Was ist eine quadratische Welle?

Eine quadratische Welle ist eine Art Wellenform, in der das Signal nur zwei Niveaus hat. Das Signal schält zwischen diese Niveaus in regelmäßigen Abständen und der Schalter ist sofortig. Diese Qualitäten bedeuten, dass ein Diagramm der Welle im Laufe der Zeit Formen mit quadratischen Ecken produziert. Die quadratische Welle hat praktischen Gebrauch in den Digitalschaltungen und in der Musik.

Die meisten Wellenformen folgen einem eindeutigen Muster, das als Sinus bekannt ist. Solche Wellenformen schalten hin und her zwischen zwei Niveaus stufenweise, so, dass ein Diagramm der Welle im Laufe der Zeit eine Reihe Kurven ist. Alle Wellen des Meeres, helle Wellen und Meer bewegt folgen einem Sinusmuster wellenartig, wie das Niveau der Spannung in einem Wechselstromsystem tut.

Alle weiteren Wellenformen werden als nicht sinusförmige Wellenformen kategorisiert. Die weithin bekanntesten von diesen, einschließlich die quadratische Welle, Dreieckwelle und Sägezahnwellenformen beziehen auch ein Signal mit ein, das zwischen zwei Niveaus schwankt. Jedoch benimmt sich jedes von diesen in einer unterschiedlichen Art, vorbei gekennzeichnet, ob der Schalter in jeder oder beiden Richtungen blitzschnell oder stufenweise ist, wie lang der Schalter nimmt und wie lang Verläufe zwischen Schaltern. Die Namen kommen von der Weise, die ein Diagramm der Welle im Laufe der Zeit die passende Form produziert. Sofortige Änderungen einer quadratischen Welle in beiden Richtungen bedeutet, dass das Diagramm wie der Drehkopf eines Schlosses geformt ist.

Eine quadratische Welle ist ziemlich einfach, künstlich zu erzeugen. Dieses bildet es besonders verwendbar für das Sicherstellen der verschiedenen Teile eines Stromkreises werden synchronisiert richtig. Das regelmäßige Muster der quadratischen Welle tritt als eine Regelungsvorrichtung auf. Die quadratische Welle kann für die Synthetisierung der Töne in der Musik auch benutzt werden. Eine Schallwelle, die dem Muster der quadratischen Welle folgt, klingt Windinstrumenten wie Hornen, Trombones und Saxophonen ähnlich.

In Wirklichkeit ist es unmöglich, eine vollkommene quadratische Welle zu erzeugen. Dieses ist, weil es etwas körperliche Beschränkungen zur Vorrichtung gibt, die benutzt wird, um sie zu erzeugen. Z.B. hat das Verdrahten verwendet in den elektrischen Stromkreisen der Vorrichtung etwas Widerstand, der die Änderung in den Spannungshöhen verzögert.

Die quadratische Welle ist manchmal alias die Rademacher Funktion. Dieser Name kommt von Hans Adolph Rademacher, ein deutscher Mathematiker, der in die Vereinigten Staaten auswanderte. Sowie das Beitragen seiner eigenen Arbeit zur mathematischen Studie, unterrichtete er zahlreiche Kursteilnehmer, die auch führender Akademiker und Forscher im Feld wurden.