Warum benötigen Windkraftanlagen eine automatische Steuerung? Virtuelle experimente aus der elektrizität mit. Die Simulation gibt Aufschluss darüber, woher der Wind weht... Wasserkraft: Virtuelles Wasserkraftwerk Strom aus Strömung: Wie viele Haushalte versorgt ein Wasserkraftwerk? Wie hängt die erzeugte Strommenge von der Fallhöhe und dem Wasserabfluss ab? Wie ändert sich der Energiebedarf je nach Tageszeit? Das virtuelle Wasserkraftwerk lädt ein zum Experimentieren.
Für ein Helmholtzspulenpaar werden zwei gleiche Spulen mit dem Radius \(R\) in ebendiesem Abstand \(R\) voneinander aufgestellt. Sind die Spulen so geschaltet, dass der Strom in beiden Spulen in die gleiche Richtung fließt, erzeugt das Helmholtzspulenpaar in seinem Inneren ein nahezu homogenes Magnetfeld. Das Magnetfeld im Zentrum eines Spulenpaares mit N-Windungen je Spule ist dabei proportional zum Strom \(I\) durch die Spulen: $I$ = Spulenstrom, $\mu_0$ = magnetische Feldkonstante, N = Zahl der Windungen, $R$ = Radius und Abstand der Spulen Bei dem im folgenden Experiment verwendeten Helmholtzspulenpaar ergibt sich für das vom Spulenstrom $I$ abhängige Magnetfeld: $$\bbox[5px, border:2px solid red]{B\approx 7, 48\cdot 10^{-4}\frac{\text T}{\text A}\cdot I}$$ $I$ = Spulenstrom, $\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} \frac{\text N}{{\text{A}}^2}$, N = 124 Windungen, $R$ = 14, 9 cm
Historiker könnten einwenden, dass nicht die historische, sondern die moderne Fassung dieser Gleichungen zitiert ist oder dass Fischer methodisch problematische Experimente wie Millikans Öltröpfchenversuch oder die bislang einzige Messung eines magnetischen Monopols erwähnt, ohne auf die weitere Entwicklung einzugehen. Immerhin gab es in Millikans Originaldaten gar nicht die eindeutige Verteilung der Messpunkte, mit der sich die Elementarladung verlässlich hätte bestimmen lassen, aber der amerikanische Physiker hatte die richtige Intuition, und Wiederholungen des Experiments konnten dem Mangel abhelfen. Dagegen sind alle weiteren Versuche, einen magnetischen Monopol nachzuweisen, fehlgeschlagen. Virtuelle experimente aus der elektrizität in de. Diese Experimente illustrieren, wie wissenschaftlich -technische Entwicklung auch durch methodisch ungesicherte oder gar fehlerhafte Daten fortschreitet. Bei den historischen Abbildungen hätte man sich zusätzlich zum urheberrechtlich korrekten Verweis auf Bildagenturen eine konsequente Nennung der Quellen nach dem Standard historischer Fachbücher gewünscht.
Sek I Virtual Lab von BASF (Quelle: BASF) Sie würden gerne mit Ihren Kids experimentieren, haben aber kein eigenes Labor an Ihrer Schule und auch sonst keine Möglichkeiten, im Unterricht Experimente durchzuführen? Kein Problem, denn im Virtual Lab von BASF können viele spannende Experimente online durchgespielt werden. Reinschauen lohnt sich! Wie wandeln Solarmodule Licht in Elektrizität um? Wie kann man verhindern, dass eine rote Socke beim Waschen abfärbt? Wie lässt sich Abwasser reinigen? Virtuelle experimente aus der elektrizität 1. Diese und viele andere Fragen beantwortet das Virtual Lab. Dort können Kinder online und eigenständig auf spielerische Weise völlig neuartige Experimente durchführen. Im Virtual Lab geht es zu wie in einem richtigen Labor. Aber keine Panik - wenn die Kids mal nicht weiterkommen, steht Dr. Blubber mit Rat und Tat zur Seite. Die Schwierigkeitsstufe der Experimente erkennt man am Eingang ins Labor am Ampelsymbol. Als weitere Herausforderung kann man sich als Experte oder Expertin in den Labors bewähren und ein Experiment mit einem Diplom abschliessen.
Naturwissenschaftler und Technikexperten hätten möglicherweise eine tiefer gehende Behandlung der Themen ihres Fachs bevorzugt. Und Geistes- und Sozialwissenschaftler werden sicherlich nicht jeder Deutung des Autors zustimmen. Elektronik. Dieses Buch ist jedoch für den Laien geschrieben, der sich für Elektrizität interessiert, aber die physikalisch -technische Materie eher links liegen lassen will. Ihm bietet es einen lesenswerten Überblick, mit vielen überraschenden und bereichernden Einzelheiten. Quellen Spektrum der Wissenschaft 3/2012
Unterrichts-einheiten Unterrichts-einstiege Experimente: Videos und Erklärvideos Arbeitsblätter (PDF) Arbeitsblätter (Word) 0. Sicherheits-belehrung Verhaltensregeln 1. Oersted-Versuch AB Oersted-Versuch AB Oersted-Versuch 2 2. Magnetfeld um Leiter Magnetfeld um Leiter 3. Einführung Spule 4. Magnetfeld um Spule Magnetfeld um Spule Bau eines Elektro-magneten Alte Klingel 5. Lorentzkraft, Leiterschaukel AB - Der rollende Stab Versuchsanleitung- Der rollende Stab Infoblatt - Der rollende Stab AB - Leiterschaukel-experiment Leiterschaukel-Versuch Umkehrung Leiterschaukel- Versuch Umkehrung Leiterschaukel-Versuch 6. Ein virtuelles Museum der Elektrizität - Spektrum der Wissenschaft. Elektromotor Einfacher Elektromotor 7. Elektromagnetische Induktion AB - Induktion Versuchsanleitung - Induktion Infoblatt - Induktion 8. Generator 7. Transformator AB Transformator Versuchsanleitung Transformator Informationsblatt Transformator Informationsblatt Transformator
Selbst so schwierige physikalische Themen wie die maxwellschen Gleichungen werden zum Betrachten als Formeln auf einer Tafel einladend ins Bild gesetzt. "War es ein Gott, der diese Zeichen schrieb? " Bei diesem Zitat aus Goethes "Faust", das die Bewunderer Maxwells umdeutend auf seine Gleichungen bezogen, darf der Leser erst einmal verschnaufen, ehe es an die historische Bedeutung, die vier Formeln in der heutigen Fassung und ihre physikalische Deutung geht. Man kann in den Gleichungen Symmetrien und Asymmetrien sehen, ohne verstehen zu müssen, wie die Veränderungen des elektrischen und des magnetischen Felds in elektromagnetischen Wellen zusammenhängen und wie sich die Quellen beider Felder unterscheiden: Es gibt elektrische, aber keine magnetischen Monopole. Auch fehlerhafte Experimente bringen die Wissenschaft voran Für Experten sind die Abbildungen eine Fundgrube, aber die Erläuterungen werden ihnen bisweilen zu oberflächlich bleiben. Pädagogen mögen bemängeln, dass die Formelsymbole etwa in den maxwellschen Gleichungen nicht vollständig erklärt sind.