Die Soundkarte - ein billiges Messinterface
zuletzt geändert 06.05.2006



1. Voraussetzungen

2. mögliche Experimente zur Akustik

3. mögliche Experimente zur Elektrik

4. weitere Möglichkeiten z.B. auch Mechanik

5. Downloads


nach obenVoraussetzungen:

Was macht man, wenn kein Geld zur Verfügung steht, um sich ein teures Messinterface zu kaufen. Für mich als Physiklehrer trat dieses Problem auf, da ich in verschiedenen Unterrichtsphasen nicht mehr auf die computergestützte Messwerterfassung verzichten möchte. Auf der Suche nach einer Alternative bin ich beim Stöbern in verschiedener Literatur auf einige Anregungen gestoßen, die ich hier kurz zusammengestellt habe.
Da nicht jeder Physiklehrer oder an Physik Interessierte immer die Zeit hat, sich alles selbst zusammenzutragen, hoffe ich die wichtigsten Dinge für Euch heraus gefunden zu haben.
Der Experimentierfreude jedes Einzelnen sind dabei keine Grenzen gesetzt. Bilder und Hinweise sind den unten angegebenen Quellen entnommen. Ich hoffe das die Autoren der ursprünglichen Literatur mir nicht böse sind, dass ich diese Informationen über das Internet weitergebe.
Ich nehme gerne Hinweise zu weiterer Literatur oder anderer guter Erfahrungen auf diesem Gebiet oder aber auch Kritiken per e-mail entgegen.

Noch ein Hinweis in eigener Sache:

Ich vertrete nicht die Meinung, dass mit dem Einsatz des Computers der Unterricht gleich viel besser wird. Ich setze ihn auch nur da ein, wo es sinnvoll und zweckmäßig ist. Ein gutes Freihandexperiment ist manchmal auch besser als ein computerunterstützter Versuch. Also immer Aufwand und Nutzen abwägen.

Literatur: Beitrag Uwe Kuckwa in Physik in der Schule Nr. 2/1998 und Nr. 4/1998
  Beitrag von Volker Richter in Physik in der Schule Nr. 1/1992)
  Sprockhoff, G.: Physikalische Schulversuche, Wellenlehre, V+W 1982
  Handbuch zur Soundkarte

Hardware: billige Soundkarte (z.B. Pearl Agency  http://www.pearl.de)
  Computer:  ab 386DX, Win3.1, 8MB RAM
  besser ab 486DX/2 , Win95 oder höher, 16MB RAM besser mehr
  genügend große Festplatte
  2 bis 3 Mikrofone (z.B. Conrad-Electronic)

Software: Programm zur Messwertumwandlung meist mit Soundkarte mitgeliefert
  wenn nicht, dann z.B.:
  CoolEdit für Windows (Shareware), zu beziehen unter  http://www.syntrillium.com

benötigte Eingänge
der Soundkarte: Mikrofoneingang (Mono) und LineIn Eingang (Stereo)


nach oben mögliche Experimente zur Akustik:

 
      über Mikrofoneingang der Soundkarte

    1. Aufzeichnung der Schwingung von Stimmgabeln => Bestimmung der Frequenz

    2. Unterschied zwischen Ton und Klang ( Horn, Gitarre, Flöte, ...)

    3. Resonanz an Stimmgabeln

    4. Erzeugung einer Schwebung

    => zwei Stimmgabeln gleicher Frequenz dicht vor ein Mikrofon stellen
    => eine Stimmgabel leicht verstimmen (Schraubenklemme)
    => beide Gabeln anschlagen und Schwebung aufzeichnen

      über LineIn Eingang der Soundkarte
    5. Bestimmen der Schallgeschwindigkeit mit Hilfe von zwei Mikrofonen
    => Mikrofoneingänge beider Monomikrofone auftrennen und mittels neuem Stereoklinkenstecker zu einem
         Stereomikrofon verlöten. (Mikrofoneingänge unterschiedlich empfindlich)
    => Mikrofone 4m auseinander stellen
    => Das empfindlichere Mikrofon weiter weg von der Schallquelle (Tamburin) stellen, dann
         Messung des Laufzeitunterschiedes => (dt = 11 ... 12 ms)

nach oben mögliche Experimente zur Elektrik:

     Achtung: normalerweise genügt am LineIn Eingang eine Eingangsspannung von 200 mV =>      Überlastungsgefahr!

     alle Experimente über LineIn Eingang der Soundkarte

    => Herstellung eines Adapters zur Anpassung der Schulexperimentiertechnik
         an den Eingang der Soundkarte
    => benötigt wird ein Steckbrett und ein Stereokabel mit Stereoklinkenstecker
         (siehe Abbildung)
größer
Beispiele

1. Oszillogramm einer Wechselspannung

2. Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung
    beim Kondensator

3. Phasenverschiebung zwischen Strom und
     Spannung einer Spule

4. Schwingkreis gedämpfte Schwingung


5. Laden und Entladen eines Kondensators
Weitere Experimente rund um die Elektrik sind möglich => selbst ausprobieren!

nach oben Weitere Möglichkeiten:

  Versuche zur Induktion => Experimente über LineIn Eingang der Soundkarte

    z.B.: Stabmagnet durch eine Spule fallen lassen oder darüber drehen => Induktionsgesetz

  Versuche zu mechanischen Schwingungen (über Induktion)
    z.B.: Bestimmung von Schwingungsdauer und Frequenz sehr genau möglich => Stabmagneten am
    Fadenpendel       =>     über einer Spule mit Eisenkern pendeln lassen
    Federschwinger   =>     im Innenraum einer Spule schwingen lassen

nach obenDownload eines einfachen DOS - Programms zur Aufzeichnung mittels Mikrofon ( 37kB )

  Beachte:  Dieses Programm erlaubt nicht die Speicherung von Daten. Mittels der angegebenen Zifferntasten
                ist eine Anpassung an die Rechnergeschwindigkeit möglich. Beim Einsatz von Grafikkarten mit
                S3-Chip kann es zu Problemen kommen.
                Bitte testen (Anforderungen an Grafikkarte: 800x600 bei 8 Bit)!

                Es läuft unter DOS, Win95, Win98.


zuletzt geändert 06.05.2006