Techniklexikon

Schwingungsenergie

Schwingungen und Wellen, der Teil der Energie eines schwingenden Systems, der in der Schwingungsbewegung selbst gespeichert ist. Bei einer Schwingung werden periodisch verschiedene Energieformen ineinander umgewandelt, wobei die Summe der Beiträge bei Abwesenheit dissipativer Prozesse (Reibung, elektrischer Widerstand, ...) eine Konstante und proportional zum Quadrat der Amplitude der Schwingung ist.

Bei mechanischen Systemen wird potentielle in kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt. So gilt z.B. für die Auslenkung  eines horizontalen Federpendels mit Amplitude A und Frequenz  (D: Federkonstante, m: schwingende Masse) zum Zeitpunkt t für die potentielle Energie  und für die kinetische Energie . Die Gesamtenergie  ist also konstant: .

Bei einem elektromagnetischen Schwingkreis (Impedanz L, Kapazität C) pendelt die Energie hingegen zwischen dem E-Feld des Kondensators, , und dem B-Feld der Spule, , hin und her. Die Umwandlung erfolgt wieder vollständig, so dass die Gesamtenergie z.B. allein durch Kenntnis der Scheitelspannung  oder des maximalen Stroms  berechnet werden kann: .