Physikprojekt

Joony · Gast

Meine Frage:
Hallo liebe Community,

ein paar Klassenkameraden und ich wollten für Physik ein kleines Experiment bzw. ein Modell Bauen. Die erste Idee von meinem Kumpel, war, wie oft auch bei Modellfliegern vorhanden eine Art Kiste aus Holz zu bauen, wo dann über ein Servo + Empfänger + Fernbedienung eine Klappe geöffnet wird, wo dann etwas raus fällt. Doch das ist ja recht unspektakulär. Mir kam dann die Idee eine Teslaspule zubauen, jedoch sind wir erst in der 8. Klasse und ohne Hilfe von Personen die Erfahrung in die Richtung haben wird das wohl eher nichts. Auch der Vorschlag einen EMP-Generator zubauen kam, doch der ist noch viel Komplizierter.
Nun zu meiner frage. Habt ihr Ideen, für Projekte? Oder hat einer von euch Erfahrung mit Teslaspulen, weil dieses Thema hat mich schon immer gereizt.

Technisches Verständnis, sowie Erfahrung im Elektrobereich sind vorhanden.

Liebe Grüße
Jonas

Meine Ideen:
Meine Ideen, was meine Kumpels und ich bauen könnten habe ich zwar oben schon genannt aber zur besseren übersicht:

- EMP-Generator (im Grunde ein rechtspannendes Thema aber für die Schule wohl eher ungeeignet oder?)
- Teslaspule

Das war es auch schon.

Nochmals Liebe Grüße
Jonas

Thesaurus · Anmeldungsdatum: 15.06.2011 Beiträge: 22

Hi Jonas,

muss es denn was mit Hochspannung sein Augenzwinkern

?

Der EMP-Generator lässt sich in der Tat nur schwer bauen. Ist auch gut so, denn damit kann man echt Schäden in ordentlicher Höhe erzeugen. Ihr wäret haftbar und seid vermutlich nicht dafür versichert.

Eine Tesla-Spule ist tricky. Die könnt ihr aber hinkriegen, wenn ihr einen Treiber bauen könnt, der mit ein paar dutzend Kilohertz die nötige Leistung ins System pumpt. Alles so abzustimmen, dass man damit schöne Effekte erzielen kann, ist dann aber auch nicht ganz ohne.

Wenn ihr den Treiber hinkriegt, könnt ihr damit auch eine kleine Hochspannungskaskade speisen. Man kann ohne übermäßig komplizierte Berechnungen die Bauteile einer Kaskade so dimensionieren, dass ihr mit einem Tischgerät über 20 kV erzeugt. Die Leistung wäre so weit begrenzt, dass man sich damit zwar ordentlich verbrennen kann, aber keinen lebensgefährlichen Stromschlag kriegt. Mit so einem Teil habe ich selbst schon "gespielt" und z.B. damit Daten-CDs vernichtet. Das Risiko hält sich in Grenzen, wenn man keine Angst vor ein paar Pflastern an den Fingern hat. Vielleicht habt ihr ja Lust auf so eine Kaskade?

Was haltet ihr von Experimenten mit niedrigen Spannungen und kräftigen Strömen und Magnetfeldern? Wenn man einen vollgeladenen Auto-Akku mit dicken Drähten / Metallstücken kurzschließt, bekommt man Ströme bis zu 500 Ampere. Den Kurzschluß lasst ihr bitte nur kurz stehen, damit der Akku nicht platzt und euch die Säure um die Ohren spritzt. Für kurze Zeit kann man aber schon eine Reihe von Hochstromexperimenten machen.

Ein weniger gefährlicher Vorschlag: Lasst doch eine Kugel im Magnetfeld schweben. Ihr befestigte einen Elektromagneten an einem Stativ. Ziel ist, eine Metallkugel unter dem Magnet schweben zu lassen. Dazu braucht ihr eine Lichtschranke, die von der Kugel unterbrochen wird, wenn sie zu nah an den Magneten herankommt. Die Kugel unterbricht die Lichtschranke nicht schlagartig, sondern verdunkelt sie nach und nach. Dadurch liefert die Lichtschranke ein Signal, das anzeigt, wie weit die Kugel in den Lichtstrahl hineingewandert ist. Dieses Signal könnt ihr auf eine analoge Reglerschaltung geben, bestehend aus einem 4-fach-Operationsverstärker und passender Beschaltung mit Widerständen und Kondensatoren. Dazu ein kleiner Verstärker, der den Strom in der Spule des Elektromagneten verändert, und wenn ihr es richtig gemacht habt, schwebt die Kugel, selbst wenn man sie leicht anstößt.

Worauf habt ihr Lust?

Gruß

Thesaurus

Joony · Gast

Hallo Thesaurus,

neben bei bemerkt: das mit dem Kurzschluss hab ich schon hinter mir Augenzwinkern

voll geladene LKW-Batterie mit 2 Kablen unter einander zusammen gehalten..wir hatten nur einmal das Problem das das Kupferkabel unter der enormen hitze geschmolzen ist und dann haben wir die Kabel nicht mehr aus einander bekommen Augenzwinkern

aber wozu gibts Stromschlösser *hust*

Das mit dem Magneten hört sich wirklich interessant an aber ich muss gestehen das ich in dem Bereich mit Lichtschranken und Co. Leider eine hohle Nuss bin LOL Hammer

wir würden uns aber freuen wenn du mir da eventuell irgend wie helfen könntest.

Liebe Grüße
Jonas

edit^: das das EMP Signal extreme schäden in schaltkreisen und Co. verursachen kann weiß ich nur zu gut Big Laugh

. Aber wir möchten ja nicht gleich den schulserver zum absturz bringen Augenzwinkern

ich denke mal eine Digital ihr reicht schon vollkommen aus Rock

edit^^: es kam der Vorschlag eines Laser's O.o' kennt sich da wer aus? aber bitte kommt nicht mit Laserpointern. 500mW - 1000mW wäre schön Big Laugh

Thesaurus · Anmeldungsdatum: 15.06.2011 Beiträge: 22

Hi Jonas,

du scheinst ein Kandidat für DGW-Versuche zu sein Augenzwinkern

(DGW = Da geht was)

Einen EMP haben wir im Labor versehentlich erzeugt. Der EMP hat ein Labornetzteil zerschossen. Das empfindliche Messgerät 30 cm links daneben war unbeschädigt. Das sind Versuche, von denen man besser die Finger lässt, solange man nicht genau (!) weiss, in welche Richtung die Antennenkonstruktion (inkl. Verkabelung = "versehentlich" aufgebaute Antenne) feuert...

Zur schwebenden Kugel: Wenn du googelst, kannst du Bauanleitungen finden. Der Standardaufbau ist, dass du ein Glühbirnchen in ein Plastik- oder Papierröhrchen steckst, auf der anderen Seite eine großflächige Fotozelle oder Solarzelle (ein paar Quadratzentimeter) ebenfalls in ein Röhrchen, und dazwischen soll die Kugel schweben. Darüber ist der Elektromagnet befestigt. Aus der Fotozelle / der Solarzelle ziehst du dir ein Spannungssignal. Das schickst du durch den ersten Operationsverstärker, den du als Summationsverstärker beschaltest (siehe Google). Damit kannst du das Signal verstärken oder abschwächen, so wie du es brauchst, und du kannst eine Spannug so addieren, dass du z.B. dann 0 Volt als Ausgangssignal des Schaltung bekommst, wenn die Kugel die Lichtschranke halb verdunkelt. Damit hast du dir dann ein sauberes Signal erzeugt, mit dem der Regler arbeiten kann. Der Regler besteht aus 2 oder 3 passend beschalteten Operationsverstärkern, mit denen du einen PD-Regler oder PID-Regler baust (siehe Google). Das Ausgangssignal des Reglers gibst du auf eine Transistorschaltung, die den Strom des Magneten steuert. Die grobe Dimensionierung der Bauteile findest du im Internet. Die Widerstände, mit denen du die Eigenschaften der Schaltung einstellst, wählst du am besten aber etwas kleiner als nötig und schaltest sie mit Potis in Reihe, damit du alle Eigenschaften mit der Hand nachjustieren kannst. Zum Schluss brauchst du noch etwas Geduld, um alle Potis so einzustellen, dass die Kugel tatsächlich schwebt. Als Kugel eignet sich übrigens eine hohle Blechkugel am besten, z.B. ein Schlüsselanhänger oder ein kleines leichtes Teeei.

Weitere Details bei offenen Fragen nach dem Googeln Augenzwinkern

Das schöne ist, dass es fast fertige Lösungen im Netz gibt, die man nicht zu 100% verstehen muss, um sie umzusetzen. Trotzdem hat jeder Aufbau noch genug Tücken und Abweichungen von den Lösungen aus dem Netz, um eigenen Grips und ein gewisses Grundverständnis in das Projekt zu stecken. Ende 8. Klasse schreibst du... Wenn von euch einer löten kann, ihr Lötkolben und Multimeter habt und etwas Ausdauer beim Basteln mitbringt, kriegt ihr das hin. Verständnisfragen, die ihr nicht selbst beantworten könnt, könnt ihr ja hier stellen.

Gruß

Thesaurus

Joony · Gast

Sehr cool. Vielen dank. Löten, schweißen,Holzarbeit usw. alles kein Problem smile

habe mit allem erfahrung in der kleinern Werkstatt von meinem Vater gemacht. Sei es von dem entrosten einer Bremse bis zum Verkabeln keines raumes Augenzwinkern

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Ich werde dann jetzt mal Googlen Augenzwinkern

wenn ich was interessantes finde bzw. fragen hab meld ich mich bei dir Augenzwinkern