Bonn 2020 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 16: Postersitzung

DD 16.38: Poster

Mittwoch, 1. April 2020, 16:30–18:00, P-SR 1-4

Versuche zur drahtlosen Energieübertragung im Schülerlabor - Von Teslas Vision zur heutigen Welt ohne Kabel — •Yannik Brenner, Antje Bergmann und Carsten Rockstuhl — Institut für Theoretische Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie

Das drahtlose Laden elektrischer Geräte hat längst Einzug in unseren Alltag gehalten. Doch bereits Nikola Tesla träumte 1904 davon, mit großen Transformatortürmen zum Senden und kleinen Empfängern für Jedermann die gesamte Welt mit elektrischer Energie zu versorgen. Seine Pionierarbeit bildet den Ausgangspunkt für einen neu geschaffenen Workshop zur drahtlosen Energieübertragung im Schülerlabor des KIT. Mit faszinierenden Anschauungsexperimenten wird Teslas Transformator eingeführt, um anschließend im Schülerexperiment untersuchen zu können, warum zwar Information, nicht jedoch Energie über große Entfernungen bereits übertragen werden kann.

Über kurze Distanzen funktioniert die Energieübertragung jedoch sehr gut. Moderne Technologie hierzu wird mit einem resonant induktiv gekoppelten Zwillingsspulenpaar diskutiert, das eigens für das Schülerlabor konzipiert und realisiert wurde. Dabei wird ein elektromagnetischer Schwingkreis mit einem Frequenzgenerator angeregt, während ein zweiter Schwingkreis einen Verbraucher antreibt. Abschließend steht zur Diskussion, wie diese Technologie im Alltag sinnvoll und möglichst effizient eingesetzt werden kann. Im Rahmen eines Schülerprojektes zur Begabtenförderung wurden kleine, ungefährliche Bausätze mit geringer elektrischer Leistung realisiert, die einen Einstieg in die Thematik im Schülerexperiment ermöglichen.