Versuche zur Elektrodynamik
Elektrostatik
E05.05 ReibungselektrizitätDie Reibungselektrizität (auch triboelektrischer Effekt) wird benutzt, um Ladung auf verschiedene Geräte wie dem Elektroskop oder dem elektrischen Dipol aufzubringen. Als Materialien stehen einerseits ein Glas- und ein Kunststoffstab und andererseits ein (Kunst-)Seidentuch und ein (Kunst-)Fell zur Verfügung. |
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E05.10 Elektrischer DipolEin Dipol bestehend aus zwei leitenden Kugeln (Durchmesser D = 10 cm) im Abstand L = 50 cm. Auf die Kugeln können verschiedene Ladungen durch Reibungselektrizität aufgebracht werden. Die Drehung des Dipol kann in verschiedenen elektrischen Feldern beobachtet werden. |
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E05.15 ElektroskopVerschiedene Bauformen (Zeiger-, Doppelzeiger und Fadenelektroskope) im Bereich 100 V ≤ U ≤ 6 kV stehen zum Nachweis von elektrischen Ladungen und Influenz zur Verfügung. |
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E05.20 Elektrische FeldlinienGrießkörner, die sich entlang von elektrischen Feldlinien ausrichten, werden mit einem Overhead-Projektor an die Wand projiziert. Zur Demonstration stehen mehrere Konfigurationen zur Verfügung. Zum Beispiel:
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E05.25 Bandgenerator / Van-de-Graaf-GeneratorUnser Van-de-Graaf-Generator wird benutzt, um größere elektrische Spannungen (200 bis 300 kV) zu erzeugen. Mit ihm lassen sich folgende Effekte demonstrieren:
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E05.30 Wimshurst-InfluenzmaschineMaschine zum Erzeugen von Funken mit Längen von mehreren Zentimetern. Dafür werden Spannungen von über 100 kV erzeugt. Demonstrationen mit dem Bandgenerator lassen sich auch mit der Wimshurstmaschine zeigen. |
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E05.35 Plasmakugel |
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E05.40 "Fun Flight Stick"Spielzeug, das durch ein elektrisches Feld sehr leichte aluminiumbedampfte Folien schweben lässt. |
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E05.45 Faraday-Becher (Ladungen löffeln)Dieser Versuch dient dem Nachweis der Ladungsverteilung auf Oberflächen. Zwei Becher stehen in Kontakt mit jeweils einem Elektroskop. Ist einer der Becher elektrisch geladen, so können die Ladungsträger mit einer Metallkugel auf den anderen Becher übertragen werden. Dabei sinkt die Anzeige auf dem ersten Elektroskop und steigt auf dem anderen. Wie weit man den ersten Becher entladen kann, hängt davon ab, ob man die Ladung von der Innen- oder der Außenseite des Bechers abnimmt. |
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Faraday-Käfig (Anleitung)Demonstration der Feldfreiheit innerhalb eines Faraday'schen Käfigs. Dazu wird ein Elektroskop unterhalb einer Konduktorkugel gestellt. Diese wird an einen Van-de-Graaf-Generator bzw. einer Wimshurst-Maschine angeschlossen. Das Elektroskop zeigt ohne den Käfig eine Spannung an. Innerhalb des Käfigs zeigt das Elektroskop keine Spannung an. Wenn der Abstand zwischen Käfig und Konduktorkugel klein genug gewählt wurde, gibt es sogar Funkenüberschläge, aber das Elektroskop zeigt weiterhin keinen Ausschlag. |
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E05.50 Großer PlattenkondensatorZwei kreisrunde Aluminiumscheiben (D = 25 cm) mit veränderbarem Abstand 0,5 ≤ l ≤ 10 cm können mit einer Spannung von U ≤ 10 kV belegt werden. Es lässt sich Folgendes demonstrieren:
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E05.55 ÖlkondensatorEs wirkt eine Kraft auf eine dielektrische Flüssigkeit im elektrischen Feld. Diese Kraft lässt die Flüssigkeit mehrere Millimeter steigen. |
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E05.60 Milikan-VersuchGeladene Öltröpfchen lassen sich im Feld eines Kondensators vertikal bewegen. Dieser Versuch wird zu einem späteren Zeitpunkt seine "Heimat" bei den Versuchen zur Atom- und Kernphysik und anderen Versuchen finden. |
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Gespeicherte Energie im Kondensator (Schmelzsicherung)Eine Reihe von Kondensatoren wird plötzlich entladen. Der Strom ist dabei dermaßen groß, dass er eine eingekerbte Aluminiumfolie zerreißt. |
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E05.65 Kelvin-GeneratorZwei dünne Wasserstrahlen fließen durch Messingringe und trennen dabei Ladungen. Diese reicht aus, um einige Glimmlampen aufblitzen zu lassen. Wahlweise lässt sich auch so eine Spannung von mehren kV erzeugen. |
Ströme & bewegte Ladungen
Kennlinien von (nicht ohmschen) WiderständenMessung der Kennlinien eines Schiebewiderstands, einer Glühlampe und einer Kohlefadenlampe. |
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NTC-, PTC-, Metallschicht-WiderstandMessung des Temperaturverhaltens von PTC-, NTC- und Metallschicht-Widerständen. |
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Leitfähigkeit von FlüssigkeitenDemonstration der Zunahme des Stromflusses bei Zugabe von Kochsalz (NaCl) in Wasser. |
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Leuchtende Gurke / Gurkenampel (Anleitung.pdf)Effektvolle Demonstration des elektrischen Stroms. Dabei werden Na-Atome einer eingelegten Gurke zum Leuchten angeregt. Dieses Experiment kann erweitert werden. Es werden verschiedene LEDs in die Gurke gesteckt, und diese können dann teilweise oder zusammen leuchten. Dies Experiment stammt von den Physikanten (http://www.physikanten.de/experimente/gurken-ampel). |
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Menschen als Leiter (Anleitung.pdf)Der menschliche Körper ist in der Lage, Strom zu leiten. Dies lässt sich eindrucksvoll demonstrieren, indem man ein kleines Audiosignal durch eine Menschenkette von fünf bis sechs Menschen leitet, und es am Ende durch einen Lautsprecher hörbar gemacht wird. Das Signal geht tatsächlich entlang der Menschenkette, denn wird die Kette getrennt, so ist kein Ton mehr hörbar. |
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Grenzen elektrischer Isolation (leitendes Glas)Unter normalen Bedingungen ist Glas ein sehr guter Isolator. Wird das Glas, fast bis zum Schmelzen erhitzt, wird es leitend und beginnt kräftig zu leuchten. |
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VerkupfernDemonstration des galvanischen Verkupferns von Eisen. Wird die Polung verdreht, kann das Eisen auch "entkupfert" werden. |
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ZitronenbatterieEin galvanisches Element auf Basis einer Zitrone, in die ein Kupfer- und ein Zink-Blech gestochen wird. Zwischen den beiden Blechen lässt sich eine Spannung U ≈ 0,5 V messen. |
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Innenwiderstand einer BatterieMessung des Innenwiderstands einer 1,5 V Batterie. Dies kann genutzt werden, um die Belastungsgrenze einer Spannungsquelle zu erklären. |
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SpannungsteilerEin gespannter Draht, mit einem Mittelabgriff, dient als Spannungsteiler. Die auf beiden Seiten des Mittelabgriffs abfallenden Spannungen, sind proportional zum jeweiligen Drahtabschnitt. |
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Reihen- und Parallelschaltung von WiderständenMessung von Spannungen und Strömen einer Reihen- und Parallelschaltung von Schiebewiderständen. |
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Wheatstone'sche BrückeExakte Messung eines unbekannten Widerstands. Dieser ergibt sich aus einem bekannten Widerstand und dem Teilungsverhältnis eines Drahts mit Mittelabgriff wie aus dem Versuch "Spannungsteiler". |
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Reihen- und Parallelschaltung von KondensatorenMessung der Spannung von zwei Kondensatoren in Reihen- und Parallelschaltung. |
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Laden und entladen eines KondensatorsMessung der Lade- und Entladespannung eines Kondensators am Computer. Zusätzlich wird auch noch die dem Strom proportionale Spannung über einem, in Reihe geschalteten, Widerstand gemessen. |
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Beispiele von KondensatorenVerschiedene Bauformen und Arten sind zur Ansicht verfügbar. |
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Super-CapsDie sehr große Kapazität von "Super-Caps" wird demonstriert. Diese Kondensatoren werden kurz geladen und lassen eine LED über Stunden leuchten. |
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Laden und Entladen einer SpuleMessung des Spannungsanstiegs bzw. -abfalls in einer Spule (L = 500 H) bei konstanter Eingangsspannung mit einem Computer. |
Magnetische Felder und Kräfte
PermanentmagneteVerschiedene Permanentmagnete, um die grundlegenden Eigenschaften des Magnetismus zu demonstrieren, stehen zur Verfügung. |
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MagnetfeldlinienEisenspäne richten sich entlang von Magnetfeldlinien von verschiedenen Leiterkonfigurationen bzw. Permanentmagneten aus. Die Späne werden mit einem Overhead-Projektor an die Hörsaalwand projiziert. Es stehen folgende Geräte zur Verfügung:
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Ørsted-VersuchUnter einem Aluminiumstab befindet sich eine Kompassnadel. Diese wird aus dem Erdmagnetfeld abgelenkt, wenn ein Strom durch den Stab fließt. Die Stromrichtung lässt sich umkehren. |
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Draht im Magnetfeld (Leiterschaukel)Ein stromdurchflossener Draht bewegt sich aufgrund der Lorentzkraft in einem Magnetfeld. Stärke und Richtung des Stroms können variiert werden. |
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Magnetisches Moment (Modell eines Drehspulinstruments)Eine stromdurchflossene Spule richtet sich im Feld eines Hufeisenmagneten aus. Der Strom und damit die Ausrichtung lässt sich umkehren. |
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Fadenstrahlrohr in einer HelmholtzspuleDer Einfluss eines Magnetfelds auf elektrische Ladungsträger wird demonstriert. Ein Fadenstrahlrohr befindet sich in einer Helmholtzspule. Die Elektronenbahn hängt von dem Magnetfeld der Spule und der kinetischen Energie der Elektronen ab. |
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Kraft zwischen parallelen LeiternZwei senkrecht aufgehängte Leiter werden wahlweise parallel oder antiparallel mit einem großen Strom durchflossen. Dabei erkennt man deutlich, dass die beiden Leiter sich im ersten Fall anziehen und im Letzteren abstoßen. |
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Kraft zwischen parallelen Leitern (Ampère'sches Kraftgesetz)Durch zwei Aluminiumstäbe fließt in entgegengesetzter Richtung ein Strom. Die beiden Stäbe stoßen sich daher ab. Mit einem Dehnmessstreifen wird die Kraft, die auf einen der Stäbe ausgeübt wird, gemessen. Die Kraft ist proportional zum Quadrat des Stroms. |
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Messung des Magnetfelds einer SpuleEine Hallsonde wird entlang der Achse einer Spule bewegt. Dabei zeigt sich, dass das Feld innerhalb der Spule kaum variiert. Zum Ende hin nimmt das Feld ab und außerhalb verschwindet es rapid. |
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Barlow'sches RadDas Barlow'sche Rad ist ein Gleichstrommotor. Der Gleichstrom fließt durch eine elektrisch leitende Scheibe, die entlang eines Magnetfelds aufgehängt ist. Aufgrund der Lorentzkraft verschieben sich Ladungsträger in der Scheibe senkrecht zur eigentlichen Stromrichtung. Eine Art "Reibung" sorgt für das Drehen der Scheibe. |
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Gleichstrommotor (Lorentz-Motor)Ein einfaches Modell eines Motors. Eine stromdurchflossene Spule steht senkrecht zu ihrer Achse drehend gelagert in einem Magnetfeld. Aufgrund des magnetischen Moments der Spule wirkt auf diese ein Drehmoment. Zur rechten Zeit wird der Strom in der Spule umgepolt, und so wird eine fortlaufende Drehung erzeugt. |
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Kompassnadeln in einer HelmholtzspuleEine Platte mit kleinen Kompassnadeln befindet sich in einer Helmholtzspule. Je nachdem, wie die Platte in der Spule orientiert ist, lassen sich verschiedene Effekte darstellen.
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InklinationMit einer Kompassnadel, deren Achse sich drehen lässt, lässt sich der Inklinationswinkel bestimmen. Für Hamburg gilt:
Daten und Informationen dazu findet sich z.B. beim GeoForschungszentrum Potsdam.
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Hall-EffektEin kleiner Permanentmagnet wird in die Nähe eines Hall-Sensors gebracht. Durch Ausrichtung und Abstand ändert sich die Hall-Spannung. |
Magnetfelder in Materie
Para- und Diamagnetische MaterialienKleine Stückchen Bismut, Mangan, Kohle und Aluminium sind an dünnen Fäden aufgehängt. Sie lassen sich in einem Magnetfeldgradienten auslenken. |
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Paramagnetische FlüssigkeitEine gesättigte Eisen-3-Chlorid-Lösung (FeCl3) befindet sich in einem Glasröhrchen zwischen den Polschuhen eines Elektromagneten. Fließt ein Strom, so wird die Flüssigkeit nach oben in das Magnetfeld hineingezogen. |
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Diamagnetismus des WassersDie magnetische Abstoßung von Wasser ist so groß, dass ein kleines, mit Wasser gefülltes, Becherglas, sich von einem Permanentmagneten abstößt und über eine Wasserfläche treibt. |
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Ferromagnetische FlüssigkeitFerromagnetische Flüssigkeiten oder auch Ferrofluide bestehen aus magnetisierbaren Nanopartikeln, die in einer Trägerflüssigkeit kolloidal suspendiert sind. Sie reagieren stark auf externe Magnetfelder und bilden dabei interessante Formen. |
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Pyrolitisches GraphitDieses Graphit ist stark diamagnetisch und kann stabil über Permanentmagneten schweben. |
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SupraleiterZur Demonstration des "perfekten" Diamagnetismus wird ein Hochtemperatur-Supraleiter aus Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid (YBCO) benutzt. Der Supraleiter wird mit flüssigem Stickstoff gekühlt und schwebt dann auf einem Feld aus Neodym-Magneten. Wahlweise kann auch ein kleiner Neodym-Magnetwürfel auf dem Supraleiter schweben. |
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Barkhausen-SprüngeDas Ausrichten von magnetischen Domänen in einem externen Magnetfeld lässt sich akustisch nachweisen. |
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GaGdFe-Granat (Weiß'sche Bezirke)Gallium-Gadolinium-Eisen-Granat (GaGdFe-Granat) besitzt große, mäanderförmige Weiß'sche Bezirke. Diese lassen sich unter geeignet ausgerichteten Polarisationsfiltern unterm Mikroskop beobachten. |
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Curie-TemperaturNickel verliert seine ferromagnetische Eigenschaft oberhalb seiner Curie-Temperatur von Tc = 356 °C. Ein Nickel-Plättchen ist an Federn eingespannt und wird von einem Permanentmagneten angezogen. Wird das Plättchen mit einem Brenner erhitzt, verliert es seine ferromagnetische Eigenschaft und löst sich vom Magneten. Kühlt es wieder ab, so kehrt die Eigenschaft wieder zurück und es haftet wieder am Magneten. |
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HystereseHysteresekurven B(H) verschiedener magnetisierbarer Materialien werden auf dem Oszilloskop dargestellt. Exemplarisch lassen sich gut die Kurven von: Weicheisen, Stahlblech und Nickel zeigen. Dafür wird das Material als "schließendes" Element auf einen Trafokern gelegt. Ein elektrisches Wechselfeld von f = 50 Hz ist für die ständige Umpolung des Magnetfeldes in der Probe verantwortlich. Eine zweite Spule liefert eine dem Magnetfeld proportionale Spannung. |
Induktion
Induktion durch FlächenänderungDas Magnetfeld eines Permanentmagneten durchfließt eine einfache Leiterschleife, deren Fläche sich verändern lässt. Mit einem Voltmeter lassen sich kurze Spannungsstöße bei der Flächenänderung nachweisen. |
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ErdinduktorEine große Spule (D = 30 cm) ist drehbar in ihrer Fläche gelagert. Wird die Spule gedreht, so ändert sich das Produkt aus Spulenfläche und Erdmagnetfeld. Diese kleinen Spannungen können mit einem Galvanometer nachgewiesen werden. Wird die Spule um ca. 70° gegenüber der Horizontalen gekippt, so geht der Ausschlag des Galvanometers auf nahezu Null zurück. |
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Induktion durch schwingenden Ferritstab in einer SpuleEin Ferritstab hängt an einer Feder und schwingt durch eine Spule mit drei Windungen. Am Oszilloskop lassen sich periodische Schwingungen von wenigen mV darstellen. |
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Geschwindigkeitsabhängigkeit der InduktionEin Stabmagnet fällt durch eine Röhre (l = 1 m), die an sechs Stellen mit Spulen umwickelt ist. Am Oszilloskop lassen sich kurze Pulse darstellen, die mit der zunehmenden Geschwindigkeit des Magneten größer werden. |
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Drehende Spule im HufeisenmagnetenEine sich drehende Spule im Feld eines Hufeisenmagneten. Am Oszilloskop lassen sich periodische Signale darstellen. |
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Drehende Spule in einer HelmholtzspuleEine sich drehende Spule im Feld eines stromdurchflossenen Helmholtzspulenpaars. Am Oszilloskop lassen sich periodische Signale darstellen. Sie sind deutlich größer als im Versuch "Drehende Spule im Hufeisenmagneten". |
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Induktion durch Änderung des Flusses eines HufeisenmagnetsEine Spule ist um einen Arm eines Hufeisenmagnets gewickelt. Ein sich drehendes Stück Metall schließt den magnetischen Fluss durch die Enden des Magnets. Durch drehen des Metallstücks wird der Fluss ständig unterbrochen. Dies wird mit einem Oszilloskop nachgewiesen. |
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Selbstinduktion durch FlussänderungDer Kern einer Spule wird mit Gleichstrom magnetisiert. Wird das Joch des Magnetkerns schnell abgerissen, so entsteht ein Spannungsstoß, der eine Glühlampe aufblitzen lässt. |
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FunkeninduktorErzeugung von Funken mittels Induktion. |
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Can-CrusherEin großer Kondensator (E = 1 kJ) entlädt sich schlagartig durch eine Spule mit wenigen Windungen. Dies erzeugt Kräfte, die eine Aluminiumdose zerreißen lassen. |
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Transformator: Zinn schmelzenEin Transformator (500:1 Wicklungen) wird an das Stromnetz angeschlossen. Die eine Windung ist als Kupferrinne ausgeführt. Sie erhitzt sich in wenigen Sekunden so stark, dass Lötzinn darin schmilzt. |
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Transformator: glühender DrahtEin Transformator (500:4 Wicklungen) wird an das Stromnetz angeschlossen. Ein Stück Draht, der an den vier Windungen befestigt ist, fängt nach kurzer Zeit rötlich an zu glühen. |
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Transformator: Jacobsleiter / HornableiterEin Transformator (500:10.000 Wicklungen) wird an das Stromnetz angeschlossen. Die Enden der großen Spule sind durch gebogene Drähte verlängert. Es bildet sich Funken aus, die nach oben wandern und sich verbreitern. |
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Transformator: Thomson'scher RingversuchEin Aluminiumring wird auf den Kern einer Spule (500 Windungen) gesteckt. Ein Stromstoß durch die Spule erzeugt eine abstoßende Kraft, die den Ring einige Meter hochschnellen lässt. Kühlt man den Ring in flüssigem Stickstoff, so ist der Effekt noch beeindruckender. Ein geschlitzter Ring zeigt nicht dieses Verhalten. |
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Tesla-GeneratorDas Experiment demonstriert die Übertragung von elektrischer Energie durch Luft. Eine Leuchtstoffröhre leuchtet in einigen zehn Zentimetern Entfernung auf. |
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WirbelstromdämpfungDie Bewegung einer massiven Aluminiumplatte wird unter dem Einfluss eines Samarium-Cobalt-Magneten stark behindert. |
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Wirbelströme in frei schwingenden RingenWird ein Permanentmagnet periodisch durch einen Aluminiumring geführt, so wird er zum Schwingen angeregt, bei einem geschlitzten Ring tritt dies nicht auf. |
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Waltenhofen'sches PendelZwei Aluminiumscheiben pendeln in einem kräftigen Magnetfeld. Die Pendelbewegung der vollflächige Scheibe ist stark gedämpft, und die geschlitzte Scheibe pendelt ungestört. |
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Magnetische Kugel im MetallprofilEin Magnet in Kugelform rollt erstaunlich langsam durch ein Metallprofil. |
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Maxwell'scher VerschiebestromDieses Experiment dient als Modell für den Maxwell'schen Verschiebestrom. Ein Plattenkondensator wird mit Wechselspannung betrieben. Eine elektrisch isolierte Spule im Inneren des Kondensators reagiert auf das elektrische Wechselfeld. |
Wechselströme
Wirkleistung einer RLC-SchaltungIn diesem Aufbau lassen sich Spannung U, Strom I, Scheinleistung S, Wirkleistung P und Wirkfaktor (cos φ) einer Kombination aus Widerstand, Spule und Kondensator messen. Die Bauteile lassen sich auch einzeln oder paarweise vermessen. |
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DrehstrommotorEine Anordnung aus drei Spulen, die zeitversetzt mit Strom durchflossen werden, drehen verschiedene metallische Objekte in ihrem Zentrum. |
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LC-SchwingkreisDer Schwingkreis besteht aus einem Kondensator (C = 40 µF) und einer Spule (L = 500 H). Daraus ergibt sich eine Resonanzfrequenz von f ≈ 1 Hz. Dies lässt sich gut mit einem Demonstrations-Voltmeter nachverfolgen. Die eine Hälfte der Spule lässt sich überbrücken, sodass die Frequenz auf f ≈ 0,7 Hz sinkt. |
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RLC-SchwingkreisEin Parallelschwingkreis aus Widerstand (R = 4,5 kΩ), Kondensator (C = 0,01 µF) und Spule (L = 182 mH) wird mit einem Frequenzgenerator angetrieben. Das resultierende Signal wird auf dem Oszilloskop angezeigt. Die Bauteile lassen sich einzeln zu oder abschalten. Bei der Resonanzfrequenz (f = 3,67 kHz)verschwindet das ausgehende Signal. |
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RLC-Schwingkreis mit GlühlampenDer Schwingkreis besteht aus einer Spule (L = 36 mH) und einem Kondensator (C = 2,2 µF). In der Zuleitung und vor jedem Bauteil ist eine Glühlampe eingefügt. Abhängig von der anregenden Frequenz leuchten eine oder mehrere Lampen auf. |
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Reihen- und Parallel-SchwingkreisEin Frequenzgenerator treibt den (umschaltbaren) Schwingkreis an. Es ergeben sich zwei unterschiedliche Resonanzkurven. |
Elektromagnetische Wellen
Hertz'scher DipolDer Sender strahlt mit einer Frequenz ν = 433,92 MHz ab. Eine λ/2-Antenne mit einer Glühlampe dient als Detektor. Es lässt sich so die Polarisation der elektromagnetischen Wellen und ihre Abstandsabhängigkeit zum Sender demonstrieren. Das Signal kann amplitudenmoduliert werden, und mit einer Antenne, in der eine Spule integriert wurde, kann das Signal wieder hergestellt werden. Es steht ein Basin zur Verfügung, in dem zwei verschieden lange Antennen angebracht sind. Beide Antennen sind wieder mit Lampen ausgestattet. Wird Wasser eingefüllt, so leuchtet die Lampe der längeren Antenne, bis das Wasser sie bedeckt. Die andere Lampe fängt an zu leuchten, wenn das Wasser auch die kurze Antenne bedeckt. Aus dem Längenverhältnis des beiden Antennen lässt sich der Brechungsindex von Wasser für dm-Wellen abschätzen. |
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Hertz'scher Dipol mit FunkenstreckeEine Funkenstrecke erzeugt ein breites Spektrum von elektromagnetischen Wellen. Ein Teil davon wird über eine l = 15 cm lange Antenne abgestrahlt. Es lassen sich die Polarisation der Wellen und die Reflexion an einer Metallfläche demonstrieren. |
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cm-WellenEin Klystron strahlt Wellen mit ν = 9,45 GHz ab. Der Welle ist ein akustisches Signal aufmoduliert. Es lässt sich die Polarisation und die Abstandsabhängigkeit demonstrieren. Zwei dreieckige Paraffin-Blöcke können zwischen Sender und Empfänger gestellt werden und lenken die Welle ab. |
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HohlleiterDie elektromagnetische Welle eines Klystrons wird in einen Hohlleiter eingekoppelt. Der Hohlleiter ist gebogen, und die Welle breitet sich entlang des Leiters aus. |
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Große LecherleitungDie l = 10 m lange Lecherleitung wird mit einem Oszillator der Frequenz ν = 91 MHz betrieben. Das Ende der Leitung lässt sich kurzschließen, sodass am Ende der Leitung Strombäuche bzw. -knoten entstehen. Gezeigt wird dies mit einer kleinen Glühlampe, die auf der Leitung verfahren werden kann. |
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Kleine LecherleitungDie l = 6 m lange Lecherleitung wird mit einem Oszillator der Frequenz ν = 210 MHz betrieben. Das Ende der Leitung ist kurzgeschlossen. Die Leitung selbst besteht aus einem zweiadrigem Flachbandkabel. Es lässt sich zeigen, dass Strom- und Spannungsbäuche an verschiedenen Stellen der Leitung auftreten. Dazu wird ein kleiner Plattenkondensator bzw. ein Leiterkreis auf der Lecherleitung bewegt. Verschiedene kleine Glühlampen zeigen dann die Position der jeweiligen Bäuche an. |
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Reflexion am KabelendeReflexion eines Spannungspulses am Kabelende bei verschiedenen Abschlusswiderständen. Der Puls und seine Reflexion werden am Oszilloskop dargestellt. Es lassen sich damit die (Fehl-)Anpassung und die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Pulses in einem 50-Ω-Koaxialkabel zeigen. |