Meilensteine der Physik: Elektrizität
https://neanderpeople.hpage.com/meilensteine-der-naturwissenschaft-und-technik.html" target="_blank">Zurück zur Hauptseite "Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik"Die fremdsprachlichen Folgen sind leider im Moment nicht online.
Die Reihe "Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik" wurde von 1990 bis 2008 produziert. Die Sendungen stellen in informativer und unterhaltender Form herausragende Leistungen und Erfindungen aus allen Bereichen der Naturwissenschaft und Technik vor. Im Mittelpunkt jeder Folge stehen berühmte Entdeckungen, Forschungsergebnisse und Erfindungen. Angereichert mit vielen Anekdoten werden technische und physikalische Hintergründe durch Animationen und geschichtliche Materialien anschaulich erklärt.
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10 Die Glühlampe von Thomas A. Edison
10 Thomas Alva Edison - The Electric Light Bulb
10 La bombilla de Thomas Edison
Lange galt Thomas Edison als "Erfinder der Glühbirne" - ein Titel, den man ihm inzwischen abgesprochen hat. Seinem Platz in den Geschichtsbüchern schadete das nichts, denn den Ruhm der Erfindung der Glühbirne hatte Edison eigentlich gar nicht nötig. Der 1847 geborene Erfinder und Geschäftsmann hat auch so jede Menge vorzuweisen, denn an Geschäftstüchtigkeit und Produktivität konnte es kaum einer mit ihm aufnehmen.
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22 Karl Ferdinand Braun und die Kathodenstrahlröhre
22 Karl Ferdinand Braun's Cathode Ray Tube
Seit der Entdeckung elektrischer Vorgänge hatten sich die Naturforscher ein Gerät gewünscht, mit dem schnell veränderliche Vorgänge in elektrischen Stromkreisen beobachtet werden können. 1897 lieferte ihnen der deutsche Physikprofessor Karl Ferdinand Braun eine solche Apparatur: die Kathodenstrahlröhre. Heute schauen Tag für Tag Milliarden von menschlichen Augenpaaren auf die Oberfläche von Brauns Erfindung – nicht auf ein Messgerät freilich, sondern auf den Schirm der Bildröhre ihres Fernsehgeräts.
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23 Shockley, Bardeen, Brattain und der Transistor
23 Shockley, Bardeen, Brattain and the Transistor
Ob PC, Herzschrittmacher oder Handy - viele heute unentbehrliche Geräte kamen nur auf den Markt, weil 1947 ein revolutionäres Bauelement der Mikroelektronik erfunden wurde: der Transistor. Das erste Exemplar bauten die US-Physiker William B. Shockley, John Bardeen, Walter H. Brattain.
Grundlage für Transistoren und die aus ihnen zusammengesetzten Mikrochips von heute sind die besonderen Eigenschaften von Halbleitern. Dabei handelt es sich um Elemente und Verbindungen, die in ihren Eigenschaften zwischen Metallen und Nichtmetallen stehen. Schon 1874 hatte der Physiker Karl Ferdinand Braun den Gleichrichtereffekt am Übergang einer feinen Metallspitze zu einem Nichtmetallkristall entdeckt. Als die Radartechnik im Zweiten Weltkrieg zum Aufspüren feindlicher Flugzeuge und U-Boote Gleichrichter für Frequenzen im Gigahertz-Bereich benötigte, besann man sich auf den Kristallgleichrichter, der fortan als zuverlässiges Bauteil gefertigt wurde.
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77 James Prescott Joule und William Thomson - Die Entdeckung der Energie
77 James Prescott Joule, William Thomson and the Discovery of Energy
77 La découverte de lénergie - James Prescott Joule et William Thomson
77 James Prescott Joule & William Thomson - El descubrimiento de la energía
James Prescott Joule, geboren in der Nähe von Manchester, wollte als Konkurrenz zur Dampfmaschine einen wirklich funktionstüchtigen Elektromotor entwickeln. Ein Nebeneffekt weckte seine Aufmerksamkeit: Batterie und Stromleitungen erwärmten sich während des Betriebes erheblich. Durch zahlreiche Messungen konnte er 1841 das nach ihm benannte Gesetz veröffentlichen: Die entstehende Wärme steigt mit dem Widerstand der Stromleitung, dem Quadrat der Stromstärke und der Zeit, in der der Strom fließt.
Auch danach arbeitet Joule daran, die Wärmeentwicklung bei verschiedenen Vorgängen zu messen. Er nennt die gefundene Beziehung „mechanisches Wärmeäquivalent“. Eine bedeutende Entdeckung – 1978 wird zu seinen Ehren die Einheit der Energie „Joule“ genannt.
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78 Michael Faraday - Strom aus Magneten
78 Michael Faraday - From Electricity to Power Generation
78 De l'électromagnétisme aux centrales électrique
78 Michael Faraday - De la electricidad a la generación de energía eléctrica
Michael Faraday ist einer der brillantesten Köpfe des 19. Jahrhunderts. Seine Experimente zur Wechselwirkung von Magnetismus und Elektrizität legen den Grundstein für eine technische Revolution, die die Elektrodynamik mitbegründen. Die Erfindungen des englischen Selfmademan begründen die Elektrotechnik und prägen bis heute entscheidend unsere Alltagswelt. Vor allem zwei seiner Erfindungen schreiben Technikgeschichte: 1821 entdeckt Faraday das Prinzip des Elektromotors, zehn Jahre später das des Stromgenerators.
Informationen zu Faraday beim "WDR"
90 Alessandro Volta und die Batterie
90 Alessandro Volta and the Battery
90 Alessandro Volta y la batteria
Alessandro Volta gelang es als Erstem, eine Energiequelle zu erfinden, die kontinuierlich elektrischen Strom produziert; mit dieser Erfindung wurde endgültig das elektrische Zeitalter eingeläutet. Volta schichtet Kupfermünzen und Zinkplättchen abwechselnd aufeinander und trennt diese durch eine in Salzwasser getränkte Lederscheibe. Als er die Enden der Volta'schen Säule mit einem Draht und seiner Hand zu einem Kreislauf verbindet, fließt elektrischer Strom. Damit hat Volta die erste Batterie erfunden.
Unterrichtsmaterial zur Sendung bei "Planet Schule"
91 Georg Simon Ohm und der elektrische Widerstand
91 Georg Simon Ohm and the Electrical Resistance
78 De l'électromagnétisme aux centrales électrique
91 Georg Simon Ohm y la resistencia eléctrica
Dass Elektrizität auch in Wärme und Licht umgewandelt werden kann, ist heute Alltag. In jedem elektrischen Gerät bewirkt der elektrische Widerstand eine Wärmeentwicklung. Ein Effekt, der schon sehr früh bekannt ist. Warum dies so ist, kann sich jedoch lange Zeit niemand erklären. Dies gelingt erst einem Mann, der viele Jahre darum kämpfen musste, als Wissenschaftler anerkannt zu werden: Georg Simon Ohm.
Unterrichtsmaterial zur Sendung bei "Planet Schule
92 André-Marie Ampère und der Elektromagnetismus
92 Andre Marie Ampere and Electromagnetism
92 Andre Marie Ampere y el electromagnetismo
Einen Zusammenhang zwischen den beiden Phänomenen Magnetismus und Elektrizität herzustellen, gelingt erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts: dem Wissenschaftler André-Marie Ampère. Er hält es für möglich, dass man zur gegenseitigen Anziehung von Materialien gar keine Magneten benötigt, sondern dass auch stromdurchflossene Drähte allein aufeinander eine Kraft ausüben. Um diese Kräfte zeigen zu können, entwickelt Ampère die Stromwaage. Dabei ziehen die beiden Leiter sich je nach Stromfluss an oder stoßen sich ab, wie zwei Magnete. Dieser Versuchsaufbau soll den Beweis für die Richtigkeit von Ampères Theorie geben. André-Marie Ampère begründet mit seinen Forschungen die Elektrodynamik.
Unterrichtsmaterial zur Sendung bei "Planet Schule
101 Heike Kamerlingh-Onnes, Walther Meißner und der Supraleiter
Materialien, unter eine bestimmte Temperatur abgekühlt, zeigen erstaunliche Eigenschaften. Sie können schweben, zeigen keinen elektrischen Widerstand mehr und können so elektrischen Strom ohne Verluste befördern. Der niederländische Physiker Heike Kamerlingh-Onnes beobachtet, dass Quecksilber bei Abkühlung mit flüssigem Helium auf Temperaturen unterhalb von minus 269 Grad Celsius elektrischen Strom völlig widerstandsfrei leitet. Damit hat er den ersten Supraleiter entdeckt. Die heutige Hauptanwendung der Supraleiter sind supraleitende Magnetspulen, wie sie in der Medizin bei Kernspintomographen Verwendung finden.
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