Der Speicherfaktor Q, auch als Qualitätsfaktor bekannt , ist ein dimensionsloser Parameter, der die Dämpfung eines oszillierenden Systems beschreibt. Es ist ein Maß dafür, wie unterbewertet ein Oszillator ist. Ein hoher Q -Faktor zeigt eine niedrige Energieverlustrate im Vergleich zur gespeicherten Energie des Oszillators an. In einfacherer Hinsicht zeigt es Ihnen, wie lange die Schwingungen bestehen bleiben, bevor sie zu nichts verfallen.

Hier ist eine Aufschlüsselung seiner Bedeutung in verschiedenen Kontexten:

* Resonanzsysteme (z. B. LC -Schaltungen, mechanische Resonatoren): Q repräsentiert das Verhältnis der im Resonator gespeicherten Energie zu der pro Zyklus abgelösten Energie. Ein höheres Q bedeutet, dass die Schwingungen für viele Zyklen fortgesetzt werden, bevor eine erhebliche Energie verloren geht. Mathematisch ist es oft definiert als:

Q =2π * (Energie gespeichert) / (Energie, die pro Zyklus abgelöst)

Oder äquivalent in Bezug auf die Resonanzfrequenz (ω₀) und die Bandbreite (Δω):

Q =ω₀ / Δω

* mechanische Systeme: In einem mechanischen System wie einem Pendel beschreibt Q, wie viele Schwingungen auftreten, bevor die Amplitude signifikant abfällt. Ein hohes Q -Pendel schwingt lange, bevor er anhielt.

* Elektrische Systeme (z. B. RLC -Schaltungen): In einem RLC -Schaltkreis (Widerstand, Induktor, Kondensator) hängt Q mit dem Widerstand, der Induktivität und der Kapazität zusammen. Ein höheres Q zeigt einen schärferen Resonanzpeak im Frequenzgang an.

Zusammenfassend: Ein höherer Q -Faktor impliziert:

* Längere Schwingungsdauer

* Schärferer Resonanzpeak

* Weniger Dämpfung

* Höhere Selektivität (in Filtern)

Ein niedriger Q -Faktor zeigt das Gegenteil an:Schwingungen zerfallen schnell, ein breiter Resonanzpeak und eine signifikante Dämpfung. Der Wert von Q kann von weniger als 1 (stark gedämpft) bis Tausenden oder sogar Millionen (stark unterdämpft) reichen.