Elektronik, Resonanz und DIY-Bastelprojekte
Schwingkreise sind zentrale Bausteine der Medizintechnik. In MRT-Systemen stimmen LC-Resonanzen Spulen auf Larmorfrequenzen ab, verbessern Signal-Rausch-Verhältnis und Effizienz. In der Ultraschalldiagnostik definieren resonante Wandler und Matching-Netzwerke Bandbreite, Eindringtiefe und Auflösung.
Dämpfung im Schwingkreis entsteht durch ohmsche und dielektrische Verluste, Wirbelströme sowie Strahlungsabgabe. Sie senkt Amplitude und Güte, verbreitert die Resonanzkurve und kann die Eigenfrequenz leicht verschieben. In RLC-Netzwerken prägt sie Abklingverhalten, Energieeffizienz und Selektivität, bis hin zur aperiodischen Grenze.
Der Beitrag zeigt Schritt für Schritt, wie aus dem RLC-Schwingkreis die lineare Differentialgleichung zweiter Ordnung entsteht. Auf Basis des Kirchhoffschen Spannungsgesetzes werden Beiträge von R, L und C zusammengeführt, Dämpfungskonstante und Eigenfrequenz bestimmt sowie Lösungstypen und Anfangsbedingungen knapp eingeordnet.
Schwingkreise sind zentrale Bauelemente moderner Elektronik und begegnen im Alltag auf vielfältige Weise. In Radio- und Mobilfunkgeräten stimmen sie Frequenzen ab, filtern Signale und stabilisieren Oszillatoren; NFC, RFID und kabelloses Laden nutzen gekoppelte Spulen. Auch Induktionskochfelder, Netzteile und Hörgeräte arbeiten mit resonanten Filtern.