Mit Grenzfrequenz fc (cutoff frequency) wird in der Elektrotechnik und Funktechnik die Frequenz f (bzw. Frequenzen f ) bezeichnet, bei deren Über- oder Unterschreitung sich eine physikalische Größe (i.e.S. die Amplitude y) um einen bestimmten Wert verringert.
Grenzfrequenz fc einer Leistungsgröße LP
Die Grenzfrequenz fc für Leistungsgrößen LP in der Elektrotechnik ist i.d.R. die Frequenz f bei der eine Abnahme der Amplitude y des Stroms I und/oder der Spannung U um 1/√ 2 (≈ 70,7 %) festzustellen ist.
Û = Spannungsamplitude [V]
fc = Grenzfrequenz [Hz]
Das bedeutet eine Abnahme der Leistung P um 50 % bei der Grenzfrequenz fc.
P = Leistung [W]
fc = Grenzfrequenz [Hz]
P0 = Bezugsleistung [W]
U0 = Quellenspannung [V]
I0 = Quellenstrom [A]
Leistungsgröße LP - Leistungswurzelgröße L√P
Die Leistungsgröße LP (vormals Energiegröße) und die Leistungswurzelgröße L√P (vormals Feldgröße) unterscheiden sich in der Betrachtung der Bezugsgrößen:
Die Leistungsgröße LP bezieht sich auf ″lineare″ Größen, hier auf diesen Seiten im Wesentlichen auf die Leistung P.
Die Leistungswurzelgröße L√P bezieht sich auf quadratische Größen, hier auf diesen Seiten im Wesentlichen auf Spannung U und Strom I.
P = Leistung [W]
U = Spannung [V]
R = ohmscher Widerstand [Ω]
Am Beispiel der Beziehung der Leistung P zu dessen Spannung U an einem ohmschen Widerstand R zeigt sich deutlich, dass das Verhältnis zweier Leistungen P1,2 zu dessen Spannungen U1,2 eine Proportionalität der linearen Leistungsgröße LP zum Quadrat der Leistungswurzelgröße L√P aufweist:
P = Leistung [W]
U = Spannung [V]
R = ohmscher Widerstand [Ω]
Daraus folgt:
Der bedeutendste Unterschied in dieser Proportionalität liegt darin, dass die Halbierung einer Leistungsgröße LP der Verringerung um 3 dB entspricht.
Die Halbierung einer Leistungswurzelgröße L√P aber einer Verringerung um 6 dB darstellt.
Die Verringerung einer Leistungswurzelgröße L√P um 3 dB entspricht wiederum dem Faktor 0,70710678118655, also einer Abnahme um 1/√2 oder 70,71 %.
| J |
| O |
| U |
| X |
| Y |