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Physikalische Einheit Einheitenname Bel Einheitenzeichen Physikalische Größe (n) Pegel und Maße Formelzeichen (Pegel), (Maße) Dimension Benannt nach Alexander Graham Bell Siehe auch: Neper Das Bel ( Einheitenzeichen B) ist eine Hilfsmaßeinheit zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des Verhältnisses zweier Größen der gleichen Art bei Pegeln und Maßen. [1] Diese werden in der Elektrotechnik und der Akustik angewendet, beispielsweise bei der Angabe eines Dämpfungsmaßes oder Leistungspegels. Die logarithmische Behandlung von Verhältnissen ist besonders dann hilfreich, wenn sich die Verhältnisse über mehrere Größenordnungen erstrecken können. Beispiele für physikalische Größen, bei denen logarithmische Verhältnisse gebildet werden, sind elektrische Spannung, Feldstärke und Schalldruck. Logarithmusgesetze | Mathebibel. In der Regel wird statt des Bels das Dezibel (Einheitenzeichen dB) verwendet, also der zehnte Teil eines Bels. Das Dezibel ist – anders als in anderen europäischen Staaten – in Österreich [2] und für den Schalldruckpegel in der Schweiz [3] eine gesetzliche Einheit.
Beweis (Konvergenz der alternierenden harmonischen Reihe) Die Konvergenz der alternierenden harmonischen Reihe kann mithilfe des Leibniz-Kriteriums nachgewiesen werden. Die Reihe ist alternierend und die Folge der Beträge der einzelnen Summanden ist eine monoton fallende Nullfolge. Daher konvergiert die Reihe nach dem Leibniz-Kriterium. Alternativ lässt sich die Konvergenz der alternierenden harmonischen Reihe erneut mit Hilfe des Cauchy-Kriteriums zeigen. Siehe dazu die entsprechende Übungsaufgabe. Grenzwert [ Bearbeiten] Der Grenzwert der alternierenden harmonischen Reihe ist. Im Kapitel zur Logarithmusfunktion werden wir diese Behauptung mithilfe des Grenzwerts herleiten. Harmonische Reihe – Serlo „Mathe für Nicht-Freaks“ – Wikibooks, Sammlung freier Lehr-, Sach- und Fachbücher. Alternativ kann der Grenzwert mit Hilfe einer Taylorreihe gezeigt werden. Ich möchte dir den Beweis bereits hier vorstellen, wobei du diesen aber gerne überspringen kannst. Man startet mit der Taylorreihe von: Man kann zeigen, dass diese Reihe für alle gegen die Funktion konvergiert. Nun setzt man und erhält als Ergebnis: Solltest du diesen Beweis nicht verstehen, ist es nicht schlimm.
Zur Vermeidung von Missverständnissen ist die Benennung "Feldgröße" in der Normung [4] durch die Benennung "Leistungswurzelgröße" ersetzt worden. Damit kann das Bel auch im Zusammenhang mit Leistungswurzelgrößen verwendet werden, und es gilt: [1] Die logarithmischen Verhältnisse der Leistungsgrößen und der Leistungswurzelgrößen unterscheiden sich um den Faktor zwei, siehe auch die Umrechnungstabelle. Um einem häufigen Missverständnis vorzubeugen: Eine Pegeländerung ist nicht getrennt für z. B. Spannung und Leistung zu bestimmen. Es gelten dieselben Pegeländerungen. So bedeutet +6 dB eine Verdoppelung der Spannung, was einer Vervierfachung der Leistung entspricht. Umrechnung in die Einheit Neper [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Dezibel und Neper dienen beide der Kennzeichnung der Logarithmen von Verhältnissen. Sie unterscheiden sich um einen festen Faktor. Mit der Festlegung [1] wobei den natürlichen Logarithmus bezeichnet, und mit der für jedes > 0 gültigen Umrechnung ist unabhängig von Dezibel und Neper, historische Entwicklung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Obwohl nicht das Bel bzw. Dezibel, sondern das Neper die zum Internationalen Einheitensystem (SI) kohärente Hilfsmaßeinheit [1] [5] für logarithmische Verhältnisgrößen ist, wird in der Praxis überwiegend das Dezibel verwendet.
Tatsächlich gilt Es gilt sogar noch mehr: Die Differenz strebt gegen eine feste Zahl: Im Kapitel zur Logarithmusfunktion werden wir diese Grenzwerte beweisen. Diese Zahl ist die sogenannte Euler-Mascheroni-Konstante. Sie wurde zum ersten Mal vom Mathematiker Leonhard Euler 1734 verwendet [1]. Bislang konnte nicht bewiesen werden, ob diese Zahl rational oder irrational ist. Niemand weiß es! Alternierende harmonische Reihe [ Bearbeiten] Definition (alternierende harmonische Reihe) Die alternierende harmonische Reihe ist die Reihe Konvergenz [ Bearbeiten] Die Partialsummen der alternierenden harmonischen Reihe Da diese Reihe alternierend ist, d. die Summanden abwechselnd positives und negatives Vorzeichen haben, nehmen die Partialsummen der Reihe nicht beliebig zu, sondern konvergieren gegen einen festen Wert. Wir zeigen zunächst, dass die Reihe konvergiert, um danach den Grenzwert genauer zu untersuchen. Satz (Konvergenz der alternierenden harmonischen Reihe) Die alternierende harmonische Reihe konvergiert.