Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific
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<strong>Physikalische</strong> <strong>Experimente</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> <strong>Luftkissentisch</strong><br />
Modellierung<br />
Realobjekt Modell<br />
Teil eines metallischen Experimentierfläche<br />
Leiters<br />
des <strong>Luftkissentisch</strong>es<br />
Metallgitter Gittermodell<br />
Stärke des Neigung der<br />
elektrischen Feldes Experimentierfläche<br />
Elektron<br />
Schwebekörper<br />
Durchführung:<br />
Der <strong>Luftkissentisch</strong> wird horizontal ausgerichtet.<br />
Die magnetische Barriere Nr. 2 dreht man um<br />
180° und legt sie an ihren Platz <strong>auf</strong> die Experimentierfläche.<br />
Man befestigt die Haltevorrichtung<br />
am <strong>Luftkissentisch</strong> und hängt das Gittermodell<br />
ein. Es wird in der Rinne der Haltevorrichtung<br />
so weit verschoben, daß sich seine Kante<br />
bei der Barriere Nr. 2 mit der letzten Reihe<br />
von Bohrungen der Düsenplatte deckt.<br />
Auf diese Weise entsteht zwischen <strong>dem</strong> Gittermodell<br />
und der Druckkammer ein etwa 3 cm breiter<br />
Streifen, durch den man den Schwebekörper<br />
<strong>auf</strong> die Arbeitsfläche legen kann. Das Gittermodell<br />
wird <strong>auf</strong> die niedrigste Stellung gebracht.<br />
Mittels der Justierschraube bei der Barriere Nr. 2<br />
stellt man eine geringe Neigung des Tisches durch<br />
Absenken des Tischteils an dieser Stelle ein. Der<br />
Schwebekörper wird neben die Druckkammer <strong>auf</strong><br />
die Experimentierfläche gelegt. Man erhöht die<br />
Leistung des Gebläses so weit, daß der Schwebekörper<br />
schwebt. Dann beobachtet man seine Bewegung<br />
und die der hängenden Magnete. Das<br />
Experiment wird mit verschiedenen Neigungen<br />
der Experimentierfläche wiederholt.<br />
Ergebnis:<br />
Das Gittermodell beeinflußt die Bewegung des<br />
Schwebekörpers so, daß die mittlere Driftgeschwindigkeit<br />
konstant ist.<br />
Durch die Wechselwirkung mit den schwingenden<br />
Magneten wird der Schwebekörper abgebremst.<br />
Er gibt einen Teil seiner Energie an die<br />
Magneten ab, so daß die Amplitude der Schwingungen<br />
zunimmt. Die Geschwindigkeit des Schwebekörpers<br />
und die Amplitude der Gitterschwingungen<br />
werden mit zunehmender Neigung des <strong>Luftkissentisch</strong>es<br />
größer.<br />
Deutung:<br />
In einem metallischen Leiter bewegen sich die<br />
Elektronen unter <strong>dem</strong> Einfluß des elektrischen<br />
Feldes mit konstanter mittlerer Driftgeschwindigkeit.<br />
Infolge der Wechselwirkung mit den Gitterbausteinen<br />
übertragen sie an diese einen Teil<br />
ihrer Energie, wodurch deren Gitterschwingungen<br />
heftiger werden und damit die Temperatur<br />
des Leiters zunimmt.<br />
2.4.7 Bewegung der freien Elektronen in<br />
einem Metall<br />
Geräte:<br />
<strong>Luftkissentisch</strong> mit Gebläse<br />
Tageslichtprojektor<br />
magnetische Barriere, lang 2 Stück<br />
magnetische Barriere, kurz 2 Stück<br />
Haltevorrichtung 1 Stück<br />
Gittermodell 1 Stück<br />
Schwebekörper, rot<br />
25 Stück<br />
Modellierung<br />
Realobjekt Modell<br />
Teil eines metallischen Experimentierfläche<br />
Leiters<br />
des <strong>Luftkissentisch</strong>es<br />
Metallgitter Gittermodell<br />
Elektronen Schwebekörper<br />
Durchführung:<br />
Man richtet den <strong>Luftkissentisch</strong> horizontal aus<br />
und ordnet die magnetischen Barrieren um die<br />
Experimentierfläche an.<br />
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