Elektromagnetische Schwingungen - fachliche Grundlagen, Anwendungen und Experimente (I)

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Raabits Physik, Klassen 11 und 12 (13)

Grundlagen von elektromagnetischen Schwingungen

Mit elektromagnetischen Schwingungen ist es möglich, elektronische Musik zu machen. In einem Synthesizer erzeugen Oszillatoren für jeden Ton einer Oktave Sinusschwingungen. Zwischentöne werden durch Frequenzteilung gewonnen. Durch Überlagerung von Grund- und Oberschwingungen kann der Klang der meisten Instrumente imitiert werden. Auch neuartige Klangeffekte lassen sich erzeugen. In dieser Unterrichtseinheit erlernen die SchülerInnen die physikalischen Grundlagen von elektromagnetischen Schwingungen mit Hilfe vieler Materialien und  Experimente rund um Erzeugung und Anwendung elektromagnetischer Schwingungen.

Inhalt:

• Schwingkreise
• Wirkungsweise eines Oszillators für elektromagnetische Schwingungen
• gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen
• Überlagerung von elektromagnetischen Schwingungen
• Anwendungsgebiete: Verkehrssteuerung, Uhren, elektronische Musik
• Experimente zur Erzeugung und Anwendung elektromagnetischer Schwingungen

Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die SchülerInnen...

• kennen den Aufbau eines Schwingkreises und können die Vorgänge in ihm beschreiben
• können Analogiebetrachtungen zwischen elektromagnetischen und mechanischen Schwingungen herstellen
• können die Erzeugung gedämpfter und ungedämpfter Schwingungen erklären
• können verschiedene Experimente zur Erzeugung gedämpfter und ungedämpfter elektromagnetischer Schwingungen durchführen und auswerten
• kennen den Begriff „Rückkopplung“ und können ihn aus Beispielen aus Natur und Technik ableiten
• können physikalische Fragestellungen und Zusammenhänge zwischen mehreren physikalischen Größen mittels eines vorstrukturierten Experiments untersuchen
• interpretieren experimentell gewonnene Daten im Hinblick auf die Fragestellung
• kennen verschiedene alltagsnahe Anwendungen elektromagnetischer Schwingungen und können deren Funktionsweise beschreiben

Dauer: 9 Stunden

Hier geht es zur Fortsetzung dieses Materials: Elektromagnetische Schwingungen - Schwerpunkt: Anwendungen

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