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Station 04 Messwerterfassung & Netzgeräte

Erzeugung einer Wechselspannung, Gleichrichtung und Glättung

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Im (Wechsel-)Feld eines sich periodisch bewegenden Magneten wird in einer Spule eine Wechselspannung induziert. Die Eigenschaft einer Diode, elektrischen Strom nur in eine Richtung durchzulassen wird zur Gleichrichtung der induzierten Wechselspannung benutzt. Ein parallel zum Verbraucher (Widerstand) geschalteter Kondensator, führt zu einer Glättung der gleichgerichteten Wechselspannung.

Wir untersuchen unseren Herzschlag – Elektrokardiographie

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Das Herz ist ein muskuläres Hohlorgan, das aus verschiedenen Teilmuskeln besteht. Diese Teilmuskeln ziehen sich nacheinander zusammen und entspannen sich wieder, wodurch das Blut wie bei einer Pumpe durch das Herz geleitet wird. Die Muskelaktivitäten können in Summe an der Hautoberfläche elektrisch gemessen werden, mit Hilfe eines sogenannten Elektrokardiogramms (EKG). Dabei wiederholt sich das selbe Muster von Herzschlag zu Herzschlag. Ein Herzschlag entsteht durch die regelmäßige Abfolge von elektrischen Erregungen (Aktionspotentialen). Mit einem Elektrokardiogramm können die verschiedenen, aufeinander folgenden Teilaktivitäten des Herzmuskels erkannt (abgeleitet) werden.

Kraft sparen am zweiseitigen Hebel

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Die Schülerinnen und Schüler beobachten den Zusammenhang zwischen der Gewichtskraft und der Länge des Hebelarms eines zweiseitigen Hebels. Dabei stellen sie zum einen fest, dass der Angriffspunkt verschiedener Massen den Kraftaufwand beeinflusst, der nötig ist, um den Hebel im Gleichgewicht zu halten, und zum anderen, wie sich die aufzuwendende Kraft auch abhängig vom Angriffspunkt des Kraftmessers verändert. Daraus ziehen sie den Schluss, dass durch die entsprechende Positionierung von Masse und Kraftmesser unter Verwendung des zweiseitigen Hebels Kraft gespart werden kann.

Kennlinien von Halbleitern mit Cobra4

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The current-voltage characteristic of a semiconducting diode is measured.
The collector current in dependency on the emitter-collector voltage is measured for different values of base current strength through a NPN transistor.

Wir untersuchen unser Trinkwasser

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Dieser Versuch zeigt, wie unterschiedlich das Trinkwasser von verschiedenen Orten derselben Region sein kann. Der Vergleich von Leitungswasser mit Mineralwasser aus der Flasche und destilliertem Wasser führt zu überraschenden Erkenntnissen.

Welche Messungen werden zur Bestimmung und Vorhersage des Wetters vorgenommen?

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Wetter nehmen wir am ehesten war, wenn es sich schlagartig ändert, wobei man auch ohne Messgeräte Änderungen bei Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und Lichtstärke feststellen kann. Normale Wetteränderungen, wie sie jeden Tag auftreten, kannst Du am besten mit einem Wettermessgerät feststellen.

Warum gehe ich beim Schwimmen in Salzwasser nicht unter?

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Jeder weiß aus Erfahrung, dass ein Stein im Wasser versinkt, nicht aber ein Stück Holz. Warum schwimmt ein tonnenschweres Schiff oder ein Ponton aus Beton? Auch beim Baden im Toten Meer geht man nicht unter.
Woran kann es liegen, dass Gegenstände wie auch Menschen unterschiedlich tief in Salz- bzw. Süßwasser eintauchen?

Warum ist mir kalt, wenn ich nass bin?

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Sommerzeit – Badezeit. Die Sonne scheint, die Freibäder und das Meer locken. Zum Abkühlen geht es ins Wasser, aber wenn wir das Wasser verlassen, wird uns plötzlich kälter. Manchmal bleiben wir sogar lieber im Wasser, weil es sich draußen so kalt anfühlt. Warum ist das so?

Hat eine Feuerzeug- oder Kerzenflamme unterschiedliche Temperaturzonen?

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Als Kind ist jeder bestimmt schon einmal mit dem Finger durch eine Feuerzeug oder Kerzenflamme gefahren. Dabei ist vielleicht aufgefallen, dass man sich bei einer Feuerzeug viel schneller verbrennen kann, als bei einer Kerze. Warum ist das so?