Der Tesla-Transformator im projektorientierten Physikunterricht der Sekundarstufe II: ein Beitrag zu besserem Physikverständnis und Physikwissen sowie zur stärkeren Ausprägung wichtiger Persönlichkeitsqualitäten durch intensivere Selbsttätigkeit der Schüler
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
II.
1
.
2
.
2.
2 1
2
.
2
.
3.
3 1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
4
.
EINLEITUNG, ZIELE UND METHODOLOGISCHES VORGEHEN IN
DER ARBEIT I
EINORDNUNG UND ZIELE DER ARBEIT. 1
METHODOLOGISCHES VORGEHEN. 6
DER TESLA-TRANSFORMATOR ALS IDEALES OBJEKT FUER DIE
GESTALTUNG EINES ATTRAKTIVEN UND ANSPRUCHSVOLLEN
PROJEKTORIENTIERTEN UNTERRICHTS 8
VORZUEGE DES TESLA-TRANSFORMATORS ALS PROJEKT FUER DEN PHYSIKUNTER
RICHT . G
PHYSIKALISCHE PHAENOMENE UND GESETZE, DIE DIE GRUNDLAGE FUER DIE
WIRKUNGSWEISE EINES TESLA-TRANSFORMATORS DARSTEILEN. 9
MOEGLICHKEITEN DER EINORDNUNG DES PROJEKTES TESLA-TRANSFORMATOR IN
DEN PHYSIKUNTERRICHT. 12
AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE VON TESLA-TRANSFORMA
TOREN
14
PRINZIPIELLER AUFBAU EINES TESLA-TRANSFORMATORS. 14
WIRKUNGSWEISE EINES TESLA-TRANSFORMATORS. 16
SCHALTUNG VON TESLA-TRANSFORMATOREN. 24
ALLGEMEINE BEDEUTUNG DER TESLA-TRANSFORMATOREN FUER DIE EXPERI
MENTE IM PHYSIKUNTERRICHT. 26
PRINZIPIELLER AUFBAU DER SCHUL-TESIA-TRANSFORMATOREN. 26
SPEZIELLE WIRKUNGSWEISE DER DDR-SCHUL-TESLA-TRANSFORMATOREN. 30
ZUR ROLLE DER TERTIAERSPULE BEIM TESLA SEHEN ENERGIESENDER. 32
ZUSAMMENFASSUNG. 36
UNTERSUCHUNGEN ZUR HERSTELLUNG VON TESLA-TRANS- 37
FORMATOREN
1. FUER DEN TESLA-TRANSFORMATOR GEEIGNETE SPANNUNGSQUELLEN
4.1.1. ZUENDSPULEN.
37
38
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/964243903
II
4.1 2 MOEGLICHKEITEN DER SPANNUNGSERHOEHUNG BEI WECHSELSTROMBETRIEB VON
ZUENDSPULEN. 41
4 13 BETRIEB DER ZUENDSPULEN MIT GLEICHSPANNUNG. 43
4
14 EINFLUSS DER ANZAHL DER ZUENDSPULEN AUF DIE LEISTUNG DES TESLA-
TRANSFORMATORS . 45
4 15 HOCHSPANNUNGSTRANSFORMATOREN. 45
4.2. WIRKUNGSWEISE DER FUNKENSTRECKE. 48
4 3 SPULEN DES TESLA-TRANSFORMATORS. 49
4.3 1 EIGENFREQUENZ DER TESLASPULE. 49
4 3 2 EINFLUSS DER LAENGE DER PRIMAERSPULE AUF DIE LEISTUNG EINES TESLA-
TRANSFORMATORS . 54
4
3 3 EINFLUSS DER LAENGE DER SEKUNDAERSPULE AUF DIE INDUZIERTE SPANNUNG
EINES TESLA-TRANSFORMATORS. 55
4.4. ZUSAMMENFASSUNG. 57
5. BESCHREIBEN DER SELBSTHERGESTELLTEN TESLA-TRANSFORMA
TOREN 59
5
1. TESLA-TRANSFORMATOR FUER DEN SCHUELER. 59
5
2 TESLA-TRANSFORMATOR FUER DEN LEHRER. 62
5 3 VORSCHLAG DES PROTOTYPS EINES TESLA-TRANSFORMATORS FUER DIE LEHR
MITTELINDUSTRIE . 65
5.4. HERSTELLUNG EINES KONDENSATORS. 66
5 4.1. SALZWASSER-KONDENSATOR. 66
5.4 2. LEYDENER FLASCHE AUS EINER PLASTIKFLASCHE. 66
5.4.3. KONDENSATOR AUS SCHNEIDEBRETTEM. 67
5.4.4. WICKEIKONDENSATOR. 68
5.4 5 VOR-UND NACHTEILE DER SELBSTGEBAUTEN KONDENSATOREN. 69
5.5.
HERSTELLUNG DER FUNKENSTRECKE. 70
5.5 .1. EINFACHE FUNKENSTRECKE AUS SCHRAUBEN. 70
J\
III
5 5 2. EINFACHE FUNKENSTRECKE AUS EINER ZUENDKERZE.
3. DOPPELFUNKENSTRECKE AUS ZWEI ZUENDKERZEN.
5.6. HERSTELLUNG VON SPULEN.
5.6.1. PRIMAERSPULE.
5.6.2. TESLASPULE (SEKUNDAERSPULE).
5.7 ZUSAMMENFASSUNG.
6. EXPERIMENTE MIT DEM TESLA-TRANSFORMATOR
71
71
72
72
73
73
74
6 1 LITERATURUEBERSICHT UEBER EXPERIMENTE MIT DEM TESLA-TRANSFORMATOR .
74
6 2. PRINZIPIELLE EXPERIMENTELLE EINSATZMOEGLICHKEITEN DES TESLA-TRANS-
79
FBRMATORS.
6 2 1 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION - PHAENOMEN UND WIRKUNGSWEISE 80
EINES T RANSFORMATORS.
6.2.2. ABHAENGIGKEIT DER INDUKTIONSEFFEKTE VOM MAGNETISCHEN FLUSS IN DER
81
INDUKTIONSSPULE.
6.2.3. PHYSIKALISCHE ZUSAMMENHAENGE BEIM TRANSFORMATOR. 81
6.2.4. INDUKTIVER WIDERSTAND EINES DRAHTES. 82
6.2.5. EXPERIMENTE ZU DEN MAXWELLSCHEN GLEICHUNGEN. 83
6.2.6. SKIN-EFFEKT. 84
6.2.7. DIELEKTRISCHE ERWAERMUNG. 84
6 2.8. HOCHFREQUENZLEUCHTEN VERDUENNTER GASE. 85
6.2.9. FUNKEN-UND KORONAENTLADUNGEN. 86
6 2.10. ABSCHIRMUNG DES ELEKTRISCHEN UND DES MAGNETISCHEN FELDES. 87
6.2.11. POLARISATION HERTZSCHER WELLEN. 88
6 2.12. THOMSONSCHE SCHWINGUNGSGLEICHUNG - RESONANZ. 88
6.2.13. DRAHTLOSE ENERGIEUEBERTRAGUNG. 89
6 2.14. STEHENDE WELLEN AUF DEN TESLASPULEN. 90
IV
7. EXPERIMENTE MIT DEN SELBSTHERGESTEILTEN TESLA- 92
T RANSFORMATOREN
7.1. EXPERIMENTE MIT DEM TESLA-TRANSFORMATOR FUER DIE SCHUELER . 92
7.1.1. EXPERIMENTE MIT DEM SCHWINGKREIS DES TESLA-TRANSFORMATORS. 92
7.1.2. EXPERIMENTE MIT DEM VOLLSTAENDIGEN TESLA-TRANSFORMATOR . 95
7.2. EXPERIMENTE MIT DEM TESLA-TRANSFORMATOR FUER DEN LEHRER. 99
7.3. ZUSAMMENFASSUNG ZU DEN KAPITELN 6 UND 7. 102
8. EINORDNUNG DES TESLA-TRANSFORMATORS IN DIE GESCHIEH- 104
TE DER ELEKTRIZITAETSLEHRE
8 1 NIKOLA TESLA - EIN EXPERIMENTELL INTERESSIERTER JUNGE UND TRAEUMER
. 104
8.2. TESLA UND SEIN RESONANZ-TRANSFORMATOR. 107
8.3. ANLASS FUER TESLAS UNTERSUCHUNGEN ZUR DRAHTLOSEN UEBERTRAGUNG VON 116
ENERGIE.
8.4. NIKOLA TESLA - EIN MEIST VERGESSENER MITGRUENDER DER RADIOTECHNIK
. 120
8 5 ANDERE BEITRAEGE ZU DER DRAHTLOSEN UEBERTRAGUNG VON ENERGIE. 123
8 6 MARCONI UND DIE PATENTE ANDERER WISSENSCHAFTLER. 123
8.7. ZUSAMMENFASSUNG. 125
9. EINE UNTERRICHTSKONZEPTION UNTER NUTZUNG DES TESLA-
126
TRANSFORMATORS ALS UNTERRICHTSGEGENSTAND
9.1. DAS WESEN DES PROJEKTUNTERRICHTS. 127
9.2. ZU EINIGEN ALLGEMEINEN GRUNDSAETZEN DES LERNENS. 129
9 3 ZUSAMMENFASSUNG DER GRUNDSAETZE, DIE IN DER UNTERRICHTSKONZEPTION 133
UMGESETZT WERDEN.
9 4. KONZEPTION ZUR EINORDNUNG DES PROJEKTES TESLA-TRANSFORMATOR IN 135
DEN PHYSIKUNTERRICHT DES GYMNASIUMS.
9.5. UMSETZUNG DER GRUNDSAETZE BEI DER ARBEIT MIT DEM PROJEKT TESLA- 141
T RANSFORMATOR.
9.6. ZUSAMMENFASSUNG. 192
V
10. EMPIRISCHE UNTERSUCHUNG 143
10.1. ZIEL DER EMPIRISCHEN UNTERSUCHUNG. 143
10.2. ANLAGE DER UNTERSUCHUNG. 143
10.3 ZUR AUSWAHL DER AUFGABEN. 147
10.4. ZUM ERFASSEN VON DATEN. 149
10 5 VERLAUF DER EMPIRISCHEN UNTERSUCHUNG. 150
10.5.1. UNTERRICHTSVERLAUF IN DEUTSCHLAND. 151
10 5 2. VERLAUF DER EMPIRISCHEN UNTERSUCHUNG IN MOSAMBIK. 165
10 6 ERGEBNISSE DER EMPIRISCHEN UNTERSUCHUNG. 167
10 6 1. EINSCHAETZUNG DER UMSETZBARKEIT DER KONZEPTION. 167
10.6.2. WIRKUNGEN AUF DAS LERNEN DER SCHUELER. 180
10 7 BEITRAG DES PROJEKTES TESLA-TRANSFORMATOR ZUR WEITERENTWICKLUNG
DER PERSOENLICHKEITSQUALITAETEN DER SCHUELER IM WEITEREN SINNE. 189
10.7.1. SITUATIONSBEZUG UND LEBENSWELTORIENTIERUNG. 190
10.7.2. ORIENTIERUNG AN DEN INTERESSEN DER BETEILIGTEN. 190
10 7 3. SELBSTORGANISATION UND SELBSTVERANTWORTUNG. 191
10.7.4. GESELLSCHAFTLICHE PRAXISRELEVANZ. 192
10.7.5. ZIELGERICHTETE PROJEKTPLANUNG. 192
10.7.6 PRODUKTORIENTIERUNG. 193
10.7.7. EINBEZIEHUNG VIELER SINNE. 193
10.7.8. SOZIALES LERNEN. 193
10.7.9. INTERDISZIPLINARITAET. 195
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| title_full | Der Tesla-Transformator im projektorientierten Physikunterricht der Sekundarstufe II ein Beitrag zu besserem Physikverständnis und Physikwissen sowie zur stärkeren Ausprägung wichtiger Persönlichkeitsqualitäten durch intensivere Selbsttätigkeit der Schüler von Mário Jorge Cuamba |
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| title_short | Der Tesla-Transformator im projektorientierten Physikunterricht der Sekundarstufe II |
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