Frankfurt 2014 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 15: Postersitzung

DD 15.34: Poster

Dienstag, 18. März 2014, 16:30–17:30, Casino 1.OG

Der Apfel im Wechselstromkreis — •Andreas Seibt und Karsten Jessen — Ludwig-Maximilians-Universität München, Fakultät für Physik, Praktika, Edmund-Rumpler-Str. 9, 80939 München

Um im Physikpraktikum für Studierende der Biologie den Bezug zu biologischen Systemen herzustellen, kann man Äpfel im Wechselstromkreis untersuchen. Die Biomasse eines Apfels besteht im Wesentlichen aus Zellmembranen mit einem extra- und intrazellulären Raum, die physikalisch mit RC-Gliedern modelliert werden können [1]. Die Zellen entsprechen Kugelkondensatoren, die eine Phasenverschiebung von Strom und Spannung bewirken.

Der vorgestellte Versuchsaufbau besteht aus einem Apfel und einem Messwiderstand in Serie, wobei eine sinusförmige Wechselspannung angelegt wird. Am Apfel und am Messwiderstand wird die Spannung abgegriffen und am Oszilloskop dargestellt. Variiert man die Frequenz und bestimmt die Impedanz, so erhält man Informationen darüber, ob sich z.B. Faulstellen im Apfel befinden. Auch die Phasenverschiebung gibt Auskunft über die Integrität der Zellen innerhalb des Apfels. Ferner wird über einen ersten Einsatz dieses Versuchsaufbaus im Physikpraktikum für Biologen berichtet.

[1]: U. Grupa, W. Wilke. Impedanzspektroskopie für die In-Line-Prozessanalytik in der Qualitätsüberwachung von Lebensmitteln. In: Technologie Transfer Netzwerk Hessen, ACHEMA 2012, Frankfurt (2012), S. 27f