Würzburg 2018 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 2: Postersitzung

DD 2.8: Poster

Montag, 19. März 2018, 15:00–16:40, Info - Foyer

Praktikumsexperimente zur drahtlosen Energieübertragung — •Enrico Dürr, Antje Bergmann und Carsten Rockstuhl — Institut für Theoretische Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie

Spätestens seit der Einführung kabelloser Ladegeräte ist die drahtlose Energieübertragung im Alltag vieler Menschen angekommen. Ein hochfrequenter Wechselstrom an einer Primärspule erzeugt ein schnell wechselndes Magnetfeld, in das eine zweite Spule eingeführt wird. Dadurch wird in dieser eine Spannung induziert und ein Stromfluss hervorgerufen. Das Nichtgreifbare dieses Vorgangs führt dazu, dass die sich daraus ergebende Technologie Schülern schlecht vermittelbar ist.

Um dieses Problem zu lösen, haben wir einen vereinfachten Versuchsaufbau geschaffen, der die grundlegenden physikalischen Prinzipien veranschaulicht und die Möglichkeit eröffnet, beispielsweise den Zusammenhang zwischen der Übertragungsrate und der Spulenanordnung oder -symmetrie zu erforschen. Durch Erweitern des Aufbaus mit einem Kondensator wird ein Schwingkreis gebildet, der bei Anregung in der Nähe der Resonanzfrequenz die Übertragungsrate weiter verbessert. So nähert man sich dem aktuellen Stand der Technik an, welche bereits in vielen Bereichen Anwendung findet.

In diesem Beitrag wird der o.g. Aufbau vorgestellt. Die zugrunde liegende Physik wird bereits in der Schule behandelt, sodass sich dieser Versuch beispielsweise in das Schülerlabor des KIT einbinden lässt. Wegen seiner komplexen Erweiterungen eignet er sich aber auch für das physikalische Lehramtspraktikum.