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m-pool:start [18 April 2022 19:47] – [M-Pool] Linkfix knaak@iqo.uni-hannover.de | m-pool:start [21 April 2024 18:34] (current) – [4. Messkampagne] rechtschreib knaak@iqo.uni-hannover.de | ||
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====== M-Pool ====== | ====== M-Pool ====== | ||
/* {{ : | /* {{ : | ||
- | Das M-Pool ist ähnlich aufgebaut wie der [[e-pool_ws21_22: | + | Der M-Pool ist ähnlich aufgebaut wie der [[e-pool: |
- | Wintersemester kennengelernt haben. Beim M-Pool steht speziell das Messsen | + | Wintersemester kennengelernt haben. Beim M-Pool steht speziell das Messen |
Messmitteln im Vordergrund. Der [[WP> | Messmitteln im Vordergrund. Der [[WP> | ||
Basis. | Basis. | ||
- | Sie wählen sich ein Objekt und eine Eigenschaft aus.((Es ist auch | + | Sie wählen sich aus unserem [[katalog: |
- | " | + | und eine dort noch nicht erfasste |
- | Messaufbau und schreiben für den Arduino ein Programm, mit dem Sie die Eigenschaft | + | Eigenschaften des Objekts zu messen)) |
- | so genau wie möglich erfassen. | + | Dazu entwerfen Sie einen Messaufbau und schreiben für den Arduino ein Programm, mit dem Sie |
- | + | am Versuchsnachmittag | |
- | + | Sie nach allen Regeln der Messkunst | |
- | Hier steht speziell das Messen im Vordergrund. | + | den Katalog der Komponenten |
- | PhysikPraktikum kennengelernt haben. Statt einer ausführlichen Anleitung für einem | + | |
- | bestimmten Versuch erhalten | + | |
- | umreißen. Aus diesen Themen wählen Sie sich eines aus, das Sie während eines | + | |
- | Experimentier-Nachmittag selbständig bearbeiten. Dabei gilt die Randbedingung, | + | |
- | jedes Thema am jeweiligen Nachmittag von maximal einer Gruppe bearbeitet | + | |
- | + | ||
- | Vor Ort haben Sie dafür Zugriff auf alle [[katalog: | + | |
- | Elektronik-Versuchen im Physikpraktikum üblicherweise zum Einsatz kommen. Welche | + | |
- | dieser Geräte Sie nutzen, entscheiden Sie. | + | |
- | + | ||
- | Am [[e-pool_ws21_22: | + | |
- | Formularen, auf denen Sie ein Thema für sich auswählen. | + | |
====== Ablauf ====== | ====== Ablauf ====== | ||
- | ==== 1. Themenwahl | + | ==== 1. Wahl von Messobjekt und Eigenschaft |
- | Unten auf dieser Seite finden Sie einen Katalog mit möglichen Themen. | + | Wählen Sie aus dem [[katalog: |
+ | die Sie am Versuchsnachmittag bestimmen | ||
+ | Dabei gilt die Randbedingung, | ||
+ | Ihre Wahl tragen Sie in die zu Ihrem Versuchstermin passende der [[.: | ||
- | Damit wir Versuchsleiter sicher stellen können, dass es zu keinen Engpässen beim Material kommt, muss die Auswahl bis spätestens 24 Stunden vor Beginn des E-Pools | + | Damit wir Versuchsleiter sicher stellen können, dass es zu keinen Engpässen beim Material kommt, muss die Auswahl bis spätestens 24 Stunden vor Beginn des Versuchsnachmittags |
- | <note important> | + | <note important> |
Wer dies aus welchen Gründen auch immer verpasst, meldet sich bei Kai-Martin Knaak um eine alternative Lösung zu finden (< | Wer dies aus welchen Gründen auch immer verpasst, meldet sich bei Kai-Martin Knaak um eine alternative Lösung zu finden (< | ||
+ | ==== 2. Schaltplan, Pseudocode und Unsicherheiten ==== | ||
+ | Skizzieren Sie einen Aufbau, mit dem Sie ihre Messung durchführen möchten. Da der Ardunio | ||
+ | letztlich elektrische Spannungen misst, sollte ihre Skizze die Form eines Schaltplans haben. | ||
- | ==== 2. Messfrage ==== | + | Entwerfen Sie ein Programm für den Arduino, mit dem Sie Ihre Messung durchführen werden. |
- | Formulieren | + | Verwenden |
+ | Programmiersprache deutlich zu machen. | ||
- | Ihre Messfrage sollte die folgenden drei Komponenten enthalten: | + | Welche Fehlerquellen erwarten Sie für ihre Messung? Schätzen Sie ab, in welcher Größenordnung |
- | - eine ausformulierte Frage, die typischerweise mit einem Fragezeichen endet, | + | die Unsicherheit ihrer Messergebnisse liegen wird. Berücksichtigen Sie dabei die Auflösung |
- | - eine physikalische Größe, deren Wert die Antwort auf die ausformulierte Frage liefert, | + | des [[WP> |
- | - die Einheit der physikalischen Größe. | + | |
- | Überlegen Sie sich ein Messprogramm für die physikalische Größe, die ihre Messfrage beantwortet. Schätzen Sie ab, in welcher Größenordnung sich der Wert wahrscheinlich bewegen wird. | + | ==== 3. Vorstellung |
- | + | Am Praktikumsnachmittag, | |
- | Beispiele: | + | einer kurzen Präsentation vor. Für Skizzen und Stichworte steht Ihnen ein Smartboard |
- | * "Wie groß ist die maximale Frequenz, mit der die Schaltung zufriedenstellend funktioniert?", | + | oder ein Flip-Chart |
- | * "Wie groß ist die Abweichung zwischen berechneter und tatsächlich gemessener Ausgangsspannung?", | + | |
- | * "Wie groß ist der Proportionalitätsfaktor, | + | |
- | + | ||
- | < | + | |
- | + | ||
- | ==== 3. Vorbereitung ==== | + | |
- | Skizzieren Sie einen Schaltplan, mit dem Sie das gewählte Thema angehen möchten. Welche | + | |
- | Komponenten benötigen Sie? Wie wirken die Komponenten in der Schaltung zusammen? Machen | + | |
- | Sie sich bei Widerständen und Kondensatoren Gedanken zu sinnvollen Größenordnungen | + | |
- | Werts. Zum Beispiel: Benötigen Sie an Stelle X einen Widerstand von 1 Ω oder einen 10 kΩ ? | + | |
- | + | ||
- | Nutzen Sie [[ltspice: | + | |
- | + | ||
- | ==== 4. Vorstellung | + | |
- | Am Praktikumsnachmittag, | + | |
- | Messfrage in einer kurzen Präsentation vor. Für Skizzen und | + | |
- | Stichworte steht Ihnen ein Smartboard zur Verfügung. | + | |
* Notieren Sie auf der Tafel ihre Gruppennummer und ihre Themenwahl. | * Notieren Sie auf der Tafel ihre Gruppennummer und ihre Themenwahl. | ||
- | * Erklären Sie, wie die von Ihnen eingeplante Schaltung | + | |
- | * Schreiben Sie Ihre Messfrage ausformuliert an die Tafel. | + | |
* Geben Sie an, welche physikalische Größe Sie messen werden. | * Geben Sie an, welche physikalische Größe Sie messen werden. | ||
* Geben Sie an, welche Einheit die physikalische Größe hat. | * Geben Sie an, welche Einheit die physikalische Größe hat. | ||
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Die Präsentation sollte nicht länger als etwa 4 Minuten sein -- also wirklich kurz. | Die Präsentation sollte nicht länger als etwa 4 Minuten sein -- also wirklich kurz. | ||
- | ==== 5. Aufbau und Messung | + | ==== 4. Messkampagne |
- | Zwischen etwa 14:45 Uhr und 18:00 Uhr haben Sie Gelegenheit, | + | Zwischen etwa 14:45 Uhr und 18:00 Uhr haben Sie Gelegenheit, |
- | ==== 6. Bericht ==== | + | === 4.1 Digitales Aufwärmen |
- | Eine Woche nach dem Versuchsnachmittag geben Sie in ILIAS einen Versuchsbericht ab. Dabei ist es noch wichtiger als bei Berichten zu " | + | Überzeugen |
- | ====== Zu allen Themen ====== | + | === 4.2 Programmieren und Messen |
- | * Elektrische Schaltungen brauchen üblicherweise eine gemeinsame Masse, auf das sich Signale beziehen. Ein Bereich, der ausdrücklich für die Masse reserviert ist, macht Ihren Aufbau übersichtlich (" | + | Erstellen Sie das von Ihnen skizzierte Messprogramm. Nehmen Sie einen oder mehr Datensätze |
- | * Messgeräte messen in Bezug auf ein Referenzpotential. Wenn ihr Eingang eine Schirmung hat, dann dient das Potential der Schirmung als Bezug. Es ist fast immer sinnvoll, | + | |
- | * In gleicher Weise bezieht sich der Ausgang von Spannungsquellen | + | |
- | * Bei unseren BNC-zu-Banane-Adaptern ist der Anschluss mit dem Fähnchen und der schwarzen Buchse verbunden mit der Schirmung. | + | |
- | * Eingänge von integrierten Schaltungen (Opamps, Logik-Gatter) brauchen für korrekte Funktion jederzeit ein klar definiertes Spannungsniveau. | + | |
- | * Für Signale, die von der Zeit abhängen, ist meist ein Oszilloskop das beste Messgerät. | + | |
- | * Für Signale, die sich nicht schnell wiederholen, | + | |
- | * Unsere Speicheroszilloskope können Ergebnisse auf USB-Stick | + | |
- | ====== Objekte | + | === 4.3. Prüfen |
+ | Suchen Sie sich im [[katalog: | ||
+ | ==== 5. Bericht ==== | ||
+ | Eine Woche nach dem Versuchsnachmittag geben Sie in ILIAS einen Versuchsbericht ab. Dabei ist es noch wichtiger als bei Berichten zu " | ||
+ | |||
+ | ====== Allgemein zu möglichen Aufbauten ====== | ||
+ | * Sie können für ihre Messung alle Geräte und Komponenten verwenden, die Sie bereits im E-Pool kennengelernt haben. Das gilt insbesondere für Funktionsgeneratoren, | ||
+ | * Unsere Komponenten-Bar enthält von fast allem mehr als typischerweise an einem Experimentier-Nachmittag gleichzeitig benutzt wird. Das Glit insbesondere auch für die Arduinos. Wenn es Ihre Messung beschleunigt oder sonstwie erleichtert, | ||
+ | * Elektrische Schaltungen brauchen üblicherweise eine gemeinsame Masse, auf das sich Signale beziehen. Ein Bereich, der ausdrücklich für die Masse reserviert ist, macht Ihren Aufbau übersichtlich (" | ||
+ | * Messgeräte messen Spannungen in Bezug auf ein Referenzpotential. Das trifft auch auf den Arduino zu. Er braucht also immer //zwei// Anschlüsse, | ||
- | ===== Gleiche Richter ===== | + | Es gibt Leih-USB-Sticks. Die Rückgabe erfolgt |
- | Dioden eignen sich, um aus einer das Vorzeichen wechselnden Wechselspannung eine ständig positive Spannung zu machen. | + | |
- | * Vorbereitung: | + | |
- | * zum Aufwärmen: Gleichrichtung eines Signals mit einer einzelnen Diode. | + | |
- | * aufgewärmt: | + | |
- | * voll in Schwung: aktiver Gleichrichter mit zwei Opamps (siehe Seite 17 des [[https:// | + | |
- | == Bereits beanwortete Messfragen | + | ===== M-Joker ===== |
- | | + | Sie haben eine Idee für eine Arduino-Messung, |
- | * Wie groß ist der Gleichwert einer Gleichrichterbrücke | + | |
- | ===== Joker ===== | + | == Im SS 2022 gezogene M-Joker == |
- | Sie haben eine Idee für einen Aufbau, der sich mit den Mitteln des E-Pools umsetzen lässt? | + | * (noch kein M-Joker) |
- | == Im SS 22 gezogene | + | ===== EM-Joker ===== |
- | | + | Ihnen haben die Aufgaben im E-Pool gefallen und bedauern, dass Sie nicht mehr E-Pool-Versuche hatten? Dann können Sie den " |
- | ====== Themenwahl ====== | + | == Im SS 2022 gezogene EM-Joker |
- | {{page>m-pool: | + | * (noch kein EM-Joker) |
====== Wieso, Weshalb, Warum? ====== | ====== Wieso, Weshalb, Warum? ====== |