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2020 | OriginalPaper | Chapter

11. Elektromagnetische Wellen

Author : Andreas Helzel

Published in: Elektrodynamik an Schule und Hochschule

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Dieses Kapitel und die folgenden umfassen Themen, die in der Sekundarstufe I für gewöhnlich nur angedeutet oder erwähnt, aber nicht ausführlich besprochen werden. Es wird sich somit nur noch auf die Sekundarstufe II konzentriert. Zu elektromagnetischen Wellen findet man in der Schule beispielsweise den Unterrichtsverlauf in Analogie zu mechanischen Wellen und Schwingungen, der von der Umsetzung elektrischer Schwingungen ausgeht und zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen übergeht. Dagegen sind elektrische Schwingkreise und elektromagnetische Wellen auch in experimentellen Lehrbüchern meist in unterschiedlichen Kapiteln. Da die damit verbunden Inhalte sehr umfangreich sind, werden in diesem Kapitel nur an einer Auswahl die wichtigsten Konzepte besprochen und daran versucht die schulische und hochschulische Strukturierung zu verstehen.

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Footnotes
1
Diese Werte für Induktivität und Kapazität entstammen Zeiten, als es noch kaum Elektrolyt- oder Superkondensatoren für hohe Spannungen gab. Heutzutage kann auch ein Kondensator mit 10 bis 1000-facher Kapazität und eine Spule mit dementsprechend geringerer Induktivität bei gleicher Schwingungsdauer verwendet werden.
 
2
Siehe hierzu auch Fließbach ([6] Kap. 26).
 
3
Siehe hierzu auch Tipler ([20] Kap. 26).
 
4
Man könnte auch die Stromstärke aus der Gleichung eliminieren und erhielte dann die gleiche Differentialgleichung mit der Spannung anstelle der Stromstärke.
 
5
Das wären Länge und Durchmesser der Spule und Abstand und Durchmesser der Kondensatorplatten.
 
6
Ausführlicher in Bergmann-Schaefer([17] Kap. 5).
 
7
Das konsistente Formelzeichen für den komplexwertigen Widerstand wäre \(\mathcal {R}\) anstatt Z in dieser Nomenklatur. Abgesehen von der Konsistenz gibt es jedoch keinen weiteren Grund von der Schreibweise anderer Lehrbücher abzuweichen.
 
Literature
1.
Aschauer, W. 2017. Elektrische und magnetische Felder. Eine empirische Studie zu Lernprozessen in der Sekundarstufe II. Berlin: Logos.
2.
Bader, Franz, et al. 2002. Dorn/Bader Physik Sek II. Hrsg. von Franz Bader. Braunschweig: Schroedel.
3.
Becker, Sylvia, et al. 2009. Metzler Physik (Bayern), Hrsg. von Joachim Grehn und Joachim Krause. Braunschweig: Westermann Schroedel.
4.
Bredthauer, Wilhelm, et al. 2009. Impulse Physik Bayern 11. Stuggart: Klett.
5.
Diehl, Bardo, et al. 2009. Fokus Physik Gymnasium Bayern 11. Berlin: Cornelsen.
6.
Fließbach, Torsten 2012. Elektrodynamik – Lehrbuch zur Theoretischen Physik II. Berlin: Springer Spektrum.
7.
David, J. Griffiths. 2013. Introduction to Electrodynamics. Boston: Pearson.
8.
Herrmann, Friedrich, und Hauptmann, Holger. 2010. Karlsruher Physikkurs für die Sekundarstufe II – Elektrodynamik. Hrsg. von Friedrich Herrmann. Aulis.
9.
10.
Dieter, Meschede, Hrsg. 2010. Gerthsen Physik. Springer.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Raith, Wilhelm, 2006. Bergmann/Schaefer – Lehrbuch der Experimentalphysik – Band 2 Elektromagnetismus. Berlin: de Gruyter.
18.
19.
20.
Tipler, P. A. und Gene Mosca. 2015. Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Hrsg. von Jenny Wagner. Berlin: Springer Spektrum.
21.
Wilhelm, Thomas, Hrsg. 2018. Stolpersteine überwinden im Physikunterricht – Anregungen zu fachgerechten Elementarisierungen. Aulis.
Metadata
Title
Elektromagnetische Wellen
Author
Andreas Helzel
Copyright Year
2020
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Book
Elektrodynamik an Schule und Hochschule

Print ISBN: 978-3-662-61841-7

Electronic ISBN: 978-3-662-61842-4

Copyright Year: 2020

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-61842-4_11