Elektronik, Resonanz und DIY-Bastelprojekte
Die Fourier-Analyse zerlegt Signale in Sinuskomponenten. Ein LC-Schwingkreis zeigt bei seiner Resonanzfrequenz minimale Impedanz und maximale Spannungsteilung, daneben steigt die Impedanz stark an. So entsteht eine selektive Filterwirkung: Komponenten nahe der Eigenfrequenz passieren, andere werden unterdrückt. Gütefaktor und Dämpfung bestimmen die Bandbreite.
Der Beitrag zeigt einfache Experimente mit LC‑Schwingkreisen für Schule und Hobbylabor. Mit Spule, Kondensator und Funktionsgenerator lassen sich Resonanzfrequenz, Güte und Dämpfung untersuchen; Kopplung zweier Kreise veranschaulicht Frequenzsplitting. Messungen gelingen mit Oszilloskop oder Audio‑Interface. Niedrige Spannungen und klare Aufbauten erhöhen Sicherheit.
Ausgehend von Kirchhoffs Gesetz für den idealen LC‑Schwingkreis führt die Maschenbilanz L dI/dt + (1/C)∫I dt = 0 auf die zweite Ableitung: L d²Q/dt² + (1/C) Q = 0. Durch den Exponentialansatz Q(t)=Q0 e^{st} ergibt die charakteristische Gleichung s² + 1/(LC)=0. Daraus folgt die Eigenkreisfrequenz ω0=1/√(LC) und die Resonanzfrequenz f0=ω0/(2π).