Induktion
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Schulversuchspraktikum<br />
2. Protokoll<br />
<strong>Induktion</strong><br />
(Oberstufe)<br />
Dana Eva Ernst 9955579<br />
Linz, am 3.11.2002<br />
-1-
Inhaltsverzeichnis<br />
Kapitel I - Thema und Ziele 2<br />
Kapitel II - Grundlagen<br />
2.1. Das <strong>Induktion</strong>sgesetz 3<br />
2.2. Die Lenzsche Regel 4<br />
2.3. Die Rechte-Hand-Regel 5<br />
Kapitel III - Die Versuche<br />
3.1. Leiterschleife 5<br />
3.2. Relativbewegung Magnetfeld-Spule 6<br />
3.3. <strong>Induktion</strong>sspannung und Windungszahl 7<br />
3.4. <strong>Induktion</strong>sspannung und Windungszahl 8<br />
3.5. <strong>Induktion</strong>sspannung und Eisenschub 9<br />
3.6. <strong>Induktion</strong> und wirksame Windungsfläche 10<br />
3.7. Lenzsche Regel 11<br />
3.8. Lenzsche Regel – Richtung des <strong>Induktion</strong>sstroms 12<br />
3.9. Thomsonscher Ringversuch 13<br />
3.10. Abschirmung durch Kurzschlussspule 14<br />
3.11. Waltenhofensches Pendel 15<br />
Kapitel IV - Zusatzinformationen<br />
4.1. Der FI-Schutzschalter 17<br />
4.2. Funktionsweise von Mikrophonen 18<br />
4.3. Disketten- und Festplattenaufbau, Schreib-Leseköpfe für magnetische Speicher 20<br />
4.4. Induktive Zugsicherung 21<br />
Kapitel V - Anmerkung 23<br />
Kapitel VI - Literatur 23<br />
Anhang<br />
Folien<br />
-2-
I. Thema und Ziele<br />
Die Spule spielt in der Technik eine wichtige Rolle. Zum Beispiel Motoren oder<br />
Transformatoren u.s.w. würden ohne Spulen gar nicht realisierbar sein. Darum ist es wichtig,<br />
das die Schüler einen kleinen Einblick in das Thema „Spule und <strong>Induktion</strong>“ erhalten. Das<br />
Thema <strong>Induktion</strong> wird in der 7. Klasse (Oberstufe) behandelt.<br />
Was schreibt nun der Lehrplan für dieses Kapitel vor? Was sind die Lerninhalte und die Ziele<br />
des Kapitels <strong>Induktion</strong>?<br />
Lernziele:<br />
� Das <strong>Induktion</strong>sgesetz erläutern können<br />
� Wechselstromwiderstände und ihre Wirkungen beschreiben können<br />
� elektrische Geräte und Maschinen, die auf <strong>Induktion</strong> beruhen, erklären können<br />
Lerninhalte:<br />
� Elektromagnetische <strong>Induktion</strong><br />
� Selbstinduktion, Induktivität<br />
� Wechselstrom, Wechselstromkreis<br />
� Prinzip von Generator und Motor<br />
� induktiver und kapazitiver Widerstand,<br />
� Leistung des Wechselstroms<br />
Charakteristische Versuche:<br />
� Bewegung eines Leiters relativ zum Magnetfeld (Leiterschaukel)<br />
� Versuche zur Demonstration der Lenzschen Regel (Thomson-Kanone)<br />
� Modellversuch zum Generator<br />
� Spule im Wechselstromkreis<br />
Vorausgesetztes Wissen für dieses Protokoll:<br />
� Magnetfeld<br />
� Magnetische Flussdichte<br />
� Kraftfluss<br />
� Lorenzkraft<br />
-3-
2.1. Das <strong>Induktion</strong>sgesetz<br />
II. Grundlagen<br />
Abb. 1<br />
In eine Spule, an die ein Voltmeter angeschlossen ist, wird ein Stabmagnet hineingeschoben<br />
und anschließend wieder herausgezogen (siehe Abbildung 1). Bei der Hinein- und<br />
Hinausbewegung zeigt das Voltmeter einen Ausschlag an. In der Spule wird eine Spannung<br />
induziert. Das heißt, zwischen den Anschlüssen der Spule tritt eine Spannung auf. Diese Art<br />
der Spannungserzeugung bezeichnet man als <strong>Induktion</strong>.<br />
Um das <strong>Induktion</strong>sgesetz besser herleiten und erklären zu können, betrachtet man am besten<br />
den folgenden Versuch: Eine Leiterschleife (mit 1 Windung) wird in ein homogenes<br />
Magnetfeld gebracht. Zu Beginn befindet sich die Leiterschleife vollständig im Magnetfeld<br />
und wird vom Fluss �1 = B � A durchsetzt. Dieser Fluss ist die Anzahl der Feldlinien, die von<br />
der Leiterschleife erfasst werden. Nun wird diese Leiterschleife aus dem Magnetfeld<br />
herausgezogen. Während dieses Vorgangs ändert sich der Fluss, der die Leiterschleife<br />
durchsetzt, er nimmt ab. Ist die Leiterschleife vollständig aus dem Magnetfeld herausgezogen,<br />
wird sie von keinem Fluss mehr durchsetzt d.h. �2 = 0. Vergrößert man die Stärke des<br />
externen Magnetfelds, so steigt auch der Fluss �1 durch die Leiterschleife. Wird die<br />
Leiterschleife wieder mit gleicher Geschwindigkeit bewegt, dann zeigt das Instrument einen<br />
höheren Ausschlag. Das heißt, die induzierte Spannung Uind ist proportional zur<br />
Flussänderung ��.<br />
Wird die Leiterschleife schneller aus dem Magnetfeld herausgezogen, dann zeigt das<br />
Messinstrument einen höheren Ausschlag. Daraus folgt, dass die induzierte Spannung umso<br />
größer ist, je weniger Zeit �t für das Herausziehen benötigt wird.<br />
Aus diesen beiden eben beschriebenen Gesetzmäßigkeiten lässt sich folgender<br />
Zusammenhang herleiten:<br />
Das <strong>Induktion</strong>sgesetz:<br />
U ind<br />
��<br />
� �N<br />
�t<br />
-4-
Anmerkung: Die oben verwendete Größe � = B � A wird als magnetischer Fluss bezeichnet.<br />
Die Einheit ist das Weber [Wb].<br />
2.2. Die Lenzsche Regel<br />
Das Minuszeichen im <strong>Induktion</strong>sgesetz resultiert aus der Richtung der <strong>Induktion</strong>sspannung.<br />
Das Minuszeichen wird durch die Lenzsche Regel verdeutlicht und erklärt:<br />
Die Lenzsche Regel:<br />
Die <strong>Induktion</strong>sspannung und der Strom, den sie hervorruft, sind stets so gerichtet, dass<br />
sie ihrer Ursache entgegenwirken.<br />
An der Formulierung dieser Regel erkennt man schon, dass es recht allgemein gehalten ist. Es<br />
gibt nämlich mehrere Sachverhalte, die dieser Regel zugrunde liegen. Es wird nun ein solcher<br />
Sachverhalt erläutert:<br />
Man betrachte folgendes Beispiel: ein Stabmagnet bewegt sich auf einen leitenden Ring zu,<br />
wie es die Abbildung 2 zeigt.<br />
Das Magnetfeld des Stabmagneten zeigt nach rechts aus dem Nordpol des Magneten heraus.<br />
Die Bewegung des Magneten auf den Ring zu erhöht den Fluss durch den Ring, weil das<br />
Magnetfeld in der Nähe des Nordpols stärker ist als in größerer Entfernung vom Ring. Der<br />
Strom, der im Ring induziert wird, erzeugt selbst wieder ein Magnetfeld. Der induzierte<br />
Strom fließt in der gezeigten Richtung, so dass der entstehende magnetische Fluss dem<br />
magnetischen Fluss des Stabmagneten entgegenwirkt Das induzierte Magnetfeld schwächt<br />
also den magnetischen Fluss durch den Ring. Würde man den Magneten vom Ring<br />
wegbewegen, so würde der <strong>Induktion</strong>sstrom in die Gegenrichtung fließen, so dass er diesmal<br />
der Flussabnahme die durch das Wegbewegen entsteht, entgegenwirkt. Dabei ist es für das<br />
Experiment unerheblich, ob der Magnet oder der Ring bewegt wird.<br />
Einige schöne und anschauliche Versuche zu diesem Thema befinden sich im Kapitel<br />
Versuche (z.B. das Waltenhofensche Pendel, Thomsonsche Kanone u.s.w.).<br />
Anmerkung: Die Lenzsche Regel ist gleichsam ein Ausdruck für die Gültigkeit des<br />
Energieerhaltungssatzes bei <strong>Induktion</strong>svorgängen.<br />
-5-<br />
Abb. 2
2.3. Die Rechte-Hand-Regel<br />
Nun kennt man bereits, aufgrund der Lenzschen Regel, die Richtung des <strong>Induktion</strong>sstroms.<br />
Mit Hilfe der sogenannten Rechten-Hand-Regel lässt sich diese Richtung einfach bestimmen.<br />
Man betrachtet zunächst die Abbildung 3:<br />
Bewegt man zum Beispiel einen Leiter in einem Magnetfeld, so zeigt der Daumen in<br />
Richtung dieser Bewegung (Ursache), der Zeigefinger weist in Richtung des Magnetfelds und<br />
der Mittelfinger zeigt dann schließlich in Richtung des im Leiter induzierten Stroms<br />
(Wirkung).<br />
Wie lässt sich nun die <strong>Induktion</strong> erklären?<br />
Verschiebt man einen Leiter (mit einer gewissen Geschwindigkeit v) innerhalb eines<br />
Magnetfelds B, so beginnen die Elektronen (mit der Ladung Q) des Leiters zu wandern.<br />
Aufgrund der Lorenzkraft (F = Q � v � B) werden sie abgelenkt. Die Elektronen wandern zu<br />
einem Ende des Leiters, d.h. es fließt der sogenannt <strong>Induktion</strong>sstrom. Durch das Wandern der<br />
Elektronen entsteht an dem anderen Ende ein Elektronenmangel. Zwischen den Enden<br />
herrscht somit ein Spannung. Für diese induzierte Spannung gilt folgender Zusammenhang:<br />
Uind = B l v<br />
l ... Länge des Leiters<br />
B ... Stärke des Magnetfelds<br />
v ... Geschwindigkeit des Leiters<br />
III. Die Versuche<br />
3.1. Leiterschleife (siehe auch Folie im Anhang)<br />
Verwendete Materialien: 1 Leiterschaukel, 1 großer Hufeisenmagnet, Voltmeter und ev.<br />
Messverstärker, 4 Experimentierkabel<br />
-6-<br />
Abb. 3
Versuchsaufbau:<br />
Hinweis: Die Leiterschaukel so aufbauen, dass sie sich frei im Magnetfeld des<br />
Hufeisenmagneten bewegen kann und den Magnet nicht berührt.<br />
Am Messgerät wird der Messbereich 300 �A, 60 mV eingestellt.<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Die Leiterschleife wird in einem Hufeisenmagneten bewegt. An der Leiterschleife ist<br />
außerdem ein Voltmeter angeschlossen. Bewegt man die Leiterschleife hin und her, so wird<br />
im Leiter eine Spannung induziert, die man mit dem Voltmeter (und Verstärker) sichtbar<br />
machen kann (in der Größenordnung von 0,1 mV). Wenn der Leiter im Magnetfeld ruht, ist<br />
kein Ausschlag des Voltmeterzeigers zu sehen, da nur bei Bewegung des Leiters Spannung<br />
induziert wird.<br />
� Lorentzkraft: Bewegt sich ein geladenes Teilchen der Ladung Q mit der<br />
Geschwindigkeit v durch ein Magnetfeld der magnetischen <strong>Induktion</strong> B, so wirkt auf<br />
das Teilchen eine Kraft, die Lorenzkraft:<br />
F � Q � v � B<br />
� Lenzsche Regel: Der <strong>Induktion</strong>sstrom ist stets so gerichtet, dass seine Wirkung der<br />
Ursache des <strong>Induktion</strong>sstroms entgegengesetzt ist.<br />
3.2. Relativbewegung Magnetfeld-Spule (siehe auch Folie im Anhang)<br />
Verwendete Materialien: 1 Stabmagnet, 1 Spule (500 Windungen), Voltmeter, 2<br />
Experimentierkabel<br />
Hinweis: Am Messgerät wird ein Messbereich von 60 mV, 300 �A eingestellt.<br />
-7-<br />
Abb. 4
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Der Stabmagnet wird zunächst langsam in die Spule eingeführt und wieder herausgezogen<br />
und dabei das Voltmeter beobachtet. Danach bewegt man den Stabmagnet mit<br />
unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus der Spule heraus und hinein.<br />
Nun dreht man den Magneten um und wiederholt den Versuch.<br />
Ergebnis: Das Voltmeter zeigt wiederum die induzierte Spannung an. Durch das Einführen<br />
des Magneten ändert sich der magnetische Fluss, der die Spule durchsetzt und eine Spannung<br />
wird dadurch induziert.<br />
Wird der Magnet schnell heraus- oder hineingeschoben, so ist die induzierte Spannung für<br />
eine kurze Zeit (so lange, wie sich der Magnet in der Spule befindet) „sehr“ hoch. Schiebt<br />
man den Magneten hingegen langsamer heraus oder hinein, so wird zwar weniger Spannung<br />
induziert, aber über einen „längeren“ Zeitraum im Vergleich zum schnellen Bewegen.<br />
Anmerkung: Um Spannung zu induzieren ist es egal, ob der Magnet, oder aber die Spule<br />
bewegt wird.<br />
3.3. <strong>Induktion</strong>sspannung und Windungszahl<br />
Verwendete Materialien: 3 Spulen (250, 500 ,100 Wdg.), 1 Stabmagnet, Amperemeter, 4<br />
Experimentierkabel<br />
Versuchsaufbau:<br />
Hinweis: Am Amperemeter wird ein Messbereich von 0,001 A eingestellt.<br />
-8-<br />
Abb. 5<br />
Abb. 6
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Die 3 Spulen werden zusammen mit dem Amperemeter zu einem Kreis geschlossen, so wie es<br />
Abbildung 6 demonstriert.<br />
Nun wird der Stabmagnet nacheinander mit der gleichen Geschwindigkeit in jede einzelne<br />
Spule hinein und hinausgezogen. Dabei beobachte man das Amperemeter!<br />
Ergebnis: Durch die Spulen fließt ein <strong>Induktion</strong>sstrom, wenn der Magnet bewegt wird. Die<br />
Stromstärke ist ein Maß, für die infolge der Veränderung des Magnetfelds entstehende<br />
Spannung Uind. Sie nimmt proportional mit steigender Windungszahl zu.<br />
3.4. <strong>Induktion</strong>sspannung und Windungszahl<br />
Verwendete Materialien: 2 Spulen (250, 1000 Wdg.), 1 Joch, 2 Messgeräte,<br />
Schiebewiderstand, Schalter, 7 Experimentierkabel, Stromversorgung (Spannungsquelle)<br />
Hinweis: Dieser Versuch funktioniert nur, wenn die Spulen nicht kaputt sind. Ist nur eine<br />
Windung beschädigt, schlägt der Versuch fehl. Am Voltmeter der Sekundärspule (1000<br />
Wdg.) wird ein Messbereich von 300 �A, 60 mV, am Amperemeter der Primärspule (250<br />
Wdg.) 10 A eingestellt. Erforderliche Spannung: 6V (Gleichspannung).<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Am Schiebewiderstand wird zunächst der größte Widerstand eingestellt. Nach Schließen des<br />
Schalters wird der Widerstand kontinuierlich verändert, denn dadurch wird auch der<br />
Spulenstrom variiert. Bei diesem Vorgang beobachte man das Voltmeter.<br />
-9-<br />
Abb. 7
Nacheinander werden nun unterschiedliche Stromstärken eingestellt (z.B. 2A, 4A, 6A) und<br />
dabei stets das Voltmeter beobachtet.<br />
Ergebnis: Da die Stromstärke verändert wird, ändert sich auch die Stärke des Magnetfelds.<br />
Die Feldlinien der Primärspule durchdringen auch die Sekundärspule (allerdings nicht alle<br />
Feldlinien, da kein Eisenkern verwendet wird). In der Sekundärspule wird also eine Spannung<br />
induziert, die mit Hilfe des Voltmeters gemessen werden kann. Je größer die zeitliche<br />
Änderung der magnetischen Feldstärke ist (wird durch den Schiebewiderstand realisiert) und<br />
je größer die verwendete Stromstärke ist, desto größer ist auch die induzierte Spannung in der<br />
Sekundärspule.<br />
3.5. <strong>Induktion</strong>sspannung und Eisenschub<br />
Verwendete Materialien: 2 Spulen (500 Wdg.), Amperemeter, U-Kern mit Joch, 5<br />
Experimentierkabel, Spannungsquelle<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Die erforderliche Spannung für diesen Versuch beträgt 6V (Gleichspannung) und am<br />
Amperemeter wird ein Messbereich von 0,3 A eingestellt.<br />
Zunächst werden die beiden Spulen lediglich auf ein Joch gesteckt und an die<br />
Stromversorgung angeschlossen.<br />
Der Schalter wird abwechselnd geöffnet und geschlossen und dabei der Zeiger des<br />
Amperemeters beobachtet.<br />
Danach steckt man die Spulen auf einen U-Kern und wiederholt den Versuch in gleicher<br />
Weise. Zum Schluss wird der U-Kern mit dem Joch geschlossen und wiederum das<br />
Amperemeter bei ein- und ausschalten der Stromversorgung beobachtet.<br />
-10-<br />
Abb. 8
Ergebnis: Der in der Spule fließende <strong>Induktion</strong>sstrom nimmt mit wachsenden „Eisenschluss“<br />
zu. Die Erklärung hierfür ist einfach: Mit wachsendem „Eisenschluss“ nimmt die Anzahl der<br />
Feldlinien der Primärspulen zu, die die Sekundärspule durchsetzen. Dadurch wird der<br />
magnetische Fluss in der Sekundärspule erhöht und laut dem <strong>Induktion</strong>sgesetz (siehe<br />
Grundlagen) steigt dadurch auch die in der Sekundärspule induzierte Spannung an (und somit<br />
auch der Strom).<br />
3.6. <strong>Induktion</strong> und wirksame Windungsfläche<br />
Verwendete Materialien: 2 Spulen (250, 10.000 Wdg.), Joch, Stromversorgung,<br />
5 Experimentierkabel, Voltmeter<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Die erforderliche Spannung für diesen Versuch beträgt 6V (Gleichspannung) und am<br />
Voltmeter wird ein Messbereich von 60 mV, 300 �A eingestellt.<br />
Zunächst werden die Spulen so ausgestellt, wie es die Abbildung 9a demonstriert. Sie liegen<br />
in einem Winkel von 90° zu einander. Die Spannungsquelle wird nun eingeschaltet und der<br />
Zeiger des Voltmeters beobachtet. Wie man auch schon dem Bild 9a entnehmen kann wird in<br />
der Sekundärspule keine Spannung induziert.<br />
Nun werden die Spulen parallel und hintereinander gelegt und wiederum die Stromversorgung<br />
eingeschaltet. Wie man in der Abbildung 9b entnehmen kann, ist auf dem Voltmeter ein<br />
Spannungsausschlag zu sehen. In der Sekundärspule wird somit infolge der Feldlinien der<br />
Primärspule Spannung induziert.<br />
Abb. 9a<br />
Erklärung: Stehen die Spulen in 90° zueinander, so können die Feldlinien der Primärspule<br />
nicht in das Innere der Sekundärspule eindringen. Somit wird keine Spannung induziert.<br />
Dreht man die Spule so können die Feldlinien auch in die Sekundärspule eindringen. Die<br />
Windungsfläche wird vergrößert. Je größer die wirksame Windungsfläche ist, desto größer ist<br />
auch die <strong>Induktion</strong>sspannung in der Sekundärspule. Stehen die beiden Spulen parallel und<br />
-11-<br />
Abb. 9b
hintereinander, so ist die induzierte Spannung maximal, stehen die Spulen in 90° zueinander,<br />
so ist sie gleich Null.<br />
Hinweis: Das im Versuch verwendete Joch verstärkt lediglich das Magnetfeld der Spule.<br />
3.7. Lenzsche Regel<br />
Verwendete Materialien: 1 Spule (500 Wdg.), 1 Joch, Aluminiumring, Steckdose, Stativ<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Der Aluminiumring wird an eine Schnur gehängt und anschließend an die Stativstange<br />
gebunden, sodass er sich frei bewegen kann. Nun wird in das Innere des Rings das Joch, das<br />
noch etwas aus der Spule herausragt, gesteckt (siehe Abbildung 10). Es ist darauf zu achten,<br />
dass der Ring das Joch nicht berührt.<br />
Die Spule wird nun mit einem Schalter und einer Steckdose zu einem Kreis geschlossen.<br />
Wichtig: Schalter nicht vergessen, da 230 Volt an der Steckdose anliegen!!! Die<br />
Spule würde nur eine Stromstärke von rund 2,5 A vertragen, doch durch<br />
das Anschließen an die Steckdose fließen weitaus höhere Ströme!!!<br />
Während des Versuchs ist der Schalter nur kurz (ein und wieder aus) zu<br />
schließen, da die hohen Ströme die Spule sonst durchbrennen lassen.<br />
Nun wird der Schalter kurz (ein und wieder aus) eingeschaltet. Der Ring wird von der Spule<br />
ruckartig weggestoßen.<br />
Hinweis: Spule festhalten!!!<br />
-12-<br />
Abb. 10
Der Ring stellt eine Sekundärspule mit nur einer Windung dar. Beim Einschalten ist der<br />
Strom in der Sekundärspule (Ring) so gerichtet, das sich ein Magnetfeld aufbaut, das in<br />
entgegengesetzte Richtung zeigt, als das Magnetfeld der Primärspule. Der Ring wird somit<br />
abgestoßen.<br />
Der Grund für diesen Vorgang ist die Lenzsche Regel, die, wie bereits in den Grundlagen<br />
erwähnt wurde, besagt, dass der <strong>Induktion</strong>sstrom stets so gerichtet ist, dass er seiner Ursache<br />
(Magnetfeld) entgegen wirkt.<br />
3.8. Lenzsche Regel – Richtung des <strong>Induktion</strong>sstroms<br />
Verwendete Materialien: Spule (1000 Wdg.), Hufeisenmagnet, 2 Rollen (2 runde Bleistifte), 2<br />
Exprimentierkabel, Holzklotz<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Der Aufbau erfolgt, wie es in Abbildung 11 zu sehen ist. Danach wird die Spule an die 6V<br />
(Gleichspannung) Stromversorgung angeschlossen.<br />
Ergebnis: Wird an die Spule eine Spannung angeschlossen, so wird der Magnet in die Spule<br />
hineingezogen.<br />
Mit Hilfe der „Rechten-Hand-Regel“ lässt sich bestimmen, in welche Richtung der Nordpol<br />
einer Spule zeigt. Betrachtet man die Abbildung 12, so erkennt man folgendes: Die rechte<br />
Hand wird so auf die Spule gelegt, dass die Finger in Richtung des, durch die Spule<br />
fließenden Stroms zeigt. Der Daumen weist dann in Richtung des Nordpols des Magnetfelds<br />
(siehe auch Folie im Anhang).<br />
-13-<br />
Abb. 12<br />
Abb. 11
Legt man beim Versuch an die Spule Spannung an, so fließt durch sie ein <strong>Induktion</strong>sstrom. Es<br />
baut sich ein Magnetfeld auf. Auf die oben beschriebene Art und Weise wurde auch bei<br />
diesem Versuch die Richtung des Felds bestimmt. Der Nordpol weist bei den obigen<br />
Abbildungen nach links. Somit steht dem Nordpol des Hufeisenmagneten der Südpol der<br />
Spule gegenüber. Da sich Nord- und Südpol bekanntlich anziehen, wird die Spule in den<br />
Magnet hineingezogen.<br />
3.9. Thomsonscher Ringversuch<br />
Verwendete Materialien: U-Kern mit Joch, Spule (500 Wdg.), Aluminiumring, Steckdose<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Der U-Kern wird nach oben offen auf den Tisch gestellt. Die Netzspule mit 500 Windungen<br />
wird auf den einen Schenkel geschoben und das Joch auf den gleichen Schenkel gesetzt. Wie<br />
die Abbildung 13 demonstriert, wird der Aluminiumring nun auf eben diesen Schenkel<br />
gesteckt. Die Spule wird über einen Schalter an die Steckdose angeschlossen und<br />
anschließend schaltet man die Stromversorgung kurz ein.<br />
Wichtig: Den Schalter nicht vergessen, da 230 Volt an der Steckdose anliegen!!! Die<br />
Spule würde nur eine Stromstärke von rund 2,5 A vertragen, doch durch das<br />
Anschließen an die Steckdose (230 V Wechselspannung)) fließen weitaus<br />
höhere Ströme!!! Während des Versuchs ist der Schalter nur kurz (ein und<br />
wieder aus) zu schließen, da die hohen Ströme die Spule sonst durchbrennen<br />
lassen.<br />
-14-<br />
Abb. 13
Ergebnis: Beim Einschalten des Stromes wird der Ring enorm hoch weggeschleudert. Die für<br />
den Versuch verwendete Anordnung ist ein Transformator mit der Primärspule 500<br />
Windungen und einer Sekundärspule von nur 1 Windung. Da diese Windung in sich<br />
kurzgeschlossen ist und daher einen sehr kleinen Widerstand hat, entsteht in ihr ein sehr<br />
starker Strom, der nach der Lenzschen Regel dem Primärstrom entgegengerichtet ist. Die<br />
magnetischen Felder der beiden Ströme stoßen sich also ab.<br />
3.10. Abschirmung durch Kurzschlussspule<br />
Verwendete Materialien: 4 Spulen (2 � 500, 250, 1000 Wdg.), Kleinspannungsspule, U-Kern<br />
mit Joch, 2 Joche, Glühlämpchen, Schalter, 6 Experimentierkabel<br />
Hinweis: Dieser Versuch funktioniert nur, wenn die Spulen nicht kaputt sind. Ist nur eine<br />
Windung beschädigt, schlägt der Versuch fehl.<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Bei diesem Versuch wird eine Spannung von 20V Wechselspannung benötigt. Die drei<br />
Spulen (siehe Abbildung 14) werden auf die zwei aneinandergelegten Joche aufgeschoben.<br />
Die Spule mit 1000 Windungen wird an die Kleinspannungsspule angeschlossen (volle<br />
Windungszahl), und die Enden der Spule mit 250 Windungen werden mit dem Glühlämpchen<br />
(2,5 V und 0, 1 A) verbunden. Zunächst ist der Schalter geöffnet. Nun wird die Netzspule<br />
eingeschaltet und das Glühlämpchen bei geöffnetem und geschlossenem Schalter beobachtet.<br />
Ergebnis: Bei geöffnetem Schalter leuchtet das Glühlämpchen. Durch das Kurzschließen der<br />
Spule mit 500 Windungen (Schalter wird geschlossen) wird das magnetische Wechselfeld von<br />
-15-<br />
Abb. 14
der Spule mit 250 Windungen abgeschirmt. Das Glühlämpchen erlischt. In der<br />
Kurzschlussspule wird nämlich eine Spannung induziert und das durch den Kurzschlussstrom<br />
verursachte Magnetfeld schwächt das Primärfeld so stark, dass die in der <strong>Induktion</strong>sspule<br />
induzierte Spannung erheblich absinkt.<br />
3.11. Waltenhofensches Pendel<br />
Verwendete Materialien: U-Kern, 2 Spulen (250 Wdg.), 1 Paar Polschuhe, Waltenhofensches<br />
Pendel, Stativ, 4 Experimentierkabel<br />
Versuchsaufbau:<br />
Versuchsgang und Erklärung:<br />
Für diesen Versuch wird eine Gleichspannung von 10V benötigt. Der Aufbau erfolgt so, wie<br />
es in Abbildung 15 zu sehen ist.<br />
Wichtig: Es ist unbedingt darauf zu achten, dass die Spulen richtig gepolt sind.<br />
Ausgang E mit Ausgang E verbinden, wie in der Abbildung!!!<br />
Zunächst befinde sich der ungeschlitzte Teil des Pendels zwischen den ca. 1 cm voneinander<br />
entfernten Polschuhen. Nun versetzt man das Pendel vorsichtig in Schwingung. Nach dem<br />
Einschalten der Stromversorgung kommt das Pendel rasch zum Stillstand, da im Pendelkörper<br />
durch <strong>Induktion</strong> sogenannte Wirbelströme entstehen. Die von diesen <strong>Induktion</strong>sströmen<br />
verursachten Magnetfelder wirken dem Feld des Magneten entgegen und bremsen so das<br />
Pendel bis zum Stillstand ab (siehe Abbildung 16b auf der nächsten Seite).<br />
-16-<br />
Abb. 15
Im 2. Versuchsteil wird die Pendelplatte umgedreht und der Versuch noch einmal<br />
durchgeführt, d.h. das Pendel wird ausgelenkt, die Stromversorgung angeschaltet und das<br />
Pendel weiterhin beobachtet. Jetzt befindet sich der durchbrochene, kammartige Teil des<br />
Pendels im Magnetfeld.<br />
Ergebnis: Die Abbremsung erfolgt wesentlich langsamer (siehe Abbildung 17b). Die<br />
Wirbelströme können sich im durchbrochenen Teil des Pendels offenbar nicht so stark<br />
ausbilden wie beim vorangegangenen Versuch.<br />
Eine Anwendung für derartige Wirbelströme findet man in den sogenannten<br />
Wirbelstrombremsen, bei denen sich eine massive Metallscheibe im Spalt eines<br />
Elektromagneten dreht. Bei Bedarf kann durch Einschalten des Magneten eine starke<br />
verzögernde Kraft auf die Scheibe ausgeübt werden. Solche Wirbelstrombremsen werden in<br />
Lastautos und Autobussen eingesetzt. Sie sind immer dann von Vorteil, wenn langanhaltende<br />
große Bremskräfte erforderlich sind und herkömmliche Reibungsbremsen durch Überhitzen<br />
ihre Bremswirkung verlieren.<br />
Abb. 16a<br />
Abb. 17a<br />
-17-<br />
Abb. 17b<br />
Abb. 16b
4.1. Der FI-Schutzschalter<br />
IV. Zusatzinformationen<br />
Leider passieren auch in der heutigen Zeit immer wieder Stromunfälle. Gerät zum Beispiel<br />
ein Mensch in einen Stromkreis und fließen dort hohe Ströme (ab ungefähr 10 mA), so erfolgt<br />
eine Störung der Impulsübertragung vom Gehirn zu den Muskeln.<br />
Nicht mehr das Gehirn gibt an den Muskel den Befehl „Kontraktion“, sondern der durch den<br />
Körper fließende Fremdstrom löst den Effekt der Kontraktion aus. Der Mensch ist nicht mehr<br />
selbst in der Lage, z.B. einen stromdurchflossenen Metallgriff loszulassen.<br />
Beim Stromdurchfluss durch den menschlichen Körper sind unterschiedliche Faktoren von<br />
Bedeutung:<br />
� Die Höhe der Spannung<br />
� Die Stärke des elektrischen Stroms<br />
� Die Frequenz<br />
� Der Widerstand des menschlichen Körpers<br />
� Die Einwirkdauer des Stromes auf den Körper<br />
Fließt ein 30 mA starker Strom für nur 0,5 Sekunden über das menschliche Herz, so kann<br />
Herzkammerflimmern entstehen und dadurch wird die Pumpfunktion des Herzens<br />
aufgehoben. Es besteht also Lebensgefahr, da die Sauerstoffversorgung des Gehirns durch das<br />
Aussetzen der Pumpe (Herz) nicht mehr gesichert ist. Nach etwa drei bis fünf Minuten in<br />
diesem Zustand treten irreparable Schäden auf und der Tod kann eintreten.<br />
Was bewirkt nun der FI-Schutzschalter in einem Stromkreis (siehe auch Folie im Anhang)?<br />
Der FI-Schalter bedeutet ausgesprochen: Fehlerstromschutzschalter! Beim normalen Betrieb<br />
elektrischer Geräte geht der von den elektrischen Verbrauchern benötigte Strom über die<br />
Zuleitung zum Verbraucher hin, und in gleicher Größe wieder zurück. Der im FI-<br />
Schutzschalter enthaltene Summenstromwandler (Ringkern mit Wicklungen – siehe auch<br />
Abbildung auf Folie im Anhang) vergleicht die in den Leitungen fließende Ströme. Ist die<br />
Summe der zufließenden Ströme nicht mehr die Summe der abfließenden Ströme, so löst der<br />
„verloren gegangene Strom“ einen Mechanismus aus, der den überwachten Stromkreis sofort<br />
abschaltet.<br />
Der FI-Schalter soll den Stromkreis also unterbrechen, wenn der Strom außer dem<br />
vorgegebenen Weg noch andere Wege geht. Er soll zum Beispiel ausschalten, wenn eine<br />
leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse eines Geräts und dem Außenleiter (Phase)<br />
besteht, oder wenn eine leitende Verbindung zwischen dem Außenleiter und der<br />
-18-
Wasserleitung hergestellt wird. Deshalb müssen alle Metallgehäuse von Elektrogeräten mit<br />
dem Schutzleiter verbunden werden.<br />
Der Fehlerstromschutzschalter schaltet bei geringen Fehlerströmen innerhalb 0,1 Sekunden<br />
ab. Alle FI-Schutzschalter sind mit einer Prüftaste ausgestattet, mit der man die Funktion des<br />
Schalters überprüfen kann.<br />
Dieser Test sollte aller 6 Monate durchgeführt werden.<br />
Seit 1984 sind FI-Schutzschalter bei Neuinstallationen für das Bad und für elektrische<br />
Einrichtungen im Außenbereich zwingend vorgeschrieben. Die Anzahl von tödlichen<br />
Stromunfällen hat sich seit dem Einsatz erheblich verringert (von 1967 bis 1997 um fast<br />
70 %). Auch Brände, die durch Erdschlussfehlerströme entstehen können, lassen sich durch<br />
den FI-Schutzschalter vermeiden.<br />
Abb. 18a: Sowohl der Außenleiter (rot) als auch<br />
der Nullleiter (blau) sind mit gleicher Wicklungs-<br />
zahl über eine als Elektromagnet wirkende Spule<br />
gewickelt. Im Normalbetrieb verläuft der Strom<br />
im Außenleiter und im Nulleiter gegenläufig mit<br />
gleicher Stromstärke, so dass sich die magneti-<br />
schen Wirkungen beider Wicklungen genau<br />
aufheben.<br />
4.2. Funktionsweise von Mikrophonen<br />
Ein Mikrophon wandelt Schallwellen in elektrische Impulse um (auch das menschliche Ohr<br />
hat diese Eigenschaft!).<br />
Die Funktionsweise eines Mikrophons (egal welcher Typ) wird nun kurz etwas näher<br />
erläutert:<br />
In einem Mikrophon befindet sich ein Gegenstand, der in Schwingungen versetzt werden<br />
kann. Meist handelt es sich dabei um eine dünne Membran. Diese Membran nimmt die<br />
Schwingungen der Luft auf, und überträgt diese Schwingungen an einen Stromkreis, indem<br />
-19-<br />
Abb. 18b: Geht jedoch auf Grund einer Fehler-<br />
quelle ein Teil des durch den Außenleiter zuge-<br />
führten Stroms nicht durch den Nulleiter, sondern<br />
durch den Schutzleiter (oder irgendwie anders)<br />
zurück, so überwiegt der Außenleiterstrom im<br />
Elektromagnet und er zieht das am Kippschalter<br />
verfestigt Eisenstück an und unterbricht dadurch den<br />
Stromkreis.
sie in diesem Stromkreis die Stromflussstärke reguliert. Dadurch entstehen unterschiedlich<br />
starke Spannungen, die sich genauso verhalten, wie die aufgenommenen Schwingungen der<br />
Luft. Nun liegt das Signal in elektrischen Spannungen vor und kann in ein Computersystem<br />
mit Hilfe von Wandlern übertragen werden. Auch das Mikrophon übernimmt schon eine<br />
wandelnde Aufgabe.<br />
Es gibt unter anderem 2 wichtige Arten von Mikrophonen:<br />
� Das Kondensatormikrophon<br />
� Das dynamische Mikrophon<br />
Wie der Name schon verrät enthält das Kondensatormikrophon einen Kondensator. Der<br />
Kondensator besteht im wesentlichen aus einer hauchdünnen Folie, die in einem sehr kleinen<br />
Abstand straff gespannt über einer Metallplatte angebracht ist. Folie und Metallplatte bilden<br />
die Elektroden (Leiterflächen) des Kondensators. Trifft Schall auf diesen Kondensator, so<br />
ändert sich dessen Kapazität, da die Folie des Kondensators durch die Vibrationen der Luft<br />
ihren Abstand zur Metallplatte verändert (veränderter Abstand � andere Kapazität).<br />
Das dynamische Mikrophon ist ein elektrodynamischer Schallwandler. Eine an der Membran<br />
befestigte Spule taucht in das Kraftfeld eines<br />
Dauermagneten ein (siehe Abbildung 19).<br />
Durch den eintreffenden Schall wird die<br />
Membran in Schwingungen versetzt, und die<br />
Spule bewegt sich in dem Magnetfeld.<br />
Aufgrund des physikalischen Prinzips der<br />
<strong>Induktion</strong> (Erzeugung einer elektrischen<br />
Spannung in einer Spule bei der Bewegung<br />
in einem Magnetfeld bzw. der Änderung des<br />
Magnetfeldes) entsteht in der Spule ein<br />
dem Schall entsprechendes elektrisches<br />
Signal. Die induzierte Spannung ist der Bewegungsgeschwindigkeit des Leiters proportional.<br />
Kondensatormikrophone finden ihre Anwendung im professionellen Bereich, da diese<br />
ausgezeichnete Übertragungseigenschaften besitzen und höchsten Qualitätsansprüchen<br />
genügen. Dynamische Mikrophone findet man oft bei Sängern auf der Bühne, da dieser<br />
Mikrophontyp für die Stimme geeignet und außerdem so konstruiert ist, dass es<br />
rückkopplungsarm ist, d.h. die Gefahr, dass das Ausgangssignal auf den Eingang des<br />
Übertragungssystems zurückgeführt wird, ist nur gering.<br />
-20-<br />
Abb. 19
4.3. Disketten- und Festplattenaufbau, Schreib-Leseköpfe für magnetische Speicher<br />
Die am meisten verwendeten magnetischen Medien, die zur Datenspeicherung genutzt<br />
werden, stellen Disketten und Festplatten dar. An zweitwichtigster Stelle rangieren optische<br />
Systeme, wie die CD-ROM. Die magnetischen Speicher beruhen auf dem Prinzip des<br />
Elektromagnetismus. In den magnetischen Speichern sind Schreib-Leseköpfe eingebaut, die<br />
die elektronischen Informationen auf eben diese übertragen. Diese Schreib-Leseköpfe sind im<br />
Prinzip nichts anderes als Leiter, die nahe an der Oberfläche des magnetischen Speichers<br />
angebracht sind. Fließt durch diese Leiter Strom (Signale vom Computer), so einsteht im<br />
Kopf ein magnetisches Feld, dessen Polarität dann sehr schnell umgeschaltet wird.<br />
Die magnetische Scheibe oder das Band in einem magnetischen Speicher besteht bei<br />
Disketten aus Kunststoff bei Festplatten aus Glas oder Aluminium. Diese Scheibe oder dieses<br />
Band ist mit einem magnetischen Film (Eisenoxid in verschiedenen Verbindungen)<br />
beschichtet. Auf einem gelöschten Medium befinden sich die magnetischen Felder auf der<br />
Oberfläche bezüglich ihrer Polarität in einem zerstreuten, zufälligen Zustand.<br />
Die Daten werden in konzentrischen Kreisen (diese sind wiederum in einzelne Segmente<br />
bzw. Sektoren aufgeteilt und ein Sektor kann genau 512 Byte speichern), den sogenannten<br />
Spuren (Track), auf der magnetischen Oberfläche gespeichert bzw. von dort gelesen. Dazu<br />
dient der Schreib-Lese-Kopf im Laufwerk, der quer zur Scheibe verschoben werden kann.<br />
Dieser Schreib-Lese-Kopf wird z. B. beim Lesen über der Spur mit den gewünschten<br />
Daten positioniert. Dann wird abgewartet bis die gewünschten Daten infolge der Drehung<br />
der Scheibe unter dem Schreib-Lese-Kopf erscheinen und anschließend werden die Daten<br />
auf dem Medium fixiert.<br />
Aufbau z.B. einer Diskette:<br />
Hinweis: Alle weiteren Ausführungen zu diesem Thema sind zu kompliziert und speziell, dass<br />
darauf nicht weiter eingegangen wird.<br />
-21-<br />
Abb. 20
4.4. Induktive Zugsicherung<br />
Um die Aufgabe und Wirkung der induktiven Zugsicherung zu verstehen, muss zunächst<br />
einmal die auf die wichtigsten Unterschiede zwischen Schienenfahrzeugen und<br />
Straßenfahrzeugen eingegangen werden. Es gibt drei grundlegende Unterschiede:<br />
� Schienenfahrzeuge sind spurgebunden, sie können daher nur an ganz bestimmten<br />
Stellen (Bahnhöfe, Ausweichstellen) ihre Spur verlassen um anderen Fahrzeugen<br />
auszuweichen.<br />
� Aufgrund der niedrigeren Rollreibung zwischen Stahlrad und Schiene im Vergleich zu<br />
Gummireifen und Straße ist der Bremsweg von Schienenfahrzeugen deutlich<br />
verlängert.<br />
� Die bewegten Massen sind bei Schienenfahrzeugen um ein Vielfaches höher, wodurch<br />
der Bremsweg ebenfalls verlängert wird.<br />
Aus diesen Gründen ist es für den Zugführer unmöglich zu erkennen, wann beispielsweise ein<br />
Bremsmanöver eingeleitet werden muss, um im nächsten Bahnhof punktgenau stehen bleiben<br />
zu können, da der Bremsweg meist bis zu 1000m beträgt. Außerdem ist bei einem<br />
Schienenfahrzeug das Fahren auf Sicht nicht möglich, was ja eine grundlegende Forderung<br />
für eine sichere Fahrt bei einem Straßenfahrzeug ist. Deshalb wird dem Fahrzeugführer durch<br />
entsprechende Signale angezeigt, ob und wenn ja, mit welcher Geschwindigkeit der<br />
vorausliegende Streckenabschnitt befahren werden darf. Man unterscheidet dabei grob zwei<br />
Arten von Signalen. Das Befahren einer freien Strecke bzw. die Einfahrt in einen Bahnhof<br />
wird durch das sogenannte Hauptsignal geregelt. Um dem Führer des Schienenfahrzeugs<br />
rechtzeitig die Möglichkeit zu geben, seine Fahrgeschwindigkeit zu reduzieren bzw. das<br />
Fahrzeug vor dem nächsten Hauptsignal zum Stillstand zu bringen, wird diese Information<br />
durch ein Vorsignal angekündigt.<br />
Die induktive Zugsicherung dient nun dazu, dass die Nichtbeachtung der Haupt- und<br />
Vorsignale durch den Schienenfahrzeugführer nicht zu einer gefährlichen Situation führen<br />
kann.<br />
Die induktive Zugsicherung stellt durch eine punktförmige Überwachung eine Verbindung<br />
zwischen den Streckensignalen und dem Triebfahrzeug her. Da diese Beeinflussung nur an<br />
bestimmten Überwachungspunkten erfolgt, wird diese Sicherung auch als „punktförmige<br />
Zugbeeinflussung“, kurz PZB bezeichnet.<br />
Um diese Kommunikation zwischen Schienenfahrzeug und Signal zu ermöglichen, verwendet<br />
man folgendes Übertragungsprinzip:<br />
-22-
Dazu sind in Fahrrichtung rechts neben der Schiene Gleismagnete angebracht, die sich in<br />
einem nach oben offenen Leichtmetallgehäuse befinden. Aus einem Kondensator und einer<br />
Spule mit Eisenkern wird ein sogenannter Schwingkreis aufgebaut, der durch Öffnen oder<br />
Schließen eines Kontakts wirksam oder unwirksam ist. Das Schalten geschieht natürlich in<br />
Abhängigkeit von der Signalstellung, d.h. nur wenn das Signal etwas anzeigt, ist dieser<br />
Schwingkreis aktiv.<br />
An den Schienenfahrzeugen ist in der Regel am ersten Drehgestell in Fahrtrichtung rechts ein<br />
Fahrzeugmagnet angebracht, der mit Hilfe eines Generators und eines Kondensators ständig<br />
elektromagnetische Wellen in den Frequenzen 500, 1000 und 2000 Hz nach unten strahlt.<br />
Nähert sich nun ein Triebfahrzeug einem aktiven Gleismagneten, wird durch das<br />
elektromagnetische Feld des Fahrzeugmagneten im Gleismagneten eine Spannung induziert.<br />
Dabei entzieht der Gleismagnet dem vorbeifahrenden Fahrzeugmagneten Energie, was von<br />
einer Überwachungseinrichtung im Führerstand registriert wird. Je nach Signal wird nun eine<br />
entsprechende Aktion ausgeführt. Dies kann ein akustisches Warnsignal oder eine<br />
automatische Geschwindigkeitsreduzierung sein, im Extremfall auch eine sofortige<br />
Notbremsung (z.B. bei Überfahren eines „Halt“-Signals). Damit das System zwischen<br />
unterschiedlichen Signalen unterscheiden kann, können die Schwingkreise der Gleismagnete<br />
auf drei unterschiedliche Frequenzen eingestellt werden, die dem Fahrzeugmagneten etwas<br />
mehr oder etwas weniger Energie entziehen.<br />
-23-<br />
Abb. 21
V. Anmerkung<br />
Es erscheint mir am vernünftigsten, wenn der Lehrer die oben beschriebenen Versuche erst<br />
am Ende des gelehrten Kapitels „<strong>Induktion</strong>“ durchführt oder durchführen lässt. Die<br />
Erarbeitung der Lerninhalte allein an den Versuchen könnte zu Problemen führen, da die<br />
Erklärungen einzelner Versuche ab und zu recht umfangreich sind. Wurden die benötigten<br />
Grundlagen bereits gelehrt, so sind die Schüler auch selbständig in der Lage, die<br />
verschiedenen auftretenden Effekte während der Versuche zu erklären.<br />
Es ist möglich, dass einige beschriebene Versuche nicht durchführbar sind. Wie schon oben<br />
erwähnt, schlagen manche Versuche fehl, wenn die verwendeten Spulen auch nur eine defekte<br />
Windung aufweisen. Es ist ratsam, sich als Lehrer nicht allzu lange an derartigen Versuchen<br />
aufzuhalten. Wenn das ausgewählte Experiment nicht funktioniert, so sollte der Lehrer<br />
eventuell auf einen ähnlichen Versuch ausweichen.<br />
Zwei Versuche möchte ich besonders herausheben: „Versuch zur Lenzschen Regel“ und „Die<br />
Thomsonsche Ringkanone“. Beide Versuche sind recht einfach durchzuführen und bieten ein<br />
spektakuläres Erlebnis für die Schüler. Beide Versuche sollten im Physikunterricht nicht<br />
fehlen.<br />
Damit sicher gegangen werden kann, das die verwendeten Geräte keinen Schaden nehmen, ist<br />
darauf zu achten, das der Aufbau sämtlicher Versuche noch einmal kontrolliert wird.<br />
Die Zusatzinformationen sind in diesem Protokoll zwar sehr zahlreich, doch weichen sie ab<br />
und zu vom Thema ab. Es bleibt hierbei dem Lehrer überlassen, inwieweit er auf diese<br />
Zusatzinformationen näher eingeht. Dennoch stellen sie eine nützliche Ergänzung dar, da auf<br />
diese Art und Weise Alltagserfahrungen in den Unterricht mit einfließen. Mit der Thematik<br />
„Magnetische <strong>Induktion</strong>“ haben im Grunde alle Zusatzinformationen zu tun, wenn auch nur<br />
am Rande.<br />
Verwendete Bücher:<br />
VI. Literatur<br />
- „Basiswissen 3“ (Jaros, Nussbaumer, Kunze)<br />
- „Physik 3“ (Sexl, Raab und Co.)<br />
- Schulversuchspraktikummappe: „Experimente zur Schulphysik“ (M. Bernhard)<br />
- „Physik – Elektrizitätslehre“ – Kraker (E. Dorner)<br />
- „Physik“ (Tipler)<br />
-24-
Internetlinks:<br />
Die Informationen zu folgenden Themen wurden den angeführten Links entnommen.<br />
Disketten- und Festplattenaufbau:<br />
http://www.ms-net.ch/pctechnik/magspeicher.htm<br />
http://www.iee.et.tu-dresden.de/~kc-club/05/BOOK02/0502-09.HTML<br />
Funktionsweise von Mikrophonen:<br />
http://www.waldorf-am-see.de/projekte/musik/musik.htm#mikro<br />
Der FI-Schutzschalter:<br />
http://www.vis-technik.bayern.de/de/left/fachinformationen/praevention/sicherheitstechnik/fi-<br />
schalter.htm<br />
Folien:<br />
Basiswissen 3 Folienmappe aus dem Schulversuchspraktikum<br />
Abbildungsverzeichnis:<br />
„Physik – Elektrizitätslehre“ – Kraker:<br />
Abbildung: 3<br />
„Basiswissen 3“ – Jaros, Nussbaumer, Kunze:<br />
Abbildung: 12<br />
Schulversuchspraktikummappe: „Experimente zur Schulphysik“ – M. Bernhard:<br />
Abbildung: 6, 7, 8, 13, 14, 15<br />
Internetlink: http://www.physik.uni-muenchen.de/didaktik/U_materialien/leifiphysik/<br />
Abbildung: 18<br />
web_ph10/ grundwissen/06_sicherung/fi_automat.htm<br />
Internetlink: http://www.ms-net.ch/pctechnik/magspeicher.htm<br />
Abbildung: 20<br />
Internetlink: http://www.indusi.de<br />
Abbildung: 21<br />
Selbstgemachte Abbildungen: 1, 2, 4, 5, 9a, 9b, 10, 11, 16a, 16b, 17a, 17b<br />
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Folien<br />
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