbeitung des oberen Bildes. Ich unterstelle, dass der Bearbeiter, der eine Fälschung des Bildes unterstellte, erwartete, dass der Maximalwert jeweils auf der Amplitudenfunktion (Hüllkurve) liegt. Ehrliches Wort: So eine Vorstellung hatte ich früher auch. Und gerade deshalb ist es mir ein Bedürfnis, solchen Vorstellungen vorzubeugen. Außerdem ist das untere Bild vorstellbar. -- wefo 18:25, 10. Aug. 2008 (CEST)

Übrigens: Das Denken unterliegt erheblichen Beschränkungen. Wir sind so sehr daran gewöhnt, dass sich jeweils nur ein Parameter ändert, dass wir zu falschen Schlussfolgerungen kommen. So ist es zum Beispiel Unsinn, die Ruhelage der dargestellten Signalverläufe an den Stellen zu erwarten, die in den Bildern die Nullstellen sind. Das Kriterium wäre hier ja wohl die Äquidistanz. Aber woher will der Beobachter wissen, dass das Signal nicht auch in der Frequenz moduliert ist? Derartige Vorschläge gab es im Zusammenhang mit dem Stereorundfunk. -- wefo 18:44, 10. Aug. 2008 (CEST)

Für den Missbrauch des Wortes Amplitude in Fällen, in denen es bezüglich der Ruhelage kaum konkrete Vorstellungen gibt, fühle ich mich nicht zuständig. Für solche Fälle gibt es ja nicht nur den technischen Spitze-Spitze-Wert, sondern auch die Schwankungsbreite. Inhaltlich geht es bei der Amplitude um einen Extremwert. Und da wird erwartet, dass sich die Ableitungen von links und rechts an den Wert null annähern. Die Modelle Dreiecksignal und Rechtecksignal haben in diesem Sinne keine Amplitude. Diese Vorstellung als umgangssprachlich zu disqualifizieren, scheint mir ein sehr fragwürdiger Lösungsweg. -- wefo 18:44, 10. Aug. 2008 (CEST)

Naja, aber der Begriff Amplitude wird nunmal im allg. Sprachgebrauch für vieles verwendet und das sollte sich hier wiederspiegeln. Der Begriff Amplitude ist (wie oben schon geschrieben) z.B. auch bei Fourier-Komponenten üblich (und dort kann er sogar negativ werden, wenn man nicht das Powerspektrum betrachtet). Die Definition als Maximum, an dem die Funktion auch noch stetig und differenzierbar sein soll, finde ich etwas seltsam und viel zu eng gefasst. So ist sie z.B. für die Lösungen einiger Modelle für die BZR anwendbar, da diese stetige Funktionen (sind aber nur numerisch berechenbar, soweit ich weiß) liefert. Sie "schwingen" aber zwischen zwei extremen Konzentrationen (>0) und die Frage bleibt dann, wo ist die Ruhelage? Von welcher Konzentration c* aus, soll ich den Abstand zum Max messen? Das Problem ist doch, dass der Begriff Amplitude weitverbreitet ist, aber jedes mal anders definiert wird! Wie sollen wir das also darstellen? Die Definition einer Amplitude für Sinus ist ja mehr oder weniger klar, aber eben auch nur ein Beispiel. Gibt's andere Quellen, die den Begriff Amplitude eindeutig definieren? Mein Brockhaus sagt z.B. einfach "größter Wert einer sich periodisch ändernden Größe (siehe Schwingung)" --Jkrieger 19:47, 10. Aug. 2008 (CEST)

Ich kann nicht nachvollziehen, inwieweit Dein Fourier-Beispiel nicht mathematisch sein soll. Ich habe zutreffend geschrieben: „In der Mathematik ist die Amplitude der Faktor vor einer periodischen Funktion.“ Dein Beispiel ist sogar der einfachste Fall, denn diese Amplituden sind konstant, solange man nicht einen beschränkten, laufenden Beobachtungsbereich betrachtet (Achtung Weiterungen! Z. B. Unbestimmtheitsrelation).

Wenn ich keine Ruhelage definieren kann (übrigens ein sehr schwieriges Problem, das eines eigenen Artikels wert ist) dann muss ich zum Beispiel vom Tidenhub oder der Schwankungsbreite oder der Streuung sprechen. Und ich bin gut beraten, wenn ich mich um die saubere Unterscheidung von Schwingungen und Kippschwingungen bemühe. Soweit ich mich an den betreffenden Artikel erinnere, leistet er dazu keinen Beitrag.

Natürlich hat der Begriff eine Geschichte. Ich bin sehr in Versuchung, einige Quellen zu erfassen (zum Beispiel 1895, ob ich auch 1873 nehmen kann, müsste ich nachkucken). Klares Wort: Meine bisherigen Erfahrungen mit der Wikipedia ermutigen mich nicht, mir diese vergebliche Mühe zu machen. Ein Duden hat weniger die Aufgabe, alles das zu erfassen, was irgendwelche Leute schreiben, sondern er hat die Aufgabe, die „richtige“ Schreibung zu konservieren und so den Dialog zwischen den Menschen möglich zu machen. So sehe ich das auch bei der Wikipedia. Niemand ist daran gehindert, einer genauen Definition den Hinweis folgen zu lassen, dass das Wort auch in anderen mehr oder weniger passenden Zusammenhängen verwendet wird. -- wefo 21:08, 10. Aug. 2008 (CEST)

Vielleicht gibt die DIN-Norm 5483 etwas her.--Belsazar 20:39, 10. Aug. 2008 (CEST)

Dein Zeitstempel zeigt mir, wie lange ich für meinen kurzen Text gebraucht habe. Gott sei dank hatte ich ihn vor dem Speichern gerettet. Zur Sache: DIN-Normen beziehen sich in der Regel auf ein bestimmtes Fachgebiet. Kaufen ziehe ich nicht in Betracht, in Rechtsstreiten haben sie nur Bedeutung, wenn sich ein gerichtlich bestellter Gutachter auf sie beruft. Es handelt sich also in der Praxis um eine Art Geheimwissen. -- wefo 21:15, 10. Aug. 2008 (CEST)

Naja, die Fourier-Komponenten sind schon etwas mehr, als nur ein Vorfaktor und sie sind keine direkt im Signal messbaren Größen (außer natürlich durch FT), insofern haben sie eine andere Qualität, als die Amplitude einer Sinus-Schwingung. "Mathematisch" sind sie natürlich, was auch immer "mathematisch" bedeutet! Die DIN-Norm würde mich schon interessieren. Hat die jemand vorliegen und kann die entsprechenden passagen zitieren? @Wefo: Was für Quellen würdst Du denn angeben?

Also irgendwie führt das ganz mal wieder von der eigentlichen Frage weg: Können wir uns darauf einigen:

Die Amplitude bezeichnet bei periodischen, ugedämpften Schwingungen, den Abstand von der Ruhelage der Schwingung zur ihrer maximalen Auslenkung.

Ansonsten bitte ich um weitere konstruktive Vorschläge (also ganze Formulierungen, keine Belehrungen ...) gruße, Jkrieger 21:37, 10. Aug. 2008 (CEST)

Nachtrag: So langsam verstehe ich auch das Problem der Kippschingung: Hier lässt sich nur schwer eine natürliche Ruhelage angeben ... Trotzdem wird die Signalhöhe bei den meisten Funktionsgeneratoren als Amplitude bezeichnet und diese bedeutung sollte irgendwie enthalten sein, da sie ja offensichtlich in gebrauch ist! Jkrieger 21:39, 10. Aug. 2008 (CEST)

Gegenbeispiel zu "In der Mathematik ist die Amplitude der Faktor vor einer periodischen Funktion.": Ich definiere die Funktion f(t)=1+sin(t) Das ist ein Sinus, der zwischen 0 und 2 schwingt (periodisch mit Periode 2pi). Dann ist in der weitere Funktion g(t)=A*f(t) nach Deiner Definition der Faktor A eine Amplitude und auch gleich dem Min-Max-Abstand. Die Funktion A*sin(t) hat aber die selbe Amplitude, obwohl der Min-Max-Abstand hier 2A ist ... diese Definition führt also bei rigoroser Anwendung zu seltsamen aussagen ... Auch hier stellt sich dann wieder die Frage: Was ist in der Mathematik eine Ruhelage? Jkrieger 21:51, 10. Aug. 2008 (CEST)

Hi Jkrieger, nur eine Randbemerkung: Periodische Schwingungen sind zwangsläufig ungedämpft. In welcher Literatur und Quellen wird der Begriff der Amplitude bei nicht periodischen Funktionen wie definiert? --wdwd 22:06, 10. Aug. 2008 (CEST)

Nachtrag: Die Antwort auf Deine Frage was der "Ruhewert" denn sei, steht schon im Artikel unter "Bestimmung der Amplitude". Die Einschränkung auf periodische Funktionen ist wesentlich.--wdwd 22:09, 10. Aug. 2008 (CEST)

Wieder dauerte meine Antwort zu lange.

Ich habe mir die Mühe gemacht in dem Werk von 1873 zu suchen. Dort wird von Wellenberg und Wellenthal, allgemein Elongation gesprochen. Der Begriff Amplitude scheint also zu jener Zeit (lebendige Kraft ist heute die kinetische Energie) noch nicht üblich oder nicht hinreichend verbreitet gewesen zu sein. Kluge gibt das 19. Jahrhundert als Entstehung an. Sanders schreibt es 1895 noch mit ü: „Amplitüde“. Er bezieht sich dabei auf das Französische.

Dein Beispiel (Gegenbeispiel) ist ein sehr schönes Beispiel dafür, dass wir geneigt sind, einen Ruhewert zu erfinden, hochdeutsch gesagt, zu schätzen. Wenn dieselbe Funktion eine Dämpfung hätte, dann würden wir wohl den Wert null als Ruhelage annehmen. Weil es im allgemeinen Verständnis um Schwingungen und Wellen geht, erwarten wir auch Wellentäler: Deine mathematische Funktion bietet keine (negativen) Täler und würde uns als sichtbares Signal verwirren. So etwas ist in der Mathematik normal, es wird eben verallgemeinert. Ich muss einmal nachkucken, ob meine Quellen neben der Periodizität weitere Bedingungen angeben. Das Schlimme ist: Wenn ich mir nicht die Mühe mache, die Zitate zu erfassen, dann vergesse ich sie. So hatte ich im Bronstein zwar das Schlagwort gefunden, aber auf der angegebenen Seite nicht (allerdings den passenden Zusammenhang).

Ich wüsste nicht, welche Bedeutung eine Ruhelage für einen mathematischen Faktor haben sollte.

Deine vorgeschlagene Formulierung schließt gedämpfte Schwingungen und Wellen aus. Man könnte dann den Satz nicht mehr sagen: „Die Amplitude nimmt mit der Zeit ab.“ Die im Artikel erwähnte Amplitudenfunktion lässt das aber zu, der Faktor vor der periodischen Funktion darf sich ändern. -- wefo 22:31, 10. Aug. 2008 (CEST)

Zu deinem Satz Ich wüsste nicht, welche Bedeutung eine Ruhelage für einen mathematischen Faktor haben sollte. kann ich nur sagen: EBEN! Deswegen ist Deine Definiktion missverständlich/mehrdeutig und ungeeignet! Jkrieger 23:16, 10. Aug. 2008 (CEST)

Eben nicht, denn der Begriff Ruhelage kommt in der mathematischen Definition nicht vor. Man darf nicht den „gesunden Menschenverstand“ implizit mit einbeziehen, wenn es um eine mathematische Definition geht. -- wefo 00:06, 11. Aug. 2008 (CEST)

Die Mathematiker, die ich kenne tun zwar ab und zu seltsame Dinge, weisen aber doch einen "gesunden Menschenverstand" auf ... das selbe gilt bei näherem Nachdenken für die meisten (zumindest für die grundlegenderen) mathematische Definitionen und Aussagen! (Ich wollte doch mal eine Lanze für die Mathematiker brechen ;-) So, jetzt zurück: Ich denke nicht, dass der Begriff "Amplitude" irgendwo in der Mathematik eindeutig definiert wurde bzw. als fester Begrif gebraucht wird (so, wie Du ihn definierst) ... und Deine Definition ist nur eine Namensgebung, beschreibt aber keinen wirklichen Begriff, der eine Funktion sinnvoll beschreibt, da die Amplitude schon von der Verschiebung der Funktion abhängt (siehe Beispiel) ... das ist dann zumindest ein ungeeigneter Begriff zur Beschreibung ... naja ... alles irgendwie mehr oder weniger ausgegoren ... also mein Vorschlag: Eben eine Sammlung verschiedener Definitionen/Anwendungen des Begriffs (eine davon ist der Vorfaktor vor sin() oder die Fourierkomponenten), mehr können wir nicht machen, ohne Theoriefindung anzufangen ... Jkrieger 00:40, 11. Aug. 2008 (CEST)

Die Sache mit „Die Amplitude nimmt mit der Zeit ab.“ ist klar ein Problem. Darum würde ich das so formulieren, dass man den Amplitudenbegriff in manchen Situationen mathematisch erweitert. Außerdem sollte darauf hingewiesen werden, was mit dem Saloppen Ausspruch gemeint ist. Eine mathematisch in sich stimmige Definition ist aus den in dieser Diskussion schon merhfach aufgeführten gründen schwierig ... Ich würde nächste Woche mal eine Neuformulierung versuchen ... evtl. kommen wir damit dann weiter ... Einwände? Jkrieger 23:16, 10. Aug. 2008 (CEST)

Der technische Begriff bezieht sich auf das lokale Maximum bzw. Minimum (weil die Auslenkung eine Strecke mit einem Betrag als Länge ist). Und natürlich nimmt der Amplitude einer kreisförmigen „Welle“ nach außen ab. Das, was wir tatsächlich beobachten, ist die vertikale Auslenkung, die die Welle beschreibt. Dieselbe Welle wird aber auch von der vertikalen Geschwindigkeit der Teilchen beschrieben (ich denke an Wasser). Beim Wasser haben wir auch kaum Zweifel daran, dass die Ruhelage der Pegel ist, den wir messen könnten, nachdem die Welle abgeklungen ist.

Ich würde nicht von Erweiterung des Begriff(sumfang)s sprechen, weil sich die beiden Begriffe nur in einem Spezialfall decken. Die Mathematik verallgemeinert von diesem Spezialfall ausgehend bis zur Unkenntlichkeit. Die periodische Funktion, die normalerweise bei der Beschreibung des Modells der Amplitudenmodulation benutzt wird, ist natürlich periodisch, wenn die Frequenzen nicht zufällig teilerfremd sind. Sie enthält aber auch zwei Amplituden. -- wefo 00:06, 11. Aug. 2008 (CEST)

1. Zwischen Wellen und Schwingungen muss man schon unterscheiden. Erstere sind i.A. Funktionen zweier Variabler. So nimmt die lokale zeitliche Amplitude einer Kugelwelle mit dem Abstand ab, ist aber an jedem Punkt (falls die Quelle der Welle weiter besteht) konstant. Hier ist der einfache Amplitudenbegriff also ohne Probleme lokal anwendbar (und das entsprechende meint ja auch der Satz "Die Amplitude nimmt mit dem Abstand ab). Bei der Amplitudenmodulation handelt es sich IMHO um eine Verallgemeinerung. Die "zwei Amplituden" sind die zwei Fourier-Komponenten? Ansonsten wäre es schwierig eine allgemeine Messvorschrift anzugeben, oder (wäre eigentlich nur unter Einsatz verschieden starker MittelungenFilterungen möglich)? Wieviele Amplituden hat denn dann eine gedämpfte Schwingung? Jkrieger 01:18, 11. Aug. 2008 (CEST)

Selbstverständlich muss man unterscheiden, aber in beiden Fällen haben wir den Begriff Amplitude. Wenn wir von einzelnen Werten derselben Zeit- oder Ortsfunktion sprechen, dann umschreiben wir das: „Der Wert der jeweils nächsten Amplitude ist um 1% geringer.“ , „Die einzelnen Amplitudenwerte bilden eine geometrische Folge.“

Die zwei Amplituden, die ich erwähnte, werden oft mit a und A bezeichnet und sind die Amplituden des niederfrequenten Signals und des hochfrequenten (Träger-)signals in einem Modell der Amplitudenmodulation. Das niederfrequente Signal ist dabei zusammen mit einem überlagerten Gleichanteil zugleich die Amplitudenfunktion (Hüllkurve) für das Trägersignal. Der Modulationsgrad ist das Doppelte des Verhältnisses der beiden Amplituden. Die von der Darstellung als Produkt nicht unterscheidbare Darstellung als Summe enthält drei Frequenzen, wobei die Amplituden der beiden Seitenfrequenzen vom Modulationsgrad abhängen und im Wert übereinstimmen.

Selbst die Sätze, die ich nicht in „“ gesetzt habe, sind Beispiele für die Verwendung des Begriffs, wobei der Hinweis auf das Modell beinhaltet, dass Amplitude im mathematischen Sinne gebraucht wird. -- wefo 04:31, 11. Aug. 2008 (CEST)

Diskutieren sollten wir über die Frage, ob eine Präzisierung des physikalischen Begriffs zweckmäßig ist: „:In der Physik ist die Amplitude die maximale Auslenkung (Elongation) einer eine Schwingung oder Welle beschreibenden Größe aus der Ruhelage.“ Natürlich klingt das umständlich. Aber es würde vermeiden, dass ein sinusförmiger Signalverlauf auch dann als Schwingung bezeichnet wird, wenn er keiner ist. Das wäre zum Beispiel der Fall, wenn er als Folge von Werten vorliegt (moderne Signalgeneratoren). Dagegen spricht, dass es absolut üblich (aber inhaltlich falsch) ist, von Schwingungen zu sprechen, wenn z. B. die Netzwechselspannung gemeint ist (positive Halbschwingung, negative Halbschwingung).

Beim Detektor sind zwei Fälle möglich. Wenn er einen Schwingkreis enthält, dann kann man von den Schwingungen dieses Schwingkreises sprechen. Das ankommende Signal ist eine Welle, könnte aber auch einem modernen Generator entnommen sein. Wenn es dabei keinen Schwingkreis gibt, dann verschwindet das Signal sofort, wenn dem Generator die Betriebsspannung fehlt. Wenn ein Signal sofort verschwindet, dann ist das ein Indiz dafür, dass es sich weder um eine Schwingung noch um eine Welle handelt. Man spricht in solchen Fällen, wenn das schwingende System (also der Schwingkreis) vernachlässigt werden könnte, von „erzwungenen“ Schwingungen. Das Gegenteil sind „freie“ Schwingungen. Wenn man von der Frequenzverlagerung absieht, dann wirkt ein Schwingkreis wie ein RC-Tiefpass im NF-Kanal. Das alles sind aber Aspekte, die mit der Amplitude weniger zu tun haben.

Die Einführung des Begriffes Größe in die Definition erleichtert ja auch die Verallgemeinerung, weil es eigentlich egal ist, wie der Verlauf der Größe (Signalverlauf) erzeugt wurde. Aber es sollte sich schon um einen Verlauf handeln, der eine Schwingung oder Welle beschreiben könnte. -- wefo 04:31, 11. Aug. 2008 (CEST)

Im Lexikon Mathematik (1990) kennt man Amplitude als Bezeichnung für den Winkel von Polarkoordinaten (für mich befremdlich, ich habe aber eine weitere Quelle mit dieser Sicht) und als Faktor vor der Sinusfunktion. Im Bronstein lautet das Schlagwort direkt „Amplitude der Sinuskurve“, taucht als A auch beim Kosinus auf, aber nicht bei den anderen Winkelfunktionen. Diese durch Quellen belegbare Sicht scheint mir etwas eng. Aber sie vermeidet die Widersprüche, die sich ergeben, wenn nur Periodizität gefordert ist. Und es gibt ein richtiges Maximum, keinen Spitzenwert. -- wefo 07:36, 11. Aug. 2008 (CEST)

Naja, ich denke auf folgendes können wir uns einigen: In der Physik ist die Amplitude die maximale Auslenkung (Elongation) einer eine Schwingung oder Welle beschreibenden Größe aus der Ruhelage. ... Ich denke aber wir sollten vielleicht Elongation rauslassen ... das klingt für mich nach Strecke (in Metern gemessen), was nicht unbedingt stimmen muss ... bin mir da aber nicht sicher. Ich hab noch bei Mary Boas (Mathematical Methods in the Physical Science, 1983) die Amplitude (alles im englischen Sprachraum natürlich) als Phasenwinkel θ einer komplexen Zahl x+iy=r*e^iθ gefunden (außerdem als Vorfaktor eines Sinus und als eines der argumente eines elliptischen Integrals 3. Art, siehe am besten engl. Artikel dazu)... Es gibt also einen haufen Bedeutungen. Ich glaube mit dem Zusatz "Umgangssprachlich wird Amplitude oft als Maß der Signalstärke/Signalhöhe genutzt." decken wir schonnmal einen Haufen ab. Dann vielleicht noch sowas: Der Begriff Amplitude wird neben der physikalischen Bedeutung auch an vielen anderen Stellen in unterschiedlicher Interpretation gebraucht: ... ... ... Naja, da sollten wir ein paar aufzählen. Was meinst Du?

Mmmhhhh Dein Problem mit dem physikalischen Erzeuger (Signalgenerator) sehe ich nur bedingt. Natürlich macht das einen Unterschied für den Erzeuger ... und wenn ein DA-Wandler (z.B. im DDS-Funktionsgenerator) nicht ordentlich tiefpass-gefiltert ist, wird man auch viele Zusatzfrequenzen sehen, aber wenn ich nur das Signal selber sehe kann es schwierig, wenn nicht unmöglich sein, etwas über die Erzeugung auszusagen. Trotzdem würde ich einem Sinus, der um 0V schwingt eine gewisse Amplitude zuordnen. Das ist doch unabhängig vom Erzeugenden System, oder? Wenn ich Dir ein Oszillographenbild mit einem Sinus vorlegen, der um 0V schwingt, würdest Du ihm doch auch eine Amplitude von sagen wir 1V zuordnen, oder? Jkrieger 10:43, 11. Aug. 2008 (CEST)

Nachtrag: Ich denke die Sache mit der Verschiebung der Maxima bei gedämpften Schwingungen passt besser in den Artikel Schwingung, unter gedämpfte Schwingung. Dort wird der Spezialfall einer Sinus-SChwingung behandelt. Jkrieger 10:43, 11. Aug. 2008 (CEST)

Schau Dir mal den Artikel Brüsselator an. Wie würdest Du die dortigen (anharmonischen) Schwingungen beschreiben? Ich persönlich würde hier den begriff Amplitude nicht verwenden. Jkrieger 10:44, 11. Aug. 2008 (CEST)

@Ich muss jetzt weg, deshalb nur kurz: Elongation war, soweit ich mich an die Schule erinnere, der richtige Ausdruck, den kann ich auch aus der Literatur belegen. Einen Eindruck von meiner Art des Umgangs mit der Literatur findest Du unter Benutzer:Wefo/Audion. Für den Ausdruck Auslenkung gibt es nur einen überzeugenden Grund: Die Vermeidung von Fremdwörtern.

Die mathematische Bedeutung als Faktor vor dem Sinus ist mir sehr wichtig wegen der Amplitudenmodulation. Die, die Du auch gefunden hast, stimmt mit der in meiner Literatur überein. Die Formel hatte ich nicht angegeben, weil ich da immer erst über die „Sprache“ nachdenken muss. Grundsätzlich würde ich den Satz zur Bedeutung in der Mathematik also gerne behalten, aber bezüglich des Umfangs der zu erfassenden Funktionen einen Mathematiker befragen.

Auch der Vergleich (Bild oder Bilder) ist mir wichtig.

Auf die Frage der Tiefpassfilterung kommt es mir nicht an. Für wesentlich halte ich nur den Umstand, dass das Modell die Lösung einer Differentialgleichung mit einem mindestens quadratischen Glied ist. Das ist übrigens auch bei den Modellen so, die anderen Wissensgebieten entstammen (meine ich). Im physikalischen Sinn ist der ständige Übergang zwischen zwei Energieformen das typische Merkmal bei Schwingung und Welle. Eine sehr schöne Formulierung habe ich in „Elektronik für Elektromechaniker“ gefunden: „Nach Pohl treten Kippschwingungen ....“ Das werde ich demnächst abschreiben und eingeben. -- wefo 11:24, 11. Aug. 2008 (CEST)

Hauptsächlich beschreibt eine Amplitude tatsächlich eine Schwingung oder eine Welle (als zeitabhängige Größen). Mit Amplituden kann man aber auch die Abweichung relativ beliebiger Größen beschreiben. Eine Amplitude ist zwar meist für zeitabhängige Vorgänge definiert, notwendig ist das aber nicht. Was veränderliche Amplituden betrifft: Diese gibt es zum Beispiel bei der Amplitudenmodulation. Hier ist die Amplitude nur näherungsweise bestimmbar, aber mit genügender praktischer Genauigkeit. Der Nuttpunkt muss nicht unbedingt den Mittelwert darstellen. Beispielsweise kann man eine Wechselspannung gleichrichten und trotzdem noch die Amplitude bestimmen. Die Amplitude der negativen Halbwelle ist dann zum Beispiel Null. --Hutschi 12:51, 11. Aug. 2008 (CEST)

Naja, das hier diskutierte Problem ist ja eben, dass der Amplitudenbegriff nur dann Sinn macht, wenn eine Ruhelage definiert ist. Außerdem wird das Wort Amplitude außer dieser Anwendung auch für viele andere Dinge genutzt. Außerdem ist die Frage, wie man die Amplitude vernünftig definieren kann. Mach doch mal einen Vorschlag, wie Du den begriff Amplitude möglichst allgemein defnieren würdest. Gruß, Jkrieger 13:45, 11. Aug. 2008 (CEST)

Hier das versprochene Zitat (ich sehe das allerdings in Einzelheiten anders): 4.4.3. Kippschwingungen Allgemeines. Der Begriff der Kippschwingung ist der Mechanik entnommen. Nach Pohl treten Kippschwingungen immer auf, „wenn zwischen der Speicherung der potentiellen Energie und ihrer Umwandlung in kinetische eine Verzögerungszeit eingeschaltet ist. Am Ende dieser Verzögerungszeit wird der Energiespeicher entladen, und die dabei abgegebene Energie wird hinterher nicht wieder zur Füllung des Energiespeichers benutzt.“ In der Elektrotechnik werden Kippschwingungen durch Spannungs-Zeit-Diagramme dargestellt (Bild 4.59). Sie sind durch eine verhältnismäßig lange Anstiegszeit t_an und eine kurze Abfallzeit t_ab charakterisiert. -- wefo 14:30, 11. Aug. 2008 (CEST)

Siehe auch: [1] -- wefo 14:33, 11. Aug. 2008 (CEST)

"Maximale Abweichung von der Ruhelage (bzw. einer vorher festgelegten Nulllinie) innerhalb einer Periode" würde schon nahekommen. Ich würde erst mal "Ruhelage" definieren: Die Ruhelage ist die Lage (bzw. der Wert), die eingenommen wird, wenn keine Energiezufuhr erfolgt und die Schwingung leicht gedämpft ist. (Das umfasst dann auch eine Reihe unsymmetrischer Schwingungen). Im allgemeinen Fall kann man die Amplitude nicht in Bezug auf die Ruhelage, sondern nur in Bezug auf einen Nullpunkt bzw. eine Nulllinie definieren. In der Elektronik würde ich es in speziellen Fällen mit "Abweichung vom Arbeitspunkt" bezeichnen. Die Ruhelage entspricht oft dem Arbeitspunkt. Ganz allgemein lässt sich der Begriff nicht definieren. Man kann die Nulllinie oder den Ausgangspunkt auch festlegen. --Hutschi 14:34, 11. Aug. 2008 (CEST)

Der Witz wurde im Artikel schon mal genannt: „Die Größe Amplitude bezieht sich auf Messwerte, die zu verschiedenen Zeiten ermittelt wurden.“ -- wefo 14:50, 11. Aug. 2008 (CEST)

Es ist doch ein Witz (Widerspruch), wenn die Ermittlung des Extremwertes das Vorhandensein eines Signals voraussetzt, während der Ruhewert voraussetzt, dass das Signal abgeklungen ist. -- wefo 14:54, 11. Aug. 2008 (CEST)

Zu Deiner Änderung: Ein Spitze-Spitze-Wert ist es auch bei unsymmetrischer Signalform. -- wefo 14:57, 11. Aug. 2008 (CEST)

Hier mein Vorschlag zum Umgang mit dem Referenzwert: Im Zweifelsfall muss bei der Angabe von Amplituden mit angegeben werden, welcher Referenzwert bei der Angabe zugrundegelegt wurde. Siehe z.B. ATIS Definition. M.E. sollte tatsächlich bei Angaben von Amplituden immer mit angegeben werden, welche Konvention verwendet wurde, und auf welchen Referenzwert sich die Angabe bezieht.--Belsazar 15:06, 11. Aug. 2008 (CEST)

Das empfohlene Bild ist wegen der englischen Bezeichnungen ganz interessant, zeigt aber nur die halbe Wahrheit und ist zum Teil sogar sehr problematisch, wenn nicht falsch. Neben der Dachschräge gibt es die Welligkeit, vor der Impulsflanke gibt es im allgemeinen ein Unterschwingen. Weil eine negative Flanke zu einem Überschwingen in die negative Richtung führt, ist das Unterschwingen im Bild eigentlich ein Überschwingen. Unter anderem wegen der Dachschräge spricht man von der Sprunghöhe. Im Englichen mag Amplitude das richtige Wort sein, bei uns hat der Impuls (zumindest in der Fernsehstudiotechnik) einen Pegel. Eine interessante Einzelheit: Es gibt ein Patent, das sich mit negativer Verzögerung durch Auswertung des Unterschwingens beschäftigt. Ich kann allerdings nicht behaupten, dass dieses Patent praktische Bedeutung gehabt hätte. -- wefo 16:51, 11. Aug. 2008 (CEST)

Mir ging es eigentlich nur um die Note 1, die den Umgang mit dem Referenzwert beschreibt:

"Pulse amplitude is measured with respect to a specified reference and therefore should be modified by qualifiers, such as "average," "instantaneous," "peak," or "root-mean-square."

Mit diesem Hinweis lässt sich m.E. der Zusammenhang zwischen Amplitude und der oben strapazierten "Ruhelage" hinreichend genau und allgemeingültig beschreiben.--Belsazar 17:24, 11. Aug. 2008 (CEST)

"average" ist wörtlich der Mittelwert, wir denken aber (implizit) an die Fourierzerlegung und würden wohl vom Gleichanteil sprechen. Den Mittelwert im Sinne der Gleichbewertung gibt es nur theoretisch (die Division durch eine variable Größe geht praktisch nicht). Praktisch verwendet wird der laufende Mittelwert, der über einen Tiefpass gewonnen werden kann, oder der mittels Hochpass unterdrückt werden kann. Der Mittelwert hat aber eigentlich nichts mit der Ruhelage zu tun, wenn man davon absieht, dass beide Werte bei gewissen Signalen übereinstimmen können. "instantaneous" ist ein Augenblickswert, der besonders definiert werden müsste. Bei Videosignalen gibt es dafür die Klemmschulter. Bei Videosignalen würde ich aber den Begriff Amplitude nicht verwenden, sondern von einem Pegel sprechen. "peak" verstehe ich als Spitzenwert. In den würde ich das Überschwingen einbeziehen. Passt aber nicht zur Amplitude (zumindest in meinem eingeschränkten Verständnis). "root-mean-square" ist der Effektivwert. Der hat aber mit der Amplitude auch wenig zu tun, wenn man davon absieht, dass es für bestimmte Signalverläufe einen Formfaktor gibt.

An der Quelle könnte die Ruhelage durch den Arbeitspunkt bestimmt sein. Wenn die Quelle ein Pendel ist, kennen wir die Ruhelage als Richtung zum Erdmittelpunkt. Wie sich diese Ruhelage auf den Signalverlauf abbildet, dass ist grundsätzlich eine andere Frage. An der Senke wird der Signalwert als Ruhelage betrachtet, für den die das Modell beschreibende Gleichung die einfachste Form annimmt. Das typische Beispiel eines Streits um die Ruhelage ist der Streit, ob sich die Erde um die Sonne oder die Sonne um die Erde dreht. Inzwischen haben wir die Sicht dahingehend verfeinert, dass sich beide um einen Massenschwerpunkt drehen. -- wefo 22:00, 11. Aug. 2008 (CEST)

Daniel Sanders, Taschen-Lexikon des allgemeinen Wissens, ca. 1895, Beispiel: Seite 22

Bezüglich der Herkunft und Bedeutung ist das nebenstehende Bild ein Indiz. -- wefo 18:21, 12. Aug. 2008 (CEST)

Antwort zu: Schau Dir mal den Artikel Brüsselator an. Wie würdest Du die dortigen (anharmonischen) Schwingungen beschreiben? Ich persönlich würde hier den begriff Amplitude nicht verwenden. Jkrieger 10:44, 11. Aug. 2008 (CEST): Ich auch nicht, denn hier scheint es sich um eine Form von Kippschwingungen zu handeln. -- wefo 02:44, 20. Aug. 2008 (CEST)

Literaturstelle: Deutsche Post Rundfunk- und Fernsehtechnisches Zentralamt, Technische Mitteilungen des RFZ, 1970 Heft 2, Seite 61, Autor: H.-J. Steinmetz, Titel: Zwei einfache Testsignalgeber für die Fernsehstudiotechnik. Zuerst wird der Normpegelgeber QH 725 beschrieben, den ich nur als „1-Volt-aus-der-Tasche“ kenne, der hier nicht relevant ist. Das andere Gerät ist das Restdämpfungsdifferenztestgerät QH 726: „Auch hier wurde eine fernsehgerechte Form angestrebt. Das Signal enthält Synchronanteil, Weißimpuls sowie Grauwert mit überlagertem HF-Paket der Frequenz 4,43 MHz. Die Amplitude des HF-Paketes ist so eingestellt, dass die positiven Spitzen dem Weißwert, die negativen dem Schwarzwert entsprechen. V-Anteile und Schwarzabhebung sind nicht enthalten.“ Interessant ist hier die Verwendung des Wortes „Spitzen“ anstelle von „Maxima“. Es war in der Videotechnik üblich, von Spitze-Spitze-Werten zu sprechen. Der genannte Artikel betrifft allerdings nicht den Fall eines gedämpften Signals in dem schon dargestellten Sinne. -- wefo 10:39, 24. Aug. 2008 (CEST)

Periodisch vs. "Gedämpft"

Periodische Funktionen sind zwangsläufig "ungedämpfte Funktionen". Somit erübrigen sich alle diese langen Abhandlungen zu nicht-periodischen Funktionen und was dort eine Amplitude sein möge. Hab die Einleitung noch ein wenig verschlankt und auf das Wesentliche reduziert. Es wäre in diesem Kontext auch konstruktiver, sich mehr auf den (mathematischen) Funktionsbegriff bei der Beschreibung festzulegen. Das Thema hier hat im Prinzip nichts mit irgendwelchen elektrischen Spannungen, Schwingungen oder Wellen oder ähnlichen (direkt) zu tun.--wdwd 21:16, 2. Sep. 2008 (CEST)

Sehr gut. Endlich ein konstruktiver Beitrag zur Diskussion! Sollte man die nichtharmonischen Funktionen wieder entfernen?--JBerger 10:54, 12. Sep. 2008 (CEST)

Hi JBerger. Siehe untere Abschnitte. Meine Meinung: Artikelinhalt gemäss dieser DIN-Norm erweitern und ergänzen. Der Bronstein (Quelle im Artikel) definiert halt den Amplitudenbegriff nur für periodische Vorgänge/Funktionen, aber der Bronstein muss auch nicht der Weisheits letzter Schluss sein.--wdwd 10:37, 13. Sep. 2008 (CEST)

Fehler in Kap. "mathematische Darstellung"

Im Kapitel "mathmatische Darstellung" steht:

"Die Gleichung

$y(t)={\bar {A}}(t)\cdot \cos(\omega t+\phi )$

bildet in Bezug auf $\phi \;$ eine Kurvenschar. Deren Hüllkurve erhält man aus der Bedingung

${\begin{matrix}y_{H}(t)&=&f(x,t)&=&{\bar {A}}(t)\cdot \cos(\omega t+\phi )\\0&=&\partial _{t}f(x,t)&=&-{\bar {A}}(t)\cdot \sin(\omega t+\phi )\end{matrix}}$

Damit gilt für ${\bar {A}}(t)\neq 0$

$\phi =2\cdot n\cdot \pi -\omega t$

und durch einsetzen in die erste Gleichung die Funktion der Hüllkurve

$y_{H}(t)={\bar {A}}(t)\cdot \cos(2\cdot n\cdot \pi )={\bar {A}}(t)\;$."

Mir ist erstens unklar, wofür dieser Abschnitt gut sein soll, und zweitens ist die Rechnung fehlerhaft (Ableitung falsch gerechnet). Habe den Abschnitt daher entfernt.--Belsazar 21:10, 12. Sep. 2008 (CEST)

DIN 5483

Ich habe mal in der DIN 5483 nachgeschaut, wie dort die Amplitude definiert ist. Die Norm unterscheidet i.w. zwischen folgenden Fällen:

1. Periodischer Vorgang / periodische Schwingung
   Hier wird der Begriff "Amplitude" nicht verwendet. Stattdessen wird zur Charakterisierung der Schwingung der Begriff "Schwingungsbreite" (auch: Schwankung, Spitze-Tal-Wert) verwendet.
2. Sinusvorgang / Sinusschwingung
   Hier ist die Amplitude der Faktor vor dem Sinus
3. Sinusverwandter Vorgang / sinusverwandte Schwingung
   Von einem sinusverwandten Vorgang spricht man, wenn sich der Augenblickswert beschreiben lässt durch s(t) = ŝ(t) sin Ψ(t), wobei sich die Amplitude ŝ(t) zeitlich ändert oder der Phasenwinkel Ψ(t) anders als linear mit der Zeit zunimmt. Hierzu zählt z.B. die Amplitudenmodulation, oder auch ein exponentiell anwachsender / abklingender Schwingungsvorgang. N.B.: Die zeitabhängige Amplitude ist i.A. nicht periodisch! D.h. der erste Satz des Wikipedia-Artikels, der den Begriff "Amplitude" auf periodische Vorgänge eingrenzt, ist gemäß der DIN nicht korrekt.
4. Impulsförmiger Vorgang / Impuls
   Der Impuls ist gekennzeichnet durch seine (beliebige) Form, die Impulsamplitude, und die Impulsdauer. Die Impulsamplitude ist ein die Höhe des Impulses kennzeichnender Wert, z.B. der Spitzenwert.

Auf nicht-sinusverwandte Vorgänge (wie z.B. die Rechteckschwingung oder die Dreieckschwingung) wird der Begriff "Amplitude" in der DIN also nicht angewendet. Demnach wären die ganzen Beispiele mit den nichtharmonischen Schwingungen zumindest aus Sicht der Norm nicht korrekt. IMHO sollte der Artikel sich insgesamt stärker an der Norm ausrichten, und die sonstigen Verwendungen des Begriffes eher am Rande erwähnen.--Belsazar 23:33, 12. Sep. 2008 (CEST)

Danke Belsazar, wenn wir uns nun noch darauf verständigen könnten, die 'Impulsamplitude' in einem separaten Artikel zu behandeln und unter „Siehe auch“ darauf zu verweisen, dann hätten wir drei Fälle zu unterscheiden.

Ich muss zugeben, dass die Bezeichnungen „Schwingungsbreite“, „Schwankung“ und „Spitze-Tal-Wert“ für mich befremdlich klingen. „Schwingungsweite“ ist mir dagegen bekannt, aber im Zusammenhang mit elektrischen Signalen entweder nicht begegnet oder von mir nicht wahrgenommen worden. Gruß -- wefo 00:08, 13. Sep. 2008 (CEST)

Hi Belsazar, wenn die DIN 5483 den Begriff Amplitude auch für nicht-periodische Vorgänge festlegt, sollte dies schon im Artikel stehen. (ggf eigener Abschnitt?) Zu beachten ist, dass dann der Begriff Amplitude nicht mehr für einen (lokalen) Extremwert (Minima od. Maxima) stehen muss.--wdwd 10:28, 13. Sep. 2008 (CEST)

Sinus

Hat nicht jede Schwingung, sinusförmig oder nicht, eine Amplitude? --UvM 14:38, 11. Okt. 2010 (CEST)

Die Amplitude wird unterschiedlich definiert. Du denkst an die Amplitude als maximale Elongation. Bei der Amplitudenmodulation ist sie lediglich ein Faktor vor einer Sinusfunktion und kennzeichnet im allgemeinen Fall nicht einmal die maximale Elongation während einer dennoch so genannten „Halbschwingung“ (Ableitung u'v+v'u=0). Und natürlich wäre es Unfug, der Netzspannung, die ja verzerrt ist, die Amplitude abzusprechen. Spitzfindige Leute sprechen in der allgemeineren Bedeutung vom Scheitelwert und vom Spitzenwert (Spitzenwertgleichrichtung). Ich bin mir nicht sicher, ob eine völlig abstrakte Definition (wo bleibt der Klirrfaktor) sinnvoll ist oder sein kann. OmA-gerecht ist das nicht. -- wefo 17:18, 11. Okt. 2010 (CEST)

Noch allgemeiner: Jeder Signalverlauf – also jede Darstellung der Veränderung des Wertes einer physikalischen Größe als Abhängigkeit von der Zeit – wird durch mehrere charakteristische Werte beschrieben. Besondere Bedeutung haben Maxima, Minima, Mittelwert, quadratischer Mittelwert, „gleichgerichteter“ Mittelwert usw. Deshalb genügt es nicht, z. B. von einer Spannung zu sprechen, man muss auch konkret sagen, was auf welche Weise wo gemessen wird. Und wenn wir uns solche Messungen erlauben, bei denen die Differenz zwischen einem Augenblickswert und einem langfristigen Mittelwert gebildet wird, dann sollten wir ggf. auch darüber nachdenken, dass so eine Definition realitätsfern ist: Beide Werte existieren nur als Abstraktion.

Und noch allgemeiner: Ein Signalverlauf als Veränderung einer physikalischen Größe kann nicht nur zeitabhängig dargestellt werden, sondern abhängig von einer beliebigen anderen Größe (wie z. B. der Frequenz, deren Abstraktionsgrad sehr unterschiedlich sein kann).

Es gibt eine Reihe ähnlicher Begriffe, weil die Tendenz besteht, jeden einzelnen für eine spezielle Situation zu verwenden. Diese Vorgehensweise führt aber angesichts der Vielfalt der Physik dazu, dass die Begriffe knapp werden. Man muss sich klar machen, dass die Folgen der positiven und der negativen „Amplituden“ (als mathematische Extremwerte) bei der „Amplituden“modulation zwei wegen der unterschiedlichen Zeitpunkte der Abtastung zwar ähnliche, aber eben nicht identische Signale beschreiben. Und: Ist die „Amplitude“ eines Pendels vielleicht nur dann eine Amplitude, wenn die horizontale Auslenkung betrachtet wird, und keine mehr, wenn es um die vertikale Auslenkung oder um den Winkel geht – oder vice versa? -- wefo 08:26, 13. Okt. 2010 (CEST)

Mit der Sinus Definition bin ich nicht einverstanden. Siehe auch: http://de.wiktionary.org/wiki/Amplitude. Man kann es am Sinus erklären, aber eine Amplitude ist eine allgemeine (maximale) Auslenkung. -- Smegger 10:18, 1. Feb. 2011 (CET)

Selbstverständlich brauchst du mit der Definition nicht einverstanden zu sein. Dann hat jeder seine eigene Definition, und alle reden aneinander vorbei. Da muss es eine zentrale Stelle geben, die einen Begriff verbindlich festlegt, damit jeder jeden versteht. Diese zentrale Stelle ist die DIN-Normung. Was die Leute in ihrem Fachausschuss in vermutlich endlosen Diskussionen festgelegt haben – auch in den feinen Abgrenzungen nahe beieinander liegender Begriffe –, steht im Artikel. Mit einem „bin ich nicht einverstanden“ schafft man sich nur eine Inselsprache. Ich dachte, diese Zeit wäre überwunden; so kommen wir nicht weiter. Übrigens gibt es auch keine „negativen „Amplituden““, denn die Amplitude ist als als Sonderfall des Scheitelwertes über den Betrag definiert. Ich kann nicht dafür, dass es so geregelt ist; ich trete nur dafür ein, dass es einheitlich verwendet ist – auch egal, was in wiktionary geschrieben wird von Leuten, die nicht erkennen lassen, ob sie die die benachbarten Begriffe überhaupt bedacht haben. --Saure 14:55, 19. Feb. 2011 (CET)

Diese Diskussionsseite

..ist schon viel zu lang. Wer baut bitte eine Archivierungsautomatik ein? --UvM 14:38, 11. Okt. 2010 (CEST)

done.--wdwd 20:15, 11. Okt. 2010 (CEST)

Allgemeinere Bedeutung

Der Begriff "Amplitude" wird noch viel allgemeiner verwendet, unabhängig von periodischen Vorgängen. Er bezeichnet dann einfach den Umfang einer Änderung. Mir ist das geläufig bei Kinetiken oder Zerfällen, Beispiele:

• Amplitude eines exponentiellen Zerfalls (eines angeregten Zustands durch Fluoreszenz), insbesondere auch die jeweiligen präexponentiellen Faktoren, wenn ein Experiment zwei verschiedene Zeitkonstante ergibt, siehe http://bigwww.epfl.ch/algorithms/pixbleach/, dort im Kasten unter "Specification",
• oder wer's geschrieben mag, im Lakowicz im Abschnitt 4.2 zu den multieponentiellen Zerfällen am Ende des ersten Absatzes - der Lakowicz ist die Bibel der Fluoreszenzspektroskopie, Joseph R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd ed., New York 1999
• Ebenso im Zusammenhang mit Fluoreszenz in http://rsif.royalsocietypublishing.org/content/6/Suppl_1/S93.full mit Verweis auf Lakowicz, http://www.jstatsoft.org/v18/i08/paper oder http://homepages.rpi.edu/~hahnj/Members/Travis_Omer/
• Im Zusammenhang mit chemischer Kinetik in http://wcms.uzi.uni-halle.de/download.php?down=16097&elem=2345234 (Seite 2 unten links) oder in http://dante.phys.chemie.tu-muenchen.de/de/vorlesung/pc1/WS%200708/Kinetik_2008_Biochemiker_komplett.pdf. (Beide Profs dürften dem selben "Stall" entstammen.) Im zweiten Text wird Amplitude übrigens sowohl für den präexponentiellen Faktor einer chemischen Kinetik als auch für die Amplitude einer Oszillation verwendet, und hier wird auch der Zusammenhang deutlich. Im ersten Fall haben wir eine chemische Reaktion und eine isolierte Differentialgleichung mit der Amplitude (präexponentieller Faktor) "A" im exponentiellen Verlauf. Im zweiten Fall koppeln wir die Reaktion mit mehreren anderen, haben ein System von Differentialgleichungen und das selbe "A" aus der unveränderten ersten Differentialgleichung ist jetzt die Amplitude der Oszillation.--FrankKuester (Diskussion) 12:30, 7. Jan. 2014 (CET)

Ich habe jetzt mal eine Änderung gemacht - vor dem Sinus steht ein "idealerweise", außerdem wird kurz auf die allgemeinere Verwendung in der Chemie verwiesen, und zwar mit Nachweisen. Dazu zwei Bitten:

• Vielleicht kann jemand, der sich mit der Problematik der "physikalischen Amplitude" mit nicht-Sinus-Schwingungen auskennt noch etwas sinnvolles einfügen, außerdem ein paar Einzelnachweise
• Der neue Weblink zu der Kiefhaber-Vorlesung ist eigentlich ein Einzelnachweis, der im ersten Absatz an "chemische Kinetik" sollte. Ich weiß aber nicht, wie man das Wikipedia-technisch macht--FrankKuester (Diskussion) 15:21, 7. Jan. 2014 (CET)

Es ist mir nicht neu, dass sich jemand eines etablierten "griffigen" Ausdrucks bemächtigt und ihn mit seiner persönlichen Meinung neu belegt. Dem möchte ich mich nicht anschließen. Solch eine Umdeutung öffnet jedem Missverständnis Tür und Tor. --der Saure 18:31, 7. Jan. 2014 (CET)

Naja, was heisst "neu belegt"? Die zitierte Ausgabe des Lakowicz ist von 1991, also 22 Jahre alt, und in der Fluoreszenzspektroskopie ist das Buch maßgeblich auch für den Sprachgebrauch. Auf Bücher über chemische Kinetik habe ich momentan keinen Zugriff, aber ich rechne eigentlich damit, dass das zu meinen Studienzeiten, also in den 90ern, schon so verwendet wurde. Und Missverständnisse wegen Doppeldeutigkeit bzw. widersprüchlichen oder überlappenden Definitionen vermeidet man nicht, indem man eine der möglichen Bedeutungen ignoriert, sondern indem man die Unklarheit transparent macht.--FrankKuester (Diskussion) 16:21, 9. Jan. 2014 (CET)

Für eine ganze Reihe von Anwendungen ist die Amplitude der Bereich der maximalen Auslenkung einer Größe. Beispiel: Amplitude eines Impulses (der ja nicht „periodisch“ sein muss), Amplitude des Bildsignals im analogen Fernsehen (nur bei Testbildern annähernd periodisch), Amplitude eines Sprung(signals) (Beginn eines Einschwingvorgangs), usw. -- wefo (Diskussion) 22:46, 9. Jan. 2014 (CET)

Die 3 mir bekannten Normen zur Definition des Begriffs Amplitude stammen aus den Jahren 1939/40, danach sind mehrere Folgeausgaben erschienen. Die Definition ist dort seit dem Entstehen der Normung festgelegt. Bis zu einer weiteren Änderung der Normen sehe ich alles, was zu dem dort Verankerten im Widerspruch steht, als Wildwuchs an, der das verhindert, was zur Verständigung unbedingt erforderlich: Eindeutige Begriffsfestlegung und einheitliche Verwendung. --der Saure 13:23, 10. Jan. 2014 (CET)

Nicht immer setzt sich eine Normung allgemein durch. Gelegentlich ergibt sich sogar die Notwendigkeit einer Veränderung aus neuen Betrachtungsweisen. In der WP finde ich drei Artikel mit Rauschamplitude. Ich schlage die Einfügung von „insbesondere auch oft“ vor den sinusförmigen Signalen vor. -- wefo (Diskussion) 14:01, 10. Jan. 2014 (CET)

Dass Normen sich in ihrer Ausdrucksweise oder dem Stand der Technik anpassen, ist bekannt (persönliche Meinung: das ist auch gut so). Dass sich einige weigern, sich in ihrem Sprachgebrauch der Normung anzuschließen (leider), ist auch bekannt. Sie laufen aber in Gefahr, nicht verstanden oder ernst genommen zu werden.

Der Artikel referiert über die Amplitude mit dem Ziel der allgemeinen Verständigung. Damit geht es um das, was die dazu berufenen und von der Fachöffentlichkeit kontrollierten Fachleute eindeutig und nicht „insbesondere auch oft“ festgelegt haben.

@wefo: Ein Impuls ist nie periodisch,– das ist nun einmal so eine Sache mit der Definition, der allgemeinen und der individuellen. --der Saure 11:18, 12. Jan. 2014 (CET)

@Saure: Z.B. der vertikale Synchonimpuls ist/war sehr synchron (50 Hz in Deutschland). Ea kann also „nie periodisch“ nicht so ganz zutreffen. Es ist eine normale Erscheinung, dass eine oft umfangreiche Definition in bestimmten Wissensgebieten verkürzt wird. Um dann diese Verkürzung zu benutzen, schreibt man sie in die zutreffende Norm. Ich denke auch an das schöne Beispiel „ohne tritt! Marsch!“ mit insbesondere des Gewichtes wegen vielen, sonst synchronisierten Impulsen unterschiedlicher Amplitude. -- wefo (Diskussion) 15:12, 12. Jan. 2014 (CET)

Der Sanders hält die Amplitude nicht für erwähnenswert, kennt aber amplificieren. -- wefo (Diskussion) 15:29, 12. Jan. 2014 (CET)

@FrankKuester: Die von dir eingefügte Bedeutung ist keine allgemeinere Bedeutung (wie du schreibst), sondern eine andere. Nach den WP-Regeln gilt: „Jeder Artikel der Wikipedia soll […] nur einen Gegenstand bzw. Sachverhalt behandeln.“ --der Saure 16:12, 12. Jan. 2014 (CET)

Eine nachgewiesene Quelle zu streichen, ist Vandalismus. Einige Lexika verweisen bei Amplitude nicht auf Schwingung, sondern auf Welle. -- wefo (Diskussion) 18:27, 12. Jan. 2014 (CET)

@Saure: Wenn das ein anderer Sachverhalt ist, warum hast Du dann den Artikel nicht in "Amplitude(Physik)" umbenannt? Ich sehe das übrigens anders, für mich ist Amplitude der Faktor, der vor dem Term steht der die Form einer Kurve beschreibt. Im zweiten Term wird die Zeitkonstante(n) festgelegt, oder wahrscheinlich geht das ganze auch mit dem Ort auf der x-Achse. Und im ersten Term die, Dings, Amplitude. Wenn der zweite Term periodisch ist oder ein Sinus, dann haben wir die speziellere Bedeutung, die die Elektrotechniker als "die einzige" wahrnehmen. Ich bin übrigens drauf gekommen, weil ich (Chemiker) mich mit einem Physiker und einem E-Techniker unterhalten habe. Und der Physiker war ganz meiner Meinung. Mehr wie Nachsweise liefern kann ich nicht, der Artikel liefert derzeit keine dafür dass die von mir vorgeschlagene Bedeutung nicht sachgerecht ist. Denn in einer Norm über Schwingungen wird niemals stehen, ob der Begriff anderswo auch eine Bedeutung hat.--FrankKuester (Diskussion) 14:23, 20. Jan. 2014 (CET)

Ich werde nichts unternehmen, einen seit dem Jahr 2002 existierenden Artikel zu einem seit vielen Jahrzehnten genormten und noch viel länger in der Fachsprache festgelegten Begriff umzubenennen. Die Liste der Verlinkungen auf diesen Artikel enthält über 500 Eintragungen! Wenn dein Gewährs-Physiker mit dir übereinstimmend den Artikel für falsch hält, ist dein Vorschlag, ihn in "Amplitude(Physik)" umzubenennen, ohnehin unangebracht. Einstweilen steht hier die Aussage eines Physikers gegen die Aussage eines Physikers, wobei ich allerdings die mir zugängliche physikalische Fachliteratur auf die Verwendung des Begriffs Amplitude recherchiert habe.

In einer Norm über Schwingungen würde der Begriff sicher nicht stehen, wenn der Begriff bereits anderswo auch eine Bedeutung gehabt hätte. Mehr als Nachweise aus der Normung liefern kann ich nicht; eine Abgrenzung gegen alle, die da individuell irgendetwas anders sehen, ist unmöglich. Insbesondere bei neueren Bestrebungen zu Umdeutungen müssten diese dem Normungsausschuss vorgetragen werden. Mir fehlt zu Änderungen des Genormten die Kompetenz.

Dein Nachweis, dass sich jemand eines etablierten griffigen Ausdrucks bemächtigt und ihn mit anderer Bedeutung belegt hat, rechtfertigt noch nicht, dem Begriff eine „allgemeinere Bedeutung“ zuzusprechen. Ein monotoner Abklingvorgang hat nun einmal mit einer Schwingung nichts gemeinsam, als dass beides (vorzugsweise) Zeitvorgänge sind; in allem Übrigen sind das unterschiedliche Sachverhalte. --der Saure 13:23, 21. Jan. 2014 (CET)

Amplitude ist Leistung bzw. Spannung hoch zwei

In der Elektrotechnik (Bode-Diagramm) spricht man aber von einer Amplitude im Bezug auf die Leitung bzw. dem Quadrat der Spannung. Die Amplitude eines Signals bezieht sich auf die Spannung hoch zwei. Ein Verstärker, der die Amplitude um 20dB anhebt hat einen Verstärkungsfaktor von 10, und nicht etwa von 100 (was viele falsch machen), da 1B definiert sind, als verzehnfachung der Leistung, also einer ver-wurzel-aus-zehn-fachung der Spannung. Eine verzehnfachung der Spannung bedeutet daher, dass sich die Amplitude verhundertfacht, also um 20dB angehoben wird. Das ist auch wichtig, da eine Wechselspannung eine komplexe Größe ist, wobei der Betrag der Spitzenwert (Wurzel aus Amplitude) ist, und der Winkel die Phasenverschiebung ist. --79.225.120.87 17:34, 9. Aug. 2014 (CEST)

1. Deinen ersten Satz solltest du bitte belegen! Tatsächlich enthält das Bode-Diagramm einen Graph für die Spannungsverstärkung, nicht der Leistungsverstärkung, siehe Tiefpass, Hochpass, Bandpass. Mit dieser falschen Grundannnahme bricht dein ganzes Gedankengerüst zusammen.
2. Die Amplitude bleibt eine Kenngröße für Schwingungen von sinusförmigen Wechselgrößen. Das ist in mehreren Normen so festgelegt. Wenn du irgend etwas anderes gelesen haben solltest, dann ist dieses Andere zur anerkannten Sprachregelung im Widerspruch. Die Leistung ist allenfalls einmal in dem Sonderfall eine Wechselgröße, wenn es sich um einen reinen Blindleistungs-Verbraucher handelt (wenn Mittelwert = Wirkanteil = null). Entsprechend wird der Begriff Amplitude bei der Leistung nicht angewendet, sondern bei Wechselspannung und Wechselstrom.
3. Eine Wechselspannung ist keine komplexe Größe, sondern ganz reell. Allenfalls verwendet die komplexe Wechselstromrechnung komplexe Größen zur Vereinfachung der Rechnung. Ihr Betrag ist der Spitzenwert und zugleich die Amplitude. In

${\underline {u}}(t)={\hat {u}}\cdot (\cos(\omega t+\varphi _{u})+\mathrm {j} \cdot \sin(\omega t+\varphi _{u}))={\hat {u}}\cdot \mathrm {e} ^{\mathrm {j} (\omega t+\varphi _{u})}$

wird die Amplitude der Spannung dargestellt durch ${\hat {u}}$. Ein „Wurzel aus Amplitude“ ist ein Konstrukt, das mir noch nie begegnet ist. Das jedenfalls schreibt dir der Saure 21:12, 9. Aug. 2014 (CEST)

Inanspruchnahme eines Fachbegriffes

Ist hier jemand der Meinung, dass nur Physiker und Elektrotechniker für sich allein den Anspruch erheben können, den Begriff der Amplitude zu verwenden? Das führt alle Benutzer der Enzyklopädie in eine Sackgasse, die durch Verlinkungen auf den Begriff der Amplitude als maximale Auslenkung einer Schwingungsbewegung jeglicher Art auf diese Seite geleitet werden. Hier muss eine ganz allgemeine Begriffserklärung am Anfang stehen. Die Amplitude ist zuallererst ein Begriff aus der Mathematik (Sinus und Cosinus), der dann in andere Wissenschaften übernommen wurde, weil auch dort Schwingungen beobachtet werden. Das Beispiel mit der Wechselspannung kann nur dann in der Einfühung stehen, wenn gleichwertig Beispiele aus anderen Fachgebieten in der Einführung genannt werden. Oder die Einleitung wird allgemein gehalten ohne Beispiele und die Wechselspannung bekommt ihren eigenen Abschnitt als Punkt 1 im Inhaltsverzeichnis.

In der obigen Diskussion gab es das Thema schon einmal. Hier antwortete jemand:

"Nach den WP-Regeln gilt: „Jeder Artikel der Wikipedia soll […] nur einen Gegenstand bzw. Sachverhalt behandeln.“"

Ja, das ist richtig. Der Gegenstand dieses Artikels ist jedoch nicht der Wechselstrom sondern der Begriff der Amplitude, nicht der elektrischen Amplitude sondern der Amplitude allgemein. Die elektromagnetischen Felder sind eines von vielen Fachgebieten, in denen Schwingungen und Amplituden vorkommen. Die Amplitude ist nicht jemandes Alleineigentum. Niemand hat das Recht, die Definition auf die speziell für sein persönliches Fachgebiet verwendete einzuschränken.

Geo-Science-International (Diskussion) 18:29, 3. Apr. 2016 (CEST)

Ich weiß, dass der Begriff Amplitude so schön griffig ist, dass jeder meint, ihn für sich vereinnahmen zu können. Dann spricht jeder seine eigene Sprache, jeder meint etwas anderes, alle reden aneinander vorbei. Aus gutem Grund ist eine persönliche Meinung bei WP unzulässig. Eine sachliche Diskussion ist ohne Eindeutigkeit der Begriffe nicht möglich. Dazu haben wir schließlich die Normung.

So hast du in den Artikel geschrieben:

• „Die Amplitude ist generell die maximale Auslenkung einer Schwingung, also die Differenz zwischen dem Minimum und dem Maximum im Verlauf der Schwingungskurve“,

gleich zweimal gibst du dazu denselben unhaltbaren Beleg ohne Verfasser und ohne erkennbares Qualitätsmerkmal an, und behauptest weiter, dass diese Definition auch beim Klimadiagramm angewendet werde, obwohl im Beleg dazu steht:

• „Die Amplitude ist in der Physik die Bezeichnung für die maximale Auslenkung einer Schwingung oder einer Welle aus der Ruhelage“.

Diese Definitionen unterscheiden sich bei symmetrischem Verlauf um einem Faktor 2, sonst um einen unbekannten anderen Faktor.

Du schreibst weiter: „Die Amplitude ist zuallererst ein Begriff aus der Mathematik (Sinus und Cosinus)“, ohne anzugeben wie er dort verwendet wird. In der zugehörigen Literatur finde ich für den Ausdruck $A\cdot \sin(2\,\pi \,f\,t)$, dass darin das $A$ die Amplitude bedeutet. Genau für Sinus und Cosinus und in Übereinstimmung mit diesem $A$ steht auch die Definition in den Normen. Für dich wäre die Amplitude $=2A$, schade.

Der Artikel in der vorgefundenen Form behandelt ausschließlich den Begriff der Amplitude, und zwar allgemein. Es gibt keine „elektrische Amplitude“. Die Wechselspannung ist lediglich ein zur Konkretisierung geeignetes Beispiel. Unter dem Stichwort Schwingung findest du ein mechanisches. Zwei der drei angegebenen Normen stehen in keinerlei Beziehung zur Elektrotechnik.

Also bleib du bei deiner Singulärdefinition, aber versuche nicht, sie hier unterzubringen. Bis zum Beweis des Gegenteils bleibt die in die Normung aufgenommene mathematische Definition die allein verbindliche. --der Saure 14:22, 4. Apr. 2016 (CEST)

In "Deinem" Artikel steht: ... "Dabei wird er definiert als die maximale Auslenkung einer sinusförmigen Wechselgröße aus der Lage des arithmetischen Mittelwertes." Das ist in Ordnung, die Sinuskurve zu Grunde zu legen, die aber in der Mathematik erstmalig beschrieben wurde. Denn wenn die Mathematiker sie nicht schon längst beschrieben hätten, wären die Physiker und Techniker nicht darauf gekommen, das als sinusförmig zu bezeichnen. Dafür braucht man keinen Beleg sondern gesunden Menschenverstand. Aber was sollen denn all die Leser machen, die von den Dutzenden von Seiten kommen, die auf Amplitude verlinken, in deren Fachgebiet der Begriff der Amplitude im weiteren Sinne in der dortigen wissenschaftlichen Fachsprache verwendet wird und die einzige korrekte Bezeichnung ist für die Differenz zwischen den Minima und Maxima einer Kurve, was sollen die denn machen? Sich von Dir eines besseren belehren lassen, dass es keine Verwendung des Begriffes i.w.S. zu geben hätte? Okay, wenn die Norm ist, sie als Abweichung vom Mittelwert nur nach oben oder unten zu definieren, muss man das berücksichtigen, aber die Kurve an sich muss bei der Verwendung des Begriffes i.w.S. nicht sinusförmig sein. Es gibt eine Amplitude i.e.S. genau nach Deiner Definition und eine Amplitude i.w.S. in der Fachsprache vieler Wissenschaften. WP muss auch eine Erklärung für den Begriff Amplitude i.w.S. bereit stellen, damit die Leser nicht in eine Sackgasse geraten und nicht den hoffentlich falschen Eindruck bekommen, dass hier Fachidioten am Werke sein könnten. Die Amplitude i.w.S. hat ein Anrecht auf einen eigenen Absatz im Inhaltsverzeichnis und wird dort auch benötigt. Es gibt die Möglichkeit, das unter der Überschrift "Abgrenzung" zu schreiben.

Klimadiagramm nach Walter und Lieth mit vollständigen Einträgen

Dieses Diagramm zeigt eine Amplitude der monatlichen Niederschläge und eine Amplitude der Monatsmitteltemperaturen. Jahresamplitude ist hier der korrekte geographische Fachbegriff und die Seiten, die ihn verwenden, verlinken auf Amplitude. Mit Wechselspannung hat das nichts zu tun und sinusförmig ist es auch nicht. Trotzdem ist die Begriffsverwendung die einzig korrekte und deshalb muss der Begriff auch i.w.S. hier separat erklärt werden.

Geo-Science-International (Diskussion) 23:29, 4. Apr. 2016 (CEST)

Wieder willst du mich in die Nische der Wechselspannung schieben, obwohl ich sie dir als lediglich zur Konkretisierung geeignetes Beispiel erklärt habe.

Ich weiß, dass der Begriff Amplitude so schön griffig ist, dass jeder meint, ihn für sich vereinnahmen zu können. Dann spricht jeder seine eigene Sprache, jeder meint etwas anderes, alle reden aneinander vorbei. Es gibt keine Amplitude i.w.S., sondern nur einen Wildwuchs an Sonderanwendungen, die sich nicht bündeln lassen.

In dem von dir eingestellten Diagramm sehe ich den Begriff Amplitude nicht. In Klartext steht im Diagramm, dass es (unter anderem) den monatlichen Gesamtniederschlag darstellt. So einfach und ohne falsches Hilfsvokabular kann man sich ausdrücken. Dass dieses Diagramm eine Amplitude der monatlichen Niederschläge … zeigt, ist deine persönliche Erläuterung, die in ihrer Wortwahl einfach nicht zu halten ist, weil überhaupt nicht ersichtlich ist, was in diesem Kontext als Amplitude zu verstehen ist.

Deine Forderung: „WP muss auch eine Erklärung für den Begriff Amplitude i.w.S. bereit stellen“ scheitert an der unbegrenzten Individualität der Begriffs-Missbraucher. Dein Vorschlag „maximale Auslenkung einer Schwingungsbewegung jeglicher Art“ ist allein schon deshalb ungeeignet, weil jede Definition i.w.S. die Definition i.e.S. einschließen müsste. --der Saure 10:25, 5. Apr. 2016 (CEST)

Im Artikel muss erst die Definition des Begriffes kommen und dann die Anwendung.

Hier steht in der derzeitigen Fassung, die Schwingungsweite sei gleichbedeutend mit Amplitude: "Der Begriff Amplitude wird definiert als die maximale Auslenkung einer sinusförmigen Wechselgröße aus der Lage des arithmetischen Mittelwertes. Gleichbedeutend ist die Bezeichnung Schwingungsweite."

Viel weiter unten steht dann:

"Der Abstand zwischen Maximum und Minimum wird bei Schwingungen als Schwingungsbreite oder auch als Spitze-Tal-Wert bezeichnet (früher als Spitze-Spitze-Wert)."

Die Bezeichnungen sind so ähnlich, dass das bei Definition zu Beginn des Artikels deutlich unterschieden werden muss mit Bezugnahme auf die Abbildung und zwar vor den Anwendungen.

Geo-Science-International (Diskussion) 10:09, 5. Apr. 2016 (CEST)

Ich werde dem nachgehen. --der Saure 10:25, 5. Apr. 2016 (CEST)