Physik verstehen 4, Schulbuch

73 Elektrizität bestimmt unser Leben 3. Wie werden Signale gesendet und empfangen? Hörbare Handysignale (Abb.73.1)  E1 Drehe einen Akustikverstärker ohne Instrument laut auf. Rufe in seiner Nähe eine Freundin oder einen Freund mit dem Handy an. Du hörst die Anrufsignale beim Aufbau der Verbindung im Lautsprecher. Möchte man zB Musik übertragen, benötigt man eine Sende- und Empfangs­ anlage. Die Übertragung erfolgt in Form von hochfrequenten elektro­ magnetischen Wellen (  Seite 74). Musik ist eine Niederfrequenz-Schwingung und muss daher umgewandelt werden. Sendeanlagen haben dafür einen Hochfrequenz-Generator und einen Modulator (Abb. 73.2). Der HF-Generator erzeugt eine Hochfrequenz-Schwingung. Diese wird im Modulator mit der Musik überlagert. Die HF-Schwingung wird dabei verändert („ moduliert “). Es gibt verschiedene Modulationsarten: Die analoge Amplituden-Modulation (AM) wird zB beim Amateur- und Flugfunk verwendet. Die Schwingungsweite (Amplitude,  Seite 74) der HF-Welle schwingt dabei im Rhythmus der zu übertragenden Information. Die analoge Frequenz-Modulation (FM) eignet sich besser zur Musikübertragung. Hier ändert sich die Frequenz (  Seite 74) der HF-Welle im Rhythmus der Information. Ein Beispiel dafür ist der UKW-Rundfunk („Ultrakurzwelle“, 30–300MHz). Bei Handys, WLAN und digitalem Fernsehen nutzt man digitale Modulationsverfahren (digital  Seite 79). Dabei werden die zunächst analogen Signale (zB Töne) in digitale Signale umge- wandelt. Die Signale können so störungsfreier übertragen werden. Die modulierte HF-Schwingung gelangt in den Sendeschwingkreis . Schwingende Elektronen in der Sendeantenne erzeugen elektromagnetische Wellen. Die Antenne des Radios nimmt die elektromagnetischen Wellen auf (Abb.73.3). Suchst du einen Sender, verstellst du den Kondensator des Empfängerschwing- kreises (Abb.73.4). Nur die Frequenz des Senders bringt die Elektronen darin zum Schwingen. Die modulierte Information (Musik) wird wiedergewonnen („demoduliert“) und über einen Verstärker auf den Lautsprecher übertragen. V3 73.1 Hörbare Handysignale Die Anrufsignale sind besonders gut bei älteren Handys zu hören. Neuere Modelle musst du eventuell in Aluminiumfolie einpacken. Durch die Metallabschirmung müssen sie beim Verbindungsaufbau neue Frequenzen suchen. 0 0 0 0 1 01 1 1 modulierte elektro- magnetische Wellen bestimmter Frequenz NF-Schwingung (zB Musik) Mikrofon modulierte HF- Schwingung HF- Schwingung Modulator HF- Generator 73.2 Prinzip einer Sendeanlage NF … Niederfrequenz HF … Hochfrequenz Beim Senden von Tönen werden Hochfrequenz-Schwingungen im Rhythmus der Töne moduliert . Sie werden von der Sendeantenne als elektromagnetische Wellen abgestrahlt und von der Empfangsantenne aufgenommen. Im abgestimmten Empfängerschwingkreis beginnen die Elektronen zu schwingen. Die Töne werden wiedergewonnen ( demoduliert ), verstärkt und auf den Lautsprecher übertragen. M 73.4 Drehkondensator eines alten Radios zum Einstellen der Empfangsfrequenz modulierte elektro- magnetische Wellen modulierte HF demodulierte HF NF verst$rkt (HF ausgefiltert) Schwing- kreis Spule + Dreh- kondensator Diode Transistor Demo- dulator Ver- st$rker Lautsprecher Antenne 73.3 Prinzip einer Empfangsanlage 73.5 Ein Modem zum Modulieren und Demodulieren von Informationen 73.6 WLAN-Sender arbeiten in einem Frequenzbereich von 2–6GHz. Arbeitsblätter t5v89w Film yt38cj Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv