Verfügbarkeit: Ursache und mathematische Beschreibung des thermischen Widerstandsrauschens

Ursache und mathematische Beschreibung des thermischen Widerstandsrauschens:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Jungfleisch, Anne (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Düren Shaker Verlag 2022
Schriftenreihe:	Selected topics in communications technologies
Schlagworte:	Mathematisches Modell Elektrogerät Rauschen Widerstand > Elektrotechnik Dissipationsfluktuationssatz Strahlung eines schwarzen Körpers Planck-Verteilung Thermisches Rauschen Langevin-Gleichung ohmscher Widerstand Johnson-Rauschen Dissipationsschwankungstheorem Drudesches Modell Nyquist-Formel
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	vi, 190 Seiten Illustrationen 21 cm, 296 g
ISBN:	9783844087260 3844087265

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adam_text	BESONDERE LERNLEISTUNG IM FACH PHYSIK ANNE JUNGFLEISCH MSS 12, BURGGYMNASIUM INHALT DANKSAGUNG ...................................................................................................................................................... KURZFASSUNG ...................................................................................................................................................... II DARSTELLUNG DES ARBEITSPROZESSES .................................................................................................................. III INHALT ................................................................................................................................................................. IV 1 MOTIVATION UND WICHTIGSTE ERGEBNISSE ............................................................................................... 1 2 RAUSCHEN ALS NATUERLICHES PHAENOMEN ..................................................................................................... 4 2.1 ELEKTRISCHE SCHWANKUNGSERSCHEINUNGEN ....................................................................................... 4 2.2 URSACHE DES THERMISCHEN WIDERSTANDSRAUSCHENS ......................................................................... 4 2.3 WICHTIGE HISTORISCHE MEILENSTEINE AUF DEM WEG ZUM VERSTAENDNIS DES THERMISCHEN WIDERSTANDSRAUSCHENS ................................................................................................................................. 5 3 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES THERMISCHEN WIDERSTANDSRAUSCHENS ............................................ 6 3.1 KORPUSKULARES MODELL NACH DRUDE ................................................................................................ 6 3.1.1 BROWNSCHE BEWEGUNG DER ELEKTRIZITAET .................................................................................... 6 3.1.2 DISSIPATION, SCHWANKENDE INNERE SPANNUNG UND OHMSCHER WIDERSTAND .............................. 8 3.1.3 SATZ VON NYQUIST (YYNYQUIST-THEOREM ) ................................................................................. 13 3.2 WELLENBASIERTES MODELL: ANALOGIE ZUR STRAHLUNG EINES SCHWARZEN KOERPERS ............................ 19 3.3 NORMALVERTEILUNG DER SCHWANKENDEN INNEREN SPANNUNG V (T) ................................................ 23 4 FAZIT ........................................................................................................................................................ 25 5 LITERATURVERZEICHNIS .............................................................................................................................. 26 ANHANG A ENTROPIE, GLEICHVERTEILUNGSSATZ UND WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG ................................... 32 A.L ENTROPIE .......................................................................................................................................... 32 A.2 KURZE EINFUEHRUNG IN DIE WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG FUER ENDLICHE MENGENKOERPER ............. 33 A.3 BESTIMMUNG DES MAXIMUMS DER ENTROPIE ................................................................................. 35 ANHANG B SCHROTEFFEKT ............................................................................................................................... 42 ANHANG C LANGEVINSCHE GLEICHUNG .......................................................................................................... 44 ANHANG D AUTOKORRELATIONSFUNKTION UND YYBEWEGUNGSGLEICHUNG DES STROMS ................................... 46 D.L KURZE EINFUEHRUNG IN DIE WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG FUER BORELSCHE MENGENKOERPER ........... 46 D.2 WARUM BRAUCHEN WIR AUTOKORRELATIONSFUNKTIONEN? .................................................................. 47 D.3 LOESUNG DER YYBEWEGUNGSGLEICHUNG DES STROMS ........................................................................ 54 D.4 GESTALT DER AUTOKORRELATIONSFUNKTION K(S) ............................................................................... 56 D.5 OHMSCHER WIDERSTAND ................................................................................................................... 61 D.6 BESTIMMUNG EINER AUSGLEICHSGERADEN ........................................................................................ 66 SEITE IV BESONDERE LERNLEISTUNG IM FACH PHYSIK ANNE JUNGFLEISCH MSS 12, BURGGYMNASIUM D.6. 1 GEMEINSAME BESTIMMUNG DER STEIGUNG UND DES ACHSENABSCHNITTS ................................. 66 D.6. 2 BESTIMMUNG DER STEIGUNG BEI BEKANNTEM ACHSENABSCHNITT ............................................. 75 ANHANG E POISSON-VERTEILUNG UND EXPONENTIALVERTEILUNG ..................................................................... 77 E.L POISSON-VERTEILUNG ........................................................................................................................ 77 E.2 EXPONENTIALVERTEILUNG .................................................................................................................. 88 ANHANG F SATZ VON WIENER UND CHINTSCHIN ............................................................................................ 93 F. 1 ALLGEMEINE FORMULIERUNG ............................................................................................................ 93 F.2 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM AUFGRUND DER AUTOKORRELATIONSFUNKTION K (S) NACH (233) ................. 95 ANHANG G SPEKTRALE STOERLEISTUNGSDICHTE BEI LEISTUNGSANPASSUNG ......................................................... 98 G. 1 LEISTUNGSANPASSUNG ...................................................................................................................... 98 G.2 BESTIMMUNG DER SPEKTRALEN STOERLEISTUNGSDICHTE ....................................................................... 101 G.3 ZWEI FREIHEITSGRADE ..................................................................................................................... 103 ANHANG H PLANCK-VERTEILUNG, NYQUIST-FORMEL UND NULLPUNKTSENERGIE ............................................. 105 H.L EINFUEHRUNG .................................................................................................................................... 105 H.2 PHOTONENSTATISTIK ......................................................................................................................... 106 H.3 HERLEITUNG DER VERBESSERTEN NYQUIST-FORMEL ............................................................................ 112 H.4 NULLPUNKTSENERGIE UND YYULTRAVIOLETTKATASTROPHE 2.0 .............................................................. 119 H.5 KONKURRIERENDE MODELLE FUER DAS MITTLERE SCHWANKUNGSQUADRAT (V2 (0)), ............................. 129 ANHANG I MITTLERE GESAMTRAUSCHLEISTUNG ............................................................................................. 130 1. 1 HERLEITUNG FUER DIE KLASSISCHE FORMEL (466) AUFGRUND DER KORPUSKULAEREN SICHTWEISE .............. 130 1.2 HERLEITUNG FUER DIE VERBESSERTE NYQUIST-FORMEL (68) ................................................................ 131 1.3 BESTIMMUNG DER ERSTEN DEBYE-FUNKTION LIM D. (X) GLEICH J U/(EXP{U} -1) DU ............... 135 ANHANG J VERBREITERUNG EINER SPEKTRALLINIE DURCH DAEMPFUNG ........................................................... 140 J.L RAEUMLICHE UND GEDAEMPFTE ZEITLICHE EIGENSCHWINGUNGEN ....................................................... 140 J.2 HILBERTRAUM ................................................................................................................................. 143 J.2. 1 PERIODISCHE FUNKTIONEN UND BASISINTERVALL ......................................................................... 143 J.2.2 INNERES PRODUKT UND NORM .................................................................................................... 144 J.2. 3 ORTHONORMALSYSTEM (ONS) ................................................................................................... 146 J.2.4 VOLLSTAENDIGKEIT UND ABGESCHLOSSENHEIT ............................................................................... 147 J.2. 5 ZUSAMMENFASSUNG ...................................... 150 J.3 SPEKTREN ........................................................................................................................................ 150 ANHANG K MITTELWERTFREIE NORMALVERTEILUNG ........................................................................................ 154 SEITE V BESONDERE LERNLEISTUNG IM FACH PHYSIK ANNE JUNGFLEISCH MSS 12, BURGGYMNASIUM ANHANG L SCHALTUNGEN ............................................................................................................................. 159 L.1 SERIENSCHALTUNG RAUSCHENDER OHMSCHER WIDERSTAENDE ............................................................... 159 L.2 PARALLELSCHALTUNG RAUSCHENDER OHMSCHER WIDERSTAENDE ............................................................ 161 ANHANG M EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ............................................................. 165 M. 1 EIN ZURZEIT UNMOEGLICHES EXPERIMENT ....................................................................................... 165 M.2 PUBLIZIERTE MESSERGEBNISSE ............................................................. 167 M.3 EIGENE MESSUNGEN ....................................................................................................................... 168 M.3.1 PLANUNG UND MESSAUFBAU ..................................................................................................... 168 M.3. 2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND VERSUCHSAUSWERTUNG ............................................................ 181 ANHANG N ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................................................. 187 SEITE VI
adam_txt	BESONDERE LERNLEISTUNG IM FACH PHYSIK ANNE JUNGFLEISCH MSS 12, BURGGYMNASIUM INHALT DANKSAGUNG . KURZFASSUNG . II DARSTELLUNG DES ARBEITSPROZESSES . III INHALT . IV 1 MOTIVATION UND WICHTIGSTE ERGEBNISSE . 1 2 RAUSCHEN ALS NATUERLICHES PHAENOMEN . 4 2.1 ELEKTRISCHE SCHWANKUNGSERSCHEINUNGEN . 4 2.2 URSACHE DES THERMISCHEN WIDERSTANDSRAUSCHENS . 4 2.3 WICHTIGE HISTORISCHE MEILENSTEINE AUF DEM WEG ZUM VERSTAENDNIS DES THERMISCHEN WIDERSTANDSRAUSCHENS . 5 3 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES THERMISCHEN WIDERSTANDSRAUSCHENS . 6 3.1 KORPUSKULARES MODELL NACH DRUDE . 6 3.1.1 BROWNSCHE BEWEGUNG DER ELEKTRIZITAET . 6 3.1.2 DISSIPATION, SCHWANKENDE INNERE SPANNUNG UND OHMSCHER WIDERSTAND . 8 3.1.3 SATZ VON NYQUIST (YYNYQUIST-THEOREM " ) . 13 3.2 WELLENBASIERTES MODELL: ANALOGIE ZUR STRAHLUNG EINES SCHWARZEN KOERPERS . 19 3.3 NORMALVERTEILUNG DER SCHWANKENDEN INNEREN SPANNUNG V (T) . 23 4 FAZIT . 25 5 LITERATURVERZEICHNIS . 26 ANHANG A ENTROPIE, GLEICHVERTEILUNGSSATZ UND WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG . 32 A.L ENTROPIE . 32 A.2 KURZE EINFUEHRUNG IN DIE WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG FUER ENDLICHE MENGENKOERPER . 33 A.3 BESTIMMUNG DES MAXIMUMS DER ENTROPIE . 35 ANHANG B SCHROTEFFEKT . 42 ANHANG C LANGEVINSCHE GLEICHUNG . 44 ANHANG D AUTOKORRELATIONSFUNKTION UND YYBEWEGUNGSGLEICHUNG " DES STROMS . 46 D.L KURZE EINFUEHRUNG IN DIE WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG FUER BORELSCHE MENGENKOERPER . 46 D.2 WARUM BRAUCHEN WIR AUTOKORRELATIONSFUNKTIONEN? . 47 D.3 LOESUNG DER YYBEWEGUNGSGLEICHUNG " DES STROMS . 54 D.4 GESTALT DER AUTOKORRELATIONSFUNKTION K(S) . 56 D.5 OHMSCHER WIDERSTAND . 61 D.6 BESTIMMUNG EINER AUSGLEICHSGERADEN . 66 SEITE IV BESONDERE LERNLEISTUNG IM FACH PHYSIK ANNE JUNGFLEISCH MSS 12, BURGGYMNASIUM D.6. 1 GEMEINSAME BESTIMMUNG DER STEIGUNG UND DES ACHSENABSCHNITTS . 66 D.6. 2 BESTIMMUNG DER STEIGUNG BEI BEKANNTEM ACHSENABSCHNITT . 75 ANHANG E POISSON-VERTEILUNG UND EXPONENTIALVERTEILUNG . 77 E.L POISSON-VERTEILUNG . 77 E.2 EXPONENTIALVERTEILUNG . 88 ANHANG F SATZ VON WIENER UND CHINTSCHIN . 93 F. 1 ALLGEMEINE FORMULIERUNG . 93 F.2 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM AUFGRUND DER AUTOKORRELATIONSFUNKTION K (S) NACH (233) . 95 ANHANG G SPEKTRALE STOERLEISTUNGSDICHTE BEI LEISTUNGSANPASSUNG . 98 G. 1 LEISTUNGSANPASSUNG . 98 G.2 BESTIMMUNG DER SPEKTRALEN STOERLEISTUNGSDICHTE . 101 G.3 ZWEI FREIHEITSGRADE . 103 ANHANG H PLANCK-VERTEILUNG, NYQUIST-FORMEL UND NULLPUNKTSENERGIE . 105 H.L EINFUEHRUNG . 105 H.2 PHOTONENSTATISTIK . 106 H.3 HERLEITUNG DER VERBESSERTEN NYQUIST-FORMEL . 112 H.4 NULLPUNKTSENERGIE UND YYULTRAVIOLETTKATASTROPHE 2.0 " . 119 H.5 KONKURRIERENDE MODELLE FUER DAS MITTLERE SCHWANKUNGSQUADRAT (V2 (0)), . 129 ANHANG I MITTLERE GESAMTRAUSCHLEISTUNG . 130 1. 1 HERLEITUNG FUER DIE KLASSISCHE FORMEL (466) AUFGRUND DER KORPUSKULAEREN SICHTWEISE . 130 1.2 HERLEITUNG FUER DIE VERBESSERTE NYQUIST-FORMEL (68) . 131 1.3 BESTIMMUNG DER ERSTEN DEBYE-FUNKTION LIM D." (X) GLEICH J U/(EXP{U} -1) DU . 135 ANHANG J VERBREITERUNG EINER SPEKTRALLINIE DURCH DAEMPFUNG . 140 J.L RAEUMLICHE UND GEDAEMPFTE ZEITLICHE EIGENSCHWINGUNGEN . 140 J.2 HILBERTRAUM . 143 J.2. 1 PERIODISCHE FUNKTIONEN UND BASISINTERVALL . 143 J.2.2 INNERES PRODUKT UND NORM . 144 J.2. 3 ORTHONORMALSYSTEM (ONS) . 146 J.2.4 VOLLSTAENDIGKEIT UND ABGESCHLOSSENHEIT . 147 J.2. 5 ZUSAMMENFASSUNG . 150 J.3 SPEKTREN . 150 ANHANG K MITTELWERTFREIE NORMALVERTEILUNG . 154 SEITE V BESONDERE LERNLEISTUNG IM FACH PHYSIK ANNE JUNGFLEISCH MSS 12, BURGGYMNASIUM ANHANG L SCHALTUNGEN . 159 L.1 SERIENSCHALTUNG RAUSCHENDER OHMSCHER WIDERSTAENDE . 159 L.2 PARALLELSCHALTUNG RAUSCHENDER OHMSCHER WIDERSTAENDE . 161 ANHANG M EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN . 165 M. 1 EIN ZURZEIT UNMOEGLICHES EXPERIMENT . 165 M.2 PUBLIZIERTE MESSERGEBNISSE . 167 M.3 EIGENE MESSUNGEN . 168 M.3.1 PLANUNG UND MESSAUFBAU . 168 M.3. 2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND VERSUCHSAUSWERTUNG . 181 ANHANG N ZUSAMMENFASSUNG . 187 SEITE VI
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