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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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 .:Hanna:. Verfasst am: 18. Okt 2008 17:26 Titel: Dipol wird angeregt |
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c) Ein Dipol der Länge 1m wird zu einer elektromagnetischen Schwingung mit der Frequenz 150 MHz angeregt. Als Indikator für den Stromfluss dient eine 100mA Glühbrine, welche genau in der Mitte angebracht ist.
Wie verändert sich die Stromstärke in der Mitte, wenn die Anregungsfrequenz verdopppelt wird? (Ein Dipol verhält sich ähnlich zu einem schwingenden Seil bei Erhöhung der Anregungsfrequenz: betrachte Schwingungsbäuche- und knoten.)
Auch hier verstehe ich nur Bahnhof. Ich würde ja versuchen die Stromstärke auszurechnen, aber dazu feheln mir U,R,... |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 18. Okt 2008 17:31 Titel: |
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Die Stromstärke brauchst du hier nicht auszurechnen, denn die Aufgabe fragt ja nicht, wie groß die Stromstärke ist, sondern nur danach, wie sich die Stromstärke verändert.
Magst du mal anfangen zu erzählen, was du bisher schon über so ein schwingendes Seil mit Schwingungsbäuchen und Schwingungsknoten weißt? Und verraten, wie weit du bisher schon dabei kommst, so etwas ähnliches auch bei dem Dipol wiederzuerkennen? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 18. Okt 2008 17:35 Titel: |
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Mit dem Seil und den Bäuchen würde ich jetzt Wellen in Verbindung setzen.
Dazu fällt mir dann die Longituinalwelle ein.
Und dann nur noch, dass wenn Berg und Berg aufeinandertreffen das ganze verstärkt wird und bei Wellenberg und Tal es zu einer Auslöschung kommt. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 18. Okt 2008 17:46 Titel: |
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Einverstanden, da geht es um Wellen 
Hast du schon einmal gesehen, wie man mit Aufmalen oder mit Rechnen herausfinden kann, wo bei einer Welle, die in so einem Seil "eingesperrt" ist, die Bäuche (Verstärkung) und die Knoten (Auslöschung) sind?
Und weißt du vielleicht sogar schon, was das mit der Geschwindigkeit dieser Wellen im Seil zu tun hat?
(Die Wellen in so einem Seil und die elektromagnetischen Wellen nennt man übrigens Transversalwellen, weil sie transversal, also quer zu Ausbreitungsrichtung, schwingen. Schallwellen dagegen sind Longitudinalwellen, weil sie longitudinal, also entlang der Ausbreitungsrichtung schwingen.) |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 18. Okt 2008 18:45 Titel: |
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Oh gott, jetzt muss ich nochmal ganz tief in meinem Köpfchen kramen.
Also wir haben die Wellen schon gezeichnet. Ich weiß noch, dass wir das immer von links anch rechts machen mussten. Man musste erst den normalem Wellenverlauf zeichnen und dann dadrüber mein ich noch einen und dann konnte man "ablesen" ob es eine Verstärkung oder Auslöschung ist.#
Das mit der Geschwindigkeit weiß ich nicht. kann aber auch sein, dass e smir gerade einfach nur nicht einfällt. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 12:09 Titel: |
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| .:Hanna:. hat Folgendes geschrieben: |
Also wir haben die Wellen schon gezeichnet. Ich weiß noch, dass wir das immer von links anch rechts machen mussten. Man musste erst den normalem Wellenverlauf zeichnen und dann dadrüber mein ich noch einen und dann konnte man "ablesen" ob es eine Verstärkung oder Auslöschung ist.# |
Einverstanden
Kannst du dich auch zum Beispiel daran erinnern, dass ihr solche Zeichnungen schon mal für ein Seil gemacht habt, das auf beiden Seiten eingespannt war? Wie habt ihr so eine "eingesperrte Welle" in so einem Seil genannt?
Magst du mal zeichnen, wie so eine "eingesperrte Welle" aussah, wenn das Seil mit einer niedrigen Frequenz schwingt, und wo dann Knoten und wo Bäuche liegen? Und magst du auch mal zeichnen, wie so eine "eingesperrte Welle" aussieht, wenn das Seil mit einer höheren Frequenz schwingt, ob sich dann die Anzahl der Knoten und Bäuche verändert, und wo dann die Knoten und Bäuche der Schwingung sind? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 12:11 Titel: |
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Wir haben das, soweit ich mich erinnern kann nur für ein festes Ende gemacht, also für eine Seite fest, nicht für beide. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 12:33 Titel: |
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Okay, magst du dann mal für den Fall eines festen Seilendes aufmalen, wie groß die Abstände zwischen den Knoten und Bäuchen sind, wenn die Frequenz der Welle klein ist, und wie groß sie sind, wenn die Frequenz der Welle größer ist? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 12:43 Titel: |
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Ich hab das hier zu Hause mal versucht aufzumalen bzw. auszurechnen.
Für eine Frequenz von 10 MHz bekommt man eine Wellenkänge von 30m raus und für eine Frequenz von 100 MHz eine von 3m.
D.h. also, dass je kleiner die Frequenz desto größer ist die Wellenlänge und desto "gedehnter" ist die Welle. Und der Abstand zwischen Wellenbäuchen und Knoten ist bei kleiner Frequenz auch größer als bei einer großen Frequenz. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 13:01 Titel: |
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| .:Hanna:. hat Folgendes geschrieben: |
D.h. also, dass je kleiner die Frequenz desto größer ist die Wellenlänge und desto "gedehnter" ist die Welle. Und der Abstand zwischen Wellenbäuchen und Knoten ist bei kleiner Frequenz auch größer als bei einer großen Frequenz. |
Einverstanden Ich finde, das ist bereits ein großer erster Schritt in dieser Aufgabe
Schauen wir nun mal die elektromagnetische Welle und den Strom in der Antenne ein bisschen näher an.
Was hat die elektromagnetische Welle, die auf die Antenne trifft, mit dem Strom zu tun, der dann in der Antenne fließt? Wie schafft sie es, diesen Strom zu verursachen? Welcher Teil dieser Welle wirkt auf die Elektronen in der Antenne, und wie wirkt er auf sie? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 13:26 Titel: |
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Das sind sehr gute Fragen...ich habe keine Ahnung |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 14:09 Titel: |
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Woraus besteht denn eine elektromagnetische Welle? Was schwingt da? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 18:30 Titel: |
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Elektronen?
Hab eben nur gelesen, dass sie Energie transportiert |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 20:19 Titel: |
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Nein, eine elektromagnetische Welle besteht nicht aus Elektronen.
Was schwingt in so einer elektromagnetischen Welle, was für eine Größe ist die Amplitude dieser Welle? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 23:04 Titel: |
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Sie besteht aus elektrischen und magnetischen Feldern.
Die Amplitude ist die Höchstwert der Elongation. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 23:08 Titel: |
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Einverstanden
Und was macht so ein elektrisches Feld mit Elektronen, denen es begegnet? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 23:15 Titel: |
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Es setzt sie in Bewegung? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 23:21 Titel: |
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Einverstanden
Statt "in Bewegung versetzen" könnte man auch einfach von "beschleunigen" sprechen.
Wenn nun so eine Welle auf eine Antenne trifft, und die Elektronen dabei beschleunigt werden, was passiert dann dabei also in der Antenne? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 23:44 Titel: |
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Ladungswechsel? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. Okt 2008 23:54 Titel: |
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Sozusagen, ja. Die Ladungen (die Elektronen) werden in der Antenne hin- und herverschoben. Und sie machen dadurch in der Antenne jeweils ein elektrisches Feld, das wie eine Welle mit Lichtgeschwindigkeit in der Antenne hin- und herläuft.
Am Ende der Antenne können die Elektronen nicht weiter, da ist jeweils ein Knoten dieser Welle.
Hast du schon einmal von dem Begriff "stehende Welle" gehört? Und schon mal gelernt, wo die Knoten und Bäuche so einer stehenden Welle zum Beispiel in einem beidseitig eingespannten Seil sind?
Und wie die möglichen Wellenlängen (und dementsprechend die Frequenzen) so einer stehenden Welle mit der Seillänge zusammenhängen? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 19. Okt 2008 23:58 Titel: |
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Stehende Welle sagt mir was...musste es allerdings nachschlagen...
Die benachbarten Knoten (oder Bäuche) haben den Abstand Lamda/2
Das wäre dann aber auch schon wieder alles  |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. Okt 2008 00:07 Titel: |
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| .:Hanna:. hat Folgendes geschrieben: |
Die benachbarten Knoten (oder Bäuche) haben den Abstand Lamda/2
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Einverstanden
Dann brauchst du nun nur noch eine Formel für den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge einer Welle, um die Wellenlänge der Welle in der Antenne ausrechnen zu können
* Wie groß ist die Wellenlänge lambda der Welle in der Antenne, wenn die Frequenz 150 MHz ist?
* Wie groß ist die Wellenlänge lambda_neu der Welle in der Antenne, wenn die Frequenz doppelt so groß ist?
Dann kennst du in beiden Fällen den Abstand der Knoten in der stehenden Welle in der Antenne, und kannst die stehende Welle mit ihren Knoten und Bäuchen in beiden Fällen an die Antenne dranmalen.
Und dann weiterfolgern: In welchem deiner zwei Bilder ist in der Mitte der Antenne, also bei der Glühlampe, ein Wellenbauch, und in welchem ein Wellenknoten?
In welchem Fall ist also in der Mitte der Antenne ein elektrisches Feld, das Elektronen hin- und herbeschleunigt und dadurch Strom fließen lässt, und in welchem Fall nicht? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 20. Okt 2008 00:17 Titel: |
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1) Wellenlänge beträgt 2m
2) Wellenlänge beträgt bei einer Frequenz von 300MHz: 1m
Ich würde sagen bei 1) einen Bauch und bei 2) einen Knoten in der Mitte..
letrzte Frage: vielleicht wenn die Glühbrine leuchtet ein E-Feld und ansonsten nicht??? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. Okt 2008 01:52 Titel: |
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| .:Hanna:. hat Folgendes geschrieben: | 1) Wellenlänge beträgt 2m
2) Wellenlänge beträgt bei einer Frequenz von 300MHz: 1m
Ich würde sagen bei 1) einen Bauch und bei 2) einen Knoten in der Mitte..
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Einverstanden
| Zitat: |
letrzte Frage: vielleicht wenn die Glühbrine leuchtet ein E-Feld und ansonsten nicht??? |
Ja, denn wo das E-Feld nicht Null ist, da fließt ein Strom, und wenn an der Glühbirne ein Strom fließt, dann leuchtet sie.
Was ist also mit der Glühbirne in Fall 1), und was in Fall 2) ? |
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.:Hanna:.
Anmeldungsdatum: 18.10.2008
Beiträge: 56
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| .:Hanna:. Verfasst am: 20. Okt 2008 06:50 Titel: |
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Ich würde sagen, bei 1 ist sie an und bei 2 nicht. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. Okt 2008 11:41 Titel: |
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Einverstanden |
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