Physik verstehen 4, Schulbuch

72 3  Arbeitsheft-Seite 38–39 Schwingkreis – vom Senden und Empfangen 1. Was bedeutet Funken? Funken funken! (Abb.72.1)  E1 Drehe einen Verstärker ohne Instrument laut auf und betätige in der Nähe eine Infuenzmaschine. Du hörst die Funkenentladungen im Lautsprecher. Die ersten von Guglielmo Marconi drahtlos übertragenen Signale waren Morse­ signale. Diese wurden von einem Funkensender erzeugt und als Funkensignale an den Empfänger übermittelt. Noch heute sprechen wir vom Funken, wenn man drahtlos Signale verschickt. Dabei werden gar keine Funken mehr verwendet. 2. Was ist ein elektrischer Schwingkreis? Ein wichtiger Teil von Funkanlagen sind elektrische Schwingkreise . Sie bestehen aus einer Spule und einem Kondensator (  Seite 64). Zunächst wird der Kondensator geladen (Abb.72.3). Beim Entladen entsteht in der Spule ein Magnetfeld. Bricht das Magnetfeld zusammen, induziert es eine Gegenspannung (  Seite 65). Der Kondensator wird nun umgekehrt geladen. Der Entladevorgang beginnt ebenfalls in umgekehrter Richtung. Die Elektronen schwingen im Stromkreis von einer Kondensatorplatte zur anderen. Durch den elektrischen Widerstand hört die Elektronenschwingung jedoch bald wieder auf. Wir sprechen von einer gedämpften Schwingung . Je nach Bauart der Spule und des Kondensators ändert sich die Schwingungsfrequenz der Elektronen. Um ein Ausschwingen zu verhindern, müssen die Elektronen in einem Schwing- kreis im richtigen Takt (mit der Eigenfrequenz des Schwingkreises) „angestoßen“ werden. Diese ungedämpften Schwingungen erzeugt man zB durch das Zusam- menwirken eines Transistors (  Seite 70–71) mit einem Schwingkreis. Schwingender Strom (Abb.72.4 und 72.5)  E1 a) Baue den Stromkreis von Abb.72.4 nach. Berühre mit dem freien Kabel den Kontakt öfters hintereinander. An den gegengleich eingebauten LEDs kannst du erkennen, dass der Strom im Schwingkreis hin- und herläuft. b) Baue den Stromkreis von Abb.72.5 nach. Die 50-Hz-Wechselspannung hält die Schwingung aufrecht. Stimmst du den Schwingkreis durch Verschie- ben des Eisenkerns auf 50Hz ab, erlischt die Lampe in der Zuleitung. V1 72.1 Funken funken! Ein Schwingkreis besteht aus einer Spule und einem Kondensator . Die Elektronen schwingen im Stromkreis zwischen den Kondensatorplatten. In der Spule baut sich ein Magnetfeld auf und bricht wieder zusammen. Elektrische Energie wird in magnetische umgewandelt und umgekehrt. M V2 6V/0,3W Kontakt Spule mit Eisenkern 9V = 1400 Wdg. 12µF 72.4 Schwingender Strom (a) 1400 Wdg. Spule mit Eisenkern 6V/0,3W 6V 12µF 72.5 Schwingender Strom (b) 72.2 Um 1897 wollte Nikola Tesla seine Tesla-Anlage zur drahtlosen Energie- und Nachrichtenübertragung nutzen. Ein Schwingkreis koppelte dabei hochfrequente Hochspannungssignale aus. Hier siehst du die Tesla-Anlage am GRG 12 Rosasgasse. Pendel 72.3 Vergleich einer mechanischen Schwingung mit einem Schwingkreis Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv