Physik compact, Basiswissen 7, Schulbuch

67 Beispiel Schreib-Lese-Köpfe Schreib-Lese-Köpfe für magnetische Speicher wie Magnetbänder (Tonbänder, Datenbänder), Disket- ten und Festplatten weisen ebenfalls ein gemein- sames Grundprinzip auf. Auf einer Trägersubstanz ist ein magnetisierbarer Stoff aufgetragen. Beim Bespielen von magnetischen Speichermedien wird Information in Form eines magnetischen Musters auf die magnetisierbare Schicht„geschrieben“. Auf einer Diskette liegt beispielsweise in einer Spur eine Folge von Zonen mit unterschiedlicher Magne- tisierungsrichtung vor. Beim Abspielen (Lesen) des Datenträgers werden die magnetisierten Zonen an einer Induktionsspule vorbeibewegt. Wenn sich die Magnetisierung zweier aufeinanderfolgender Zo- nen unterscheidet, kommt es in der Spule zu einer Induktionsspannung, und damit zu einem weiter- verarbeitbaren elektrischen Signal. 15.8 Induktion A1 Informiere dich über den Aufbau einer Festplat- te und der Schreib-Lese-Köpfe (zB im Informatik­ unterricht!)! Beispiel Magnettonabnehmer Dynamische Mikrophone und dynamische Magnet­ tonabnehmer für Schallplattenspieler liegen in viel- fältigen Bauformen vor. Das gemeinsame Grundprinzip besteht darin, dass Schallschwingungen oder mechanische Schwin­ gungen zu einer Relativbewegung zwischen ei- nem Magnet und einer Spule führen. Im Takt der Schwingung wird dabei Spannung induziert. Diese elektrischen Signale können verstärkt und weiter- verarbeitet werden. Spule Spulenkern Dauermagnet Nadelträger Diamant Bewegungsrichtung für den Kanal linken Bewegungsrichtung für den Kanal rechten Abb. 67.1 Dynamischer Magnettonabnehmer Tonband wechselnde Magnetisierung Mikrofonstrom Hörstrom Schreibkopf Hörkopf Abb. 67.2 Schreib-Lese-Köpfe Beispiel Indusi Die Bundesbahn setzt ein induktives Sicherungs- system ( INDUSI = INDU ktive Zug SI cherung) ein. Neben den Gleisen sind Magnete (und Kondensato- ren) montiert. Beim Überfahren der Stelle durch den Zug wird ein elektrischer Impuls ausgelöst, der von der Geschwindigkeit des Zugs und der Stellung des Eisenbahnsignals abhängt und gegebenenfalls eine automatische Bremsung des Zugs einleiten kann. Beispiel FISS (Fehlerstromschutzschalter) Sie dienen dem Berührungsspannungsschutz. Sie unterbrechen den Stromkreis, sobald es durch ei- nen Defekt zu einem Stromfluss außerhalb der vor- gesehenen Leitungen kommt, zB wenn Strom we- gen eines Isolationsfehlers über den menschlichen Körper zur Erde fließt. Der FISS ist also ein„Schutz gegen den elektrischen Schlag“. Im FISS wird die Stärke des zufließenden Stromes mit der des abfließenden Stromes verglichen. Dazu leitet man den zufließenden und den abfließenden Strom über je eine Primärspule. Die beiden Primär- spulen sind gleichartig aufgebaut und besitzen den gleichen Eisenkern (=„Summenstromwandler“). Wenn zu- und abfließender Strom gleich stark sind, dann sind auch die in den Primärspulen erzeugten Magnetfelder gleich stark. Im Normalfall heben die beiden Magnetfelder einander auf. L N Summenstromwandler Prüftaste PE Schutzleiter Verbraucher Auslösespule Schaltschloss Abb. 67.3 Prinzip- schaltung eines FISS Im Falle eines Defektes, bei dem ein Teil des Stro- mes zur Erde abfließt, spricht man von einem Fehlerstrom. Auf Grund des Fehlerstroms gleichen die Magnetfelder der Primärspulen einander nicht mehr aus. Es kommt zu einem veränderlichen resultierenden Magnetfeld, da die Primärspulen von Wechselstrom durchflossen werden. Gemeinsam mit den Primärspulen befindet sich eine Sekundärspule („Auslösespule“) am gleichen Eisenkern. Das resultierende Magnetfeld induziert in der Sekundärspule eine Spannung. Der zugehö- rige Induktionsstrom fließt durch einen Elektroma- gnet, der einen Schalter auslöst. Dadurch werden die stromführenden Leitungen unterbrochen. FISS haben eine Ansprechzeit im Bereich von 10 –3  s. Es gibt Typen, bei denen schon ein Fehler- strom von 10 mA die Abschaltung auslöst. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv