DK4QT`s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was
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DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 1 Vorwort für Ausbilder und Kursteilnehmer: Keine Vorlage für professionelle Lehrer. Diese Unterrichtsvorlage ist eine gekürzte Zusammenstellung des AFU–Lehrganges, den ich in den vergangenen 30 Jahren im Ortsverband N01 Bielefeld benutze. Die Vorlage wurde ständig an die Anforderungen angepaßt. Ich berücksichtige dabei, daß die Teilnehmer sich aus allen Alters- und Bildungsgruppen zusam= mensetzen und eine Überforderung einzelner Teilnehmer vermieden werden soll. Ziel ist es, die hohen Anforderungen für die Vorbereitung zur Amateurfunkprüfung, mit viel Spaß an der Sache zu erleben und nicht Steckdosenamateure auszubilden. Diese AFU-Kurs nimmt keine Rücksicht auf Faulheit und Interesselosigkeit und ist nicht geeignet alle Prüfungsaufgaben auswendig zu lernen. Viele Themen sind im Script sehr ausführlich beschrieben, werden jedoch im Unterricht auf das Wesentliche gekürzt. Ziel ist die solide Ausbildung und Aufbau des Verstehens der physikalischen und technischen Grundlagen, der Grundlagen der Hochfrequenztechnik und das Erlernen der Betriebstechnik und der Gesetzes= kunde. Absolventen des Kurses sollen die Prüfungsaufgaben selbstständig lösen können. Das Script ist keine Vorlage zum Selbststudium, sondern eine Hilfe zum Nachschlagen und Wiederholen der Themen welche die Teilnehmer während des Unterrichtes erarbeitet haben. Im Script herrscht ein fröhliches Durcheinander von Technik, Betriebstechnik und Gesetzeskunde, dies ergibt sich aus meiner Bemühung die Unterrichtsabende abwechselnd zu gestalten und die Teilnehmer nicht mit einem Thema zu strapazieren, daß kann nämlich ganz schön nerven. Ich versuche dies mit einer Inhaltsangabe auszugleichen, die hoffentlich einmal fertig wird. Bei der Zusammenstellung des AFU - Kurses habe ich nicht alles neu erfunden und nicht aus= schließlich nur meine gesammelten Werke zu Rate gezogen. Ich habe viele Abschnitte aus den Kursunterlagen anderer fleißiger Funkamateure, Universitätskursen, Kursen von technischen Verbänden, Unterlagen zur Lehrer- oder Schülerausbildung, Ausbildungsunterlagen der Auto= mobilindustrie, usw. geklaut, geborgt, kopiert, downgeloadet, eingebunden und zweckentfremdet. Vieles davon hätte ich in der kurzen Zeit niemals so perfekt darstellen können. Ich bedanke mich bei all den ungenannten Spendern für Ihr geistiges Eigentum und versichere hiermit, dass ich alle bewundere die so tolle Sachen gemacht und veröffentlicht haben. Ich bitte alle Nutzer dieser Unterlagen ebenso dankbar zu sein und zu beachten, dass die Inhalte ausschließlich zur privaten, nicht kommerziellen Nutzung im Rahmen der Amateurfunkausbildung genutzt werden. Jegliches kopieren und jegliche Weitergabe an Dritte gegen Entgeld oder anderen Wertausgleich ist ausdrücklich untersagt. Es ist erwünscht, den AFU-Kurs allen Interessenten zugänglich zu machen welche ihn zur Vor= bereitung auf die Amateurfunkprüfung nutzen wollen. Die Verletzung von „Copy Right’s“ habe ich ausdrücklich vermieden. Sollte im Script trotz allen eine Stelle sein, die ich übersehen habe, dann bitte ich um sofortige Nachricht. Ich werde diese Stellen umgehend durch eigene Darstellung, Beschreibung ersetzen. Ich bitte alle Leser um Benachrichtigung bei gefundenen Fehlern, um Vorschläge Themen verständlicher oder richtiger darzustellen und um Hinweise für fehlende oder überflüssige Beiträge. ...und bitte nicht alles ganz so ernst nehmen, denn Amateurfunk macht Spaß! Dieter Ziehn, DK4QT qsdrtzjhdgsls <= diese Dinge sind noch nicht vorhanden! DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Für die Ausbilder: Alles nur Vorschläge, geht bestimmt noch besser. Kursorganisation: Woher bekomme ich die Kursteilnehmer? Seite 2 Sehr individuelle Angelegenheit, OV-Aufgabe. Siehe Muster: Aushänge für Schulen, Universitäten, Jugendheime, Kirchengemeinden, siehe Presseaktionen. Muster bekommt man bei der DARC Geschäftsstelle (hoffe ich doch) und dem AJW-Referat des Distriktes N (siehe Homepage). Biete THW, Jugendfeuerwehr, DRK und wer weis noch wem die Zusammenarbeit an. Irgendwer im OV wird da schon Irgendjemanden kennen. Sonst ruft man da halt mal an. Kurstermin: Unterrichtsraum: Ausrüstung: Festen Termin einmal in der Woche einrichten, max. 3 Stunden. 2 bis 3 Ausbilder sollten sich den Spaß teilen (Woher nimmt man einen?). Abhängig von der Teilnehmerzahl, da kann ich nicht helfen. Für die ersten 6-8 Stunden. Overhead-Projektor, Klarsichtfolien und NonPermanent Filzschreiber. Die Profis nehmen natürlich Beamer und Malprogramm. Tafel geht auch, staubt aber. Arbeiten mit den Übungsprogrammen: PC’s und Laptops! Teilnehmer haben oft eigene Laptops. Sonst 3-4 alte PC’s mit WIN 98 SE, reicht schon, kostet doch nix. 2 Teilnehmer je PC geht schon. Papier, Bleistift und Taschenrechner, die Aufgaben sind auf dem PC, die Lösung muß auf Papier erstellt werden, dann im Programm ankreuzen. Kursordnung: 30 Min. Betriebstechnik oder Gesetzeskunde 1 Stunde Basteln 1 Stunde technischer Unterricht Eine Pause einplanen 30 Min. oder 2x 15 Min. Was braucht man dafür? Pappteller und Plastikbesteck, dann Pizza backen oder bringen lassen, Getränke anbieten, eine Kiste Gemischtes paßt in jeden Kofferraum. (1 Pizza geteilt durch 4, mehr gibt es nicht. Auch die Kosten durch 4 teilten.) Eine Abfalltüte! Hilfsmittel: Lernprogramme gibt es beim DARC-AJW Referat und den Distrikts-AJW Referaten. (Siehe AfuP, VTH usw.) Brettschaltungen (Unterlagen) gibt es beim DARC AJW-Referat und den DistriktsAJW Referaten. Kosten je Brettschaltung 2,50 EUR bis 5,00 EUR, manchmal auch kostenlos. Empfängerbausätze gibt es beim DARC-AJW Referat und den Distrikts-AJW Referaten. Geld, bzw. in Naturalien, für Kursmaterial gibt es beim DARC-AJW Referat und den Distrikts- AJW Referaten, Teilnehmerlisten ab 3. Stunde erforderlich. Wenn es das da nicht gibt, beschwert Euch bei den Distriktsvorsitzenden und beim DARC Vorstand. (Irgendeiner von denen wird mich wohl mal erschlagen.) Bewährte AFU Kurse, Bücher, findet man reichlich auf der DARC Homepage. Nur diesen hier nicht, der ist nämlich noch nicht fertig. Ich bin noch berufstätig. DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 3 Vermeide den größten Fehler! Teilnehmer im Kurs nur zuhören lassen! Baue an jedem Kursabend einen Aktivteil ein! Wissen erfragen! Laß Dir was einfallen! Begleitprogramm: 14-tägig - anderer Tag, eine Aufgabe für andere OV-Mitglieder - a) Funken mit DN-Rufzeichen organisieren. Anreiz bieten -> DV-N Aktivitätscontest mitmachen. Wer da mitmacht ist für den Kurs gewonnen! b) Gastmitgliedschaft im DARC beantragen, dann gehört man schon mit dazu. c) Kursteilnehmer mit zu Fielddays, Flohmärkten, Peilwettbewerben und Veranstaltungen nehmen. Wichtig: Teilnehmer nicht auf langweiligen OV-Abenden abschrecken. Ein Kursteilnehmer berichtet je OV-Abend über den Stand und zeigt die Muster der Bastelaktionen.... Und nun: Einfach mal anfangen mit diesem Minimalkonzept. Ich lege sehr viel Wert auf die ersten Stunden und die Vermittlung der physikalischen Grundlagen! Strom Spannung Widerstand Ohmsche Gesetz Formelumstellung Elektromagnetismus Passive Bauelemente Aktive Bauelemente Schwingkreis Wellenausbreitung Gratistip: Einen Kurs können sich auch mehrere OM’s teilen....... EINER macht Technik.... EINER macht Gesetzeskunde und Betriebstechnik EINER macht Pizza EINER macht den Rest.....Basteln Wir fangen jetzt einfach mal an! Und denkt daran: Manch schwieriger Fall Endet mit Blitz und Knall. DK4QT’s Amateurfunklehrgang 1. Kursstunde: - Wir lern uns was !- Seite 4 „Ich bin....“, dann Name, Anschrift, Tel.Nr. u. E15 Min. Mail-Adr. der Teilnehmer notieren, Tabelle umlaufen lassen. Einleitung: Was ist ein Funkamateur? Allgemeine Flunkereien. (Genaueres später im AFU-Gesetz) (max. 15 Min.) Wir sind Funkamateure und keine Amateurfunker ! Unser Hobby ist der Amateurfunk. Ein Funkamateur beschäftigt sich mit dem Amateurfunk aus nicht kommerziellen Zwecken. Ein Funkamateur muß vor Ausübung des Amateurfunks eine Prüfung bei der RegTP ablegen und Kenntnisse der Funktechnik (Nachrichtentechnik), der allgemeinen Elektrotechnik, der Funkbe= triebstechnik und der Gesetzeskunde nachweisen. Die Ausübung des Amateurfunks in Deutschland wird durch das Amateurfunkgesetz geregelt. Bitte beachten, wir haben ein eigenes Gesetz! Ein Funkamateur übt sein Hobby mit großer Toleranz gegenüber anderen Funkamateuren und anderen Funkdiensten aus. Ein Funkamateur ist sich bewußt, daß alle seine Aussendungen weltweit mitgehört werden können und vermeidet unzüchtige Ausdrücke, verletzende oder verhetzende Reden gegenüber anderen Lebens- und Glaubenswelten. Ein Funkamateur ist sich bewußt, daß er mit den Inhalten seiner Aussendungen immer sein Land, seinen Ortsverband und seine Funkfreunde, sowie den Amateurfunk in Deutschland repräsentiert. Bevor ein Funkamateur funken darf, muß bei der RegTP eine erfolgreiche Prüfung abgelegt werden und man muß ein von der RegTP zugeteiltes Amateurfunkrufzeichen besitzen. Ähnlich wie Segelschein, Angelschein, Jagdschein oder Flugschein. Ohne Schein funkt nix. Prüfungsfächer sind: Gesetzeskunde, Betriebstechnik, Funktechnik (Grundlagen der Elektrizitätslehre, Magnetismus, Sender- und Empfängertechnik, Antennentechnik und Funkwellenausbreitung.) Im AFU-Kurs werden alle Grundlagen unterrichtet und die Fähigkeit erworben die Prüfungsaufgaben selbsttätig zu lösen. Einzige Voraussetzung für die Teilnehmer, üben, üben, üben................ Keine Angst vor der Technik, schon gar nicht vor der Funktechnik und Elektrotechnik. Ihr wisst schon viel davon, es ist euch nur nicht bewußt. Wir benutzen hier keine hochwissenschaftliche Erklärungen der physikalischen Grundlagen, sondern versuchen uns verständlich durch das Programm zu mogeln. Also streitet anschließend nicht mit Experten über meine Erklärungen, sondern seid zufrieden, wenn ein Grundverständnis für die nötigen Grundlagen erreicht wird. Jetzt geht’s richtig los! Hallo, schnell abfragen wer alles ¼ Pizza will, Telefonnummer vom Pizzadienst nicht vergessen: DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 5 Thema 1 : Ein wenig Materialkunde zum Eingewöhnen Beispiel: Aktivteil Draht > Muster für alle Teilnehmer = 20 cm flexiblen isolierter Draht ausgeben (Alle Teilnehmer wissen natürlich, daß es ein Draht zur Leitung von Elektrizität ist.) Aufgabe: 45Min. 1.) Einen Knoten in die Mitte des Drahtes machen. Eigentlich unwichtig, aber gut zum Festhalten beim Abisolieren und es macht neugierig. 2.) 5 cm am rechten Ende des Drahtes abisolieren, Linkshänder nehmen natürlich das linke Ende. 3.) Das abisolierte Stück Isolierung nicht wegwerfen. Der Draht wird während des ganzen Lehrganges gebraucht und am Ende dem Ausbilder zurück gegeben. Fragen: Antworten (Teilnehmer), vielleicht: Was ist das abisolierte Stück? Isolierung Was ist das für ein Material? Kunststoff Wofür wird es gebraucht? zum Schutz Was für Schutzmaterial kennen wir noch? Gummi Textilstoff(Bügeleisenschnur) Fragen: Antworten (Teilnehmer), vielleicht: Aus was besteht der Draht noch? Innenleiter Kupfer Was ist das für ein Material? Was ist Kupfer? Metall Wozu braucht man das? zum Strom leiten Was leitet noch Strom? Aluminium Eisen Messing Zinn Silber Gold Fragen: Platin alles Metalle Was sind das alles für Stoffe? UND was haben alle Metalle gemeinsam? Fragen: Was sind die Antworten bei 1: ? Was isoliert also? Warum isolieren die? Kennen wir noch mehr solche Stoffe? Was sind das alles für Stoffe? UND was haben die alle gemeinsam? aha, alle leiten Strom Antwort (Teilnehmer): keine Metalle! Nichtmetalle keine Stromleiter Glas Porzellan Gummi Papier, Pappe Holz Wolle Nichtmetalle sie leiten keinen Strom Erekenntnis: Also haben wir gemeinsam die Stoff(Material)-gruppen der Leiter und Nichtleiter entdeckt! Wie Ihr seht, ist Amateurfunk gar nicht so schwierig! 75 Min. um Pause: Pizza früh genug bestellt, Getränke da? (max. 20 Min.) DK4QT’s Amateurfunklehrgang Thema 2: - Wir lern uns was !- Seite 6 Rufzeichen 30 Min. Nach bestandener Prüfung bekommen wir ein eigenes Rufzeichen zugeteilt. Die Funkrufzeichen für alle Funkdienste werden weltweit, nach den Regeln der internationalen Fernmeldebehörden gebildet. Ein Rufzeichen beginnt immer mit dem Landeskenner, Präfix genannt. Das sind die ersten 2 Zeichen eines Rufzeichens. Manche Länder verwenden nur das erste Zeichen als Landeskenner, andere die ersten beiden oder ersten drei Zeichen. Nach dem Landeskenner kommt üblicherweise eine Zahl, Ordnungszahl. Einige Länder benutzen die Ordnungszahl zur Kennzeichnung bestimmter Landesteile, Distrikte o.ä. In Deutschland ist dies nicht umgesetzt. Nach der Zahl kommt der Suffix (Ordnungsanhang), der aus 1 bis 3 Buchstaben gebildet wird. Teile des Suffix werden in einigen Länder auch als Zuordnungskennung für Gebiete oder Verwaltungseinheiten genutzt, ansonsten willkürlich zur Bildung der unterschiedlichen Rufzeichen. In Deutschland versuchte man mit dem ersten Buchstaben nach der Zahl eine Zuordnung zu den RegTP Verwaltungsgebieten zu schaffen. Dieser Versuch wurde aufgegeben, da mit dieser Festlegung nur noch zwei Buchstaben im Suffix zur Bildung neuer Rufzeichen zur Verfügung standen und der Vorrat sehr schnell mit der Vergabe neuer Lizenzen aufgebraucht war. Thema 3: Deutsche Amateurfunkrufzeichen Beispiele: DK4QT Präfix Ordnungszahl DK DL DH DO DO Suffix 4 1 8 2 2 QT YFF IJ YRM YSM Ausgegebene Präfixe für den Amateurfunkbetrieb in DL: DA DN Ordnungszahlen: Suffix: DB DO (DE) DR DF DG DH DJ DK DL DM Im Suffix sind zwei oder drei Buchstaben möglich. (DE) nur Empfangsstationen, wird vom Deutschen Amateur Radio Club vergeben, kein offizieller Präfix für Sendelizenzen. DO DN Siehe Anhang 2: DD DQ 0–9 A bis ZZZ Besonderheiten: DC DP reserviert für Klasse E Rufzeichen für Ausbildungsbetrieb Amateurfunkverordnung – AfuV (sollte man mal kopieren und verteilen) DK4QT’s Amateurfunklehrgang Thema 4: F ON PA LX G GW GI GM EI OZ SM LA OH SP OK OM HA OE S5 9A YU I HB HB0 3A EA - Wir lern uns was !- Seite 7 Landeskenner unserer Nachbarländer: (bitte lernen) Frankreich, Belgien, Niederlande, Luxemburg England, Wales, Nord Irland, Scotland, Irland, auch Dänemark Schweden Norwegen Finnland Polen Tschechien Slowakei Ungarn Oesterreich Slowenien Croatien Jugoslawien Italien Schweiz Lichtenstein Monaco Spanien auch auch auch HW,HX,HY,TH,TM,TP,TQ,TV,TW OT PE,PI,PD auch auch auch auch EJ 2E,M 2C, 2W, 2X, 2Y, GB6AR, GC, MC, MW 2I, 2N, GB0SHC ,GN ,MI ,MN 2A ,2M, 2S, 2T, GM, GS, MM, MS Lernen zum nächsten mal! Das trennt die Spreu vom Weizen. Es kann ja nicht jeder Funkamateur werden. Wer nix lernt, hält nur den Kurs auf. 125 Min. sind rum. Basteln: Die 1. Brettschaltung (ich empfehle die Sirene) (max. 55 Min.) Ich hoffe doch, daß alles bestens besorgt und organisiert ist und auch ein paar Lötkolben da sind und Batterien natürlich auch. Wir wollen jetzt nix verstehen, nur löten und heulen lassen. Erklären kann man es später mal. 180 Min. sind rum Du hast die Teilnehmer und Dich 3 Stunden gequält, mach Schluß! Ende: Herzlichen Glückwunsch, Du bist jetzt AFU-Lehrer, mit Deinem 1. Abend hast Du die Eignungsprüfung bestanden und der DARC-Vorstand notiert Dich auf der Liste der zukünftigen Empfänger der „Golden Ehrennadel“ des DARC’s. Mach bitte weiter, es gibt keinen Besseren als Dich und die Teilnehmer brauchen Dich. Die erste Inspiration ist oft die Lösung schon. DK4QT’s Amateurfunklehrgang 2. Stunde: - Wir lern uns was !- Seite 8 Ergebnisse der 1. Stunde ansprechen. 10 Min. Wir haben die Stoffgruppen der Nichtleiter, welche wir auch als Isolatoren bezeichnen und die Stoffgruppe der Leiter, welche wir als Metalle erkannt haben gefunden. (Bitte jetzt die Sirenen der ersten Stunde ausmachen, es stört.) Unterschiedliche Stoffe machten schon immer neugierig. Unsere Vor – Vor – Vorfahren waren bereits fleißig und haben viel daran herumgeforscht, Erkenntnisse gesammelt und besondere Merkmale der verschiedenen Stoffe herausgefunden. Die alten Phönizier, Aramäer und Ägypter waren schon große Materialkundler, bevor die Römer wieder alles kaputt machten und die fernen Chinesen haben uns auch nicht alles verraten. Wir erfinden das jetzt NEU. Wir können also für die Stoffe einen Personalausweis erstellen, der alle Daten enthält, die einen Stoff so beschreiben, daß er unverwechselbar wird wie ein Fingerabdruck. Thema 5: Material(Stoff)kunde 40 Min. Vorabinfo an die Teilnehmer, quasi Entschuldigung für die kommende Stunde. Wir müssen uns an die Erklärung des Elektrons machen und dazu brauchen wir etwas technisches Allgemeinwissen.) Frage? Was sind charakteristische Materialeigenschaften? a) Einen Holzwürfel, einen Eisenwürfel rumreichen, einen 1 Liter klarsicht Messbecher mit ½ Liter Wasser bereitstellen. (Aus Mutters Küche leihen.) Archimedes Methode! b) Beide Würfel nacheinander in den Meßbecher legen und die Höhe des Wasserstandes ablesen. c) Frage: Was lernt uns das? Antwort: Unterschiedliche Stoffe haben unterschiedliche Wasserverdrängung und somit auch unterschiedliche Materialdichten und somit Materialgewichte. Nur mal so zur Erinnerung! Weitere Materialeigenschaften sind: Spezifisches Gewicht Härte Schmelzpunkt Spezifischer Widerstand Definition: (Festlegungen) 3 Würfel, 1 cm gemessen in Shorhärte (einige kennen das) gemessen in Grad Celsius 2 Draht 1m lang mit 1mm Querschnitt Forschertrieb, Frage: Wie kommt man an solche Erkenntnisse? (Neugierig wie die Menschen nun mal so sind, wollten sie natürlich noch mehr über die Stoffe wissen.) Antwort: Wie die kleinen Kinder! Auseinandernehmen und gucken was drin ist! Vielleicht bekommt man es hinterher ja wieder zusammen. Und hier nun die komplizierte Erklärung: Man stellte bald fest, daß man die Stoffe zwar immer mehr zerkleinern konnte, aber so richtig was neues konnte man dabei nicht mehr entdecken. Man stand vor den „Kleinsten“ nicht mehr teilbaren Stücken und da konnte man nicht hineinsehen. Bereits vor über 2.500 Jahren machten sich Menschen darüber Gedanken, wie unsere Materie aufgebaut sein könnte. Rein theoretische Überlegungen führten zu der Überzeugung, daß die Materialien aus kleinsten, nicht mehr teilbaren Bausteinen bestehen müssen. Diesen „Urteilchen“ gab man den griechischen Namen ATOMOS - „Die Unteilbaren“. Daraus ist das deutsche Wort ATOM geworden. Bei den Experimenten hatte man aber auch entdeckt, daß sich verschiedene Stoffe miteinander verbinden können und dann ein neuer, anderer Stoff mit neuen Eigenschaften entsteht, Stoffverbindungen, Legierungen (Messing, CocaCola auch ?). Aber auch da konnte man nicht hineingucken und damit auch nicht verstehen wie das alles so funktioniert. Was machen? Wo wir nicht hingucken können, da müssen wir uns hindenken! ☻ Vorsicht hier entsteht gerade die theoretische Wissenschaft: Also dachten sich einige klugen Köpfe etwas aus, was unter Berücksichtigung der bereits bekannten Fakten die bis dahin unerklärlichen Eigenschaften logisch erklärte. Damit hatte man eine Grundlage geschaffen, auf der man weiter forschen konnte. Um sich ein Bild vom Aufbau der Atome zu machen, hat man im Laufe der Zeit einige Modelle entwickelt. Das für unsere Zwecke günstige, aber auch vollkommen ausreichende, stammt von dem Physiker Nils Bohr (1885 - 1961): Wir befassen uns jetzt mit den damals kleinsten, nicht mehr teilbaren Teilchen. Wir wissen nicht was drin ist, wir denken was da hinein. DK4QT’s Amateurfunklehrgang Thema 6: - Wir lern uns was !- Seite 9 Das Bohr’sche Atommodell (wo sind denn die Elektronen?) 40 Min. Vorführung: 1 m Schnur, eine M10 Mutter, die M10 Mutter an der Schnur über dem Kopf kreisen lassen. Frage: „Was bin ich?“ Antwort: „Ich bin ein Wasserstoffatom, die M10 Mutter ist das Elektron, mein Körper der Atomkern.“ Und jetzt ehren wir Herrn Bohr! Niels Bohr wurde am 7. Oktober 1885 in Kopenhagen als mittleres von drei Kindern geboren. Herr Bohr hat dem Innenleben des Atoms ein Gesicht gegeben. (Das Bohr´sche Modell ist wie der Name sagt ein Modell, es beschreibt nicht, wie das Atom wirklich ist, sondern wie man es sich vorstellt.) Also ähnlich wie bei einem Kleid. Das Atom hat eine Hülle und einen Kern. Im Atomkern befinden sich Protonen (positiv geladen) und Neutronen (nicht geladen). Die Atomhülle wird von Elektronen (negativ geladen) gebildet, die den Kern umkreisen. Man nennt diese Kreisbahnen auch Hüllen oder Schalen. Die Elektronen besitzen im Vergleich zu den Kernteilchen praktisch keine Masse. Die Größe eines Atoms kann nur näherungsweise angegeben werden: ca. 10 Milliarden Atome nebeneinander ergeben einen Meter. Der Atomkern, der praktisch die gesamte Masse enthält, ist nochmals ca. 100.000-mal kleiner. Normalerweise besitzt ein Atom gleich viele Elektronen auf der Hülle wie Protonen im Kern, es ist somit elektrisch neutral. Es kann jedoch z.B. durch Zusammenstöße vorkommen, daß auf der Hülle ein Elektron weniger oder mehr vorhanden ist. Dann wird das Atom zu einem Ion, dass Ion ist elektrisch nicht mehr neutral, da die positive Ladung des Kerns überwiegt oder die negative Ladung der Elektronen. Später mehr! Das einfachste Atom ! 1 Proton als Kern Und ein -e (Elektron auf einer Bahn) – – Nun hat Herr Bohr festgelegt, daß das einfachste Atom ein e auf der Kreisbahn hat. Das e ist Träger einer negativen Ladung und das Proton im Kern ist mit der gleichen Ladungsmenge positiv geladen. Da, wie Ihr wißt, sich negative und positive Ladungen anziehen, müßten die also bald zusammenknallen. – Dieser Anziehungskraft entzieht sich das e dadurch, daß es mit Lichtgeschwindigkeit (300 000 km/Sek.) um den Kern rast. Die Fliehkraft und die Elektrostatische Anziehungskraft des Kerns halten sich also die Waage. Nun wird es spassig Hätte Herr Bohr nun Ruhe gegeben, dann wäre ab hier die Welt in Ordnung. Nein, wenn man so einen Gedankenlauf hat, dann macht man weitere Atome. Für jeden Stoff also ein eigenes. Und hier ist schon das Nächste! Und hier der Start des Chaos! 2 -e (Elektronen auf einer Bahn!) DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 10 Leider hat Herr Bohr nicht die 19-hundert-68-ziger Endwicklung berücksichtigt. Wenn zwei Elektronen auf einer Kreisbahn (Zimmer) sind, dann muß eines davon zur Erfüllung der Quotenregelung eine Elektronin sein. Wie das dann ausgeht, das kennen wir aus der Bibel und dem Paradies mit dem verdammten Apfel. – Ehe man sich versieht, braucht man neue Zimmer (Kreisbahnen) für die Baby e’s . Und da alles mit Lichtgeschwindigkeit passiert, endet die Geschichte natürlich im Chaos. Das zweite Zimmer – reicht auch bald nicht mehr, denn bei den Baby e’s sind nach den Theorien des Herrn Gaus ja auch Elektroninnen dabei und die beherrschen den Apfeltrick seit ihrer Geburt auch. Man muß anbauen und – anbauen. Immer neue Baby e’s benötigen neue Kreisbahnen. Gaus, siehe: home.t-online.de/home/0926161717-0002/gauss.htm oder noch komplizierter www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw1_ge/kap_6/advanced/t6_3_2.html, verstehste nicht ? Bist nicht alleine! – Bevor Papa e die Übersicht verlor, hat dann Herr Bohr und andere Herren Rutherfort’s schnell noch Ordnung hergestellt und die Anzahl der Betten (Plätze) je Zimmer und die Anzahl der Bahnen festgelegt. – – Also auf der ersten Bahn maximal 2 e, auf der zweiten Bahn max. 8 e usw....... Genaueres darüber gibt es hier.... (Denke bitte daran, wir wollen nur Funkamateur werden.) www.ernaehrungs-city.de/chemie-lv2.htm, www.chemieplanet.de/elemente/bohr.htm, oder tippt bei Google mal ein: “Bohr’sches Atommodell“. Da muß man dann aber Zeit mitbringen. – Eins ist noch wichtig! Die äußeren Bahnen können max. 8 e aufnehmen. Haben sie weniger, dann klauen – – sie gerne ein oder einige e von anderen Atomen, oder benutzen die e gemeinsam. – D.h., sie geben auch manchmal e ab und genau die brauchen wir noch !!!!!!!!!!!!!!! Na ja, so was kommt dann dabei raus. Bohr'sches Atommodell • • "Atome sind aus einem Atomkern mit Protonen und Neutronen aufgebaut." "Um den Atomkern kreisen negativ geladene Elektronen in den ihnen zugewiesenen Schalen (Bahnen)." Thema 7: Elektronenladung oder woher kommt die Elektrizität? Die kleinste in der Natur vorkommende Elektrizitätsmenge ist die Elementarladung. Proton und Elektron/in tragen jeweils die gleiche Ladungsmenge von jeweils: - e = 1,602 x 10 –19 C = 1As (C= Coulomb, As = Ampere/Sekunde ) Das sollten wir uns irgendwie merken, denn daraus werden wir unseren Strom machen. Wer Lust hat, kann hier auch noch weiterlesen, nur wer Lust hat. DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 11 Nur für Freiwillige, wir brauchen dies hier nicht für den Kurs! Viele chemische Reaktionen lassen sich erst verstehen, wenn man mit diesem Schalenmodell vertraut ist. Es soll hier nicht tiefer auf die mathematisch-physikalischen Grundlagen eingegangen werden. Die Grundaussage dieser Theorie ist folgende: Elektronen kreisen nicht wahllos um den Atomkern, sondern halten sich innerhalb von Schalen auf. Jede Schale hat ihr definiertes Energieniveau. Der Grund dafür folgender: • • Elektronen kreisen mit großer Geschwindigkeit um den Atomkern. Die elektrostatische Anziehungskraft zwischen Kern und Elektronen - bei der die negativ geladenen Elektronen durch den positiven Kern angezogen werden - wird durch die Zentrifugalkraft (Fliehkraft) der Elektronen aufgehoben. Würden die Elektronen also nicht in dieser hohen Geschwindigkeit um den Kern kreisen, müßten sie auf den Kern stürzen. Dabei taucht jedoch folgendes Problem auf: Der Physiker Niels Bohr hatte nun folgende Idee: Elektronen können sich auf festgelegten Bahnen (Schalen) mit jeweils unterschiedlichen Energiestufen strahlungslos, d.h. ohne Energieverlust bewegen. Die Besetzung von Schalen durch Elektronen sind für die Atomstruktur, chemische Bindungen und Reaktionen verantwortlich. Diese Schalen werden K-Schale, L-Schale, M-Schale u.s.w. genannt. Für die Schalen gilt: • Die (1.) K-Schale fast insgesamt 2 Elektronen. Die (2.) L-Schale und alle weiteren Hauptschalen nehmen 8 Elektronen auf (mit Unterschalen sogar noch mehr, aber darauf gehen wir hier nicht mehr ein. • • Die dritte Schale (M-Schale) nimmt ein 1 Elektron auf. Diese Schale ist nicht gesättigt, weil sie ja zunächst 7 weitere Elektronen aufnehmen könnte. Elektronen nicht gesättigter Schalen bezeichnet man als Valenzelektronen; sie sind für die chemischen Reaktionen verantwortlich. Mehrerer Atome können diese Valenzelektronen gemeinsam benutzen und bilden dadurch einen neuen Stoff mit neuen Eigenschaften. Hier angekommen? Streber! Weitere (un)verständliche Literatur: Unbedingt zu empfehlen ! http://mitglied.lycos.de/Autoelektrik/ Pause: Sag ich nix mehr zu, müsst Ihr selber organisieren. Basteln: Die 2. Brettschaltung (ich empfehle LED Blinki 1) 20 Min. (max. 70 Min.) Wir erklären noch immer nix, Hauptsache es blinkt. Naja, dies ist ein Widerstand, dies ein Kondensator, dies ein Transistor Und Lötkolben sind vorne ganz schön heiß (einige haben es schon gemerkt). Ab nach Hause jetzt! Die steilste Wand Erklimmt der Verstand. DK4QT’s Amateurfunklehrgang 3. Stunde: - Wir lern uns was !- Wir funken jetzt! Seite 12 30 Min. Der Kursleiter und die OV-Mitglieder haben alles organisiert! Denkt an die Wirkung des ersten Eindruckes!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Es ist eine Station zur Verfügung und die Gegenstationen, die OV-Mitglieder warten schon. Ihr habt mindestens ein Ausbildungsrufzeichen und es kann jetzt losgehen. Einführung: Wir erklären den Ablauf eines QSO’s und so weiter. CQ = allgemeiner Anruf Rapport = RS (T) Readability 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Strength Tone (Ton bei (Lesbarkeit) (Stärke) CW) nicht lesbar kaum hörbar äußerst roh kaum lesbar sehr schwach sehr roh schwach lesbar schwach roh lesbar mäßig leicht roh gut lesbar ausreichend musikalisch gut hörbar moduliert mäßig stark instabil etwas stark Brumm sehr stark rein Algemeiner Anruf: CQ CQ CQ 2 Meter von DN1AA, DN1AA bitte kommen! DN1AA hier ist DK4QT bitte kommen. DK4QT hier ist DN1AA, mein Name ist ?Gabi?, mein Standort ist ???????????????, ich funke hier an der Ausbildungsstation des AFU-Kurses. Dein Rapport ist 5 und 9. DK4QT von DN1AA bitte kommen. DN1AA von DK4QT, guten Tag Gabi, mein Name ist Dieter, Mein QTH (Standort) ist Oerlinghausen. Dein Rapport ist ebenfalls 5 und 9 hier. Viele Grüße an die Kursteilnehmer. Viel Spaß bei der Ausbildung. 73 und danke für das QSO. DN1AA von DK4QT, bitte kommen DK4QT hier ist DN1AA, ok OM Dieter, danke für die Verbindung und auf Wiederhören. Erkläre OM, QTH, 73 Los jetzt, jeder ein QSO!!!! DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 13 Hier hört der Spaß jetzt erst mal auf! (max. 30 Min.) 1.) Dieser Kurs ist ein Kurs des DARC Ortsverbandes „Sowieso“, die Teilnahme ist für Mitglieder des DARC’s natürlich kostenlos. Für Gastmitglieder, 6 Monate kostenlos, dann je Kursabend 2 EURO, oder nach 6 Monaten Vollmitglied werden. Die Anfahrt des Kursleiters ist natürlich nicht kostenlos, die kostet pro Teilnehmer und Abend 1 EURO ! 2.) Teilweise wird das Unterrichtsmaterial, wie Brettschaltungen, von den AJW Referaten, auch kostenlos zur Verfügung gestellt. Übungsprogramme, wie AfuP sind Freeware und können aus dem Internet geladen werden. Siehe Google.de und dann AfuP eingeben! Bei umfangreicheren Bastelprojekten => Empfänger müssen die Bauteile bezahlt werden. Bücher, AFU-Kurse, siehe DARC Homepage, muß man sich selber kaufen. 3.) Mitglied werden: Siehe DARC Homepage > Satzung< Beitragsordnung (BO) vom 23. Oktober 1977 gemäß §§ 6 und 7 der Satzung vom 22. April 1977 1. Beitragsjahr Das Beitragsjahr ist das Kalenderjahr. 2. Beitragsklassen Der Mitgliedsbeitrag ist gemäß den nachstehend genannten Beitragsklassen zu entrichten: 2.1. Beitragsklasse 01 – Vollmitgliedschaft, Mitglieder, die das 18. Lebensjahr vollendet haben, 2.2. Beitragsklasse 02 - Jugendliche Mitglieder bis zur Vollendung des 18. Lebensjahres; einschl. des Kalenderjahres, in dem diese Vollendung liegt. 2.3. Beitragsklasse 03 - Familienmitgliedschaft Zweite und weitere Mitglieder derselben Familie ohne Lieferung der Clubzeitschrift CQ DL. Die Gewährung des ermäßigten Beitrages setzt voraus, daß ein Mitglied der Familie Beiträge nach Beitragsklasse 01 oder 08 zahlt. Klasse 01 = 66,0 EURO, Klasse 02,05,08 = 24,00 EURO, Klasse 03,07 = 18,00 EURO Klasse 04 = 12 EURO 4.) Gastmitglied werden, 6 Monate Wenn es sein muß, Jugendlichen, Schülern und Studenten anbieten, älteren Teilnehmern auch. Anmeldeformular gibt es als PDF auf der Homepage. Besser ist für Vollmitgliedschaft zu werben, bitte Beitrittsformulare verteilen. Gastmitglieder und Nichtmitglieder bitten, ab jetzt, für die Bastelmaterialien den Bauteilepreis zu zahlen (sonst gibt es nix., basta). Kursgebühr für Nichtmitglieder (3€)festlegen und kassieren. Es geht weiter, wenn jetzt noch Teilnehmer da sind. Verteilen von Unterrichtsmaterial: Kopien der Inhalte von Stunde 1 und 2, vielleicht habt Ihr das ja auch schon in den Stunden gemacht. Amateurfunkverordnung AfuV kopieren und verteilen, dto. Amateurfunkgesetz (gibt es auf der DARC Homepage. Übungsprogramm AfuP auf CD, für die Teilnehmer, welche kein Internet haben. Im OV wird doch einer CD’s brennen können. DK4QT’s Amateurfunklehrgang Thema 8: - Wir lern uns was !- Seite 14 Gitterstruktur, Elektronenbewegung im Material 30 Min. Das Elektron ist also Träger der Elementarladung, ich nenne das mal Träger der Elektrizität oder ruhenden elektrischen Strom und wenn die Physiker noch so schreien. Wo ist der ruhende Strom? Im Stromleiter, also im Metall (das andere Zeug leitet ja nicht). Was ist Metall? Ein Haufen Atome die sich in Gitterstrukturen angeordnet haben. Dazu zeigen wir noch Bildchen. Diese Atomhaufen können wir mechanisch bearbeiten zu Barren, Blechen, Drähten. Uhrzeigern und Straßenbahnschienen, aber das hat alles nix mit Elektronik zu tun. Also Drähte: Atomhaufen in Drahtform und in den Atomen da sind die Elektronen drin, die Träger der Elementarladung -e, unser ruhender Strom. Da die Atome so winzig sind, sind im Draht Milliarden Atome und somit auch Milliarden Elektronen mit ihren Elementarladungen -e. Bei normaler Raumtemperatur jittern (bewegen sich) freie Elektronen im Metall ungeordnet herum. Freie Elektronen (Valenzelektronen), sind Ausreißer von der letzten Schale eines Atoms. Bei Metallen lösen sich Elektronen aus der letzen Schale bereits bei Erwärmung (Zimmertemperatur) und schwirren ungeordnet zwischen den Atomgittern herum. Wenn es uns gelingt, die sinnlos herumirrenden Elektronen alle in eine Richtung zu bewegen, dann würde aus dem ruhenden Strom ein fließender Strom. Eine gerichtete Bewegung von Elektronen bezeichnen wir dann als Elektrischen Strom. Jetzt haben wir’s endlich: Strom = in eine Richtung bewegte Elektronen ist Strom. (Und manchmal ist er gelb, ja ?) Ich empfehle die CD von dwu-Unterrichtsmedien anzuschaffen. Ich empfehle es sogar sehr!! Wer sich dies hier auf dem PC ansieht, bitte das „dwu“ Symbol anklicken > Funktioniert nur, wenn man gleichzeitig im Internet ist. Seite www.dwu-unterrichtsmaterialien.de Ein wenig Grundlagenwissen: Nur soviel, dass man mal mitreden kann, oder so ungefähr ahnt, wovon „die“ da reden. Das Ganze auf den folgenden Seiten in einprägsamen Bilder. Thema 9: Bildchen, nächste Seite zeigen oder als Kopie ansehen! DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 15 DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 16 DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 17 Pause: für Pizza und Co. 20 Min. Thema 10: 40 Min. Spannung Elektrizität war schon immer da! Schon seit dem Altertum ist die Reibungselektrizität bekannt. Z.B. wird bei der Reibung eines Hartgummistabes mit einem Katzenfell, der Hartgummistab geladen wird. Man kann dies nachweisen, indem man die Ladung des Hartgummistabes an dem Kopf eines Elektroskopes abstreift. Aber auch das Katzenfell ist geladen. Legt man es auf das durch den Hartgummistab aufgeladene Elektroskop, so geht der Ausschlag wieder zurück. Offensichtlich trägt das Katzenfell nach dem Reibprozess die umgekehrte Ladung wie der Hartgummistab. Wieso klebt der Ballon an der Decke? Bitte aufblasen und reiben! Nur ein paar alte Beispiele, kurz mal durchblättern !!!!! Mehr nicht ! Ein wenig Historie, für zu Hause. Das ist alles lange vorm Krieg passiert. Otto von Guericke (der mit den Magdeburger Halbkugeln) fand heraus, dass sich Schwefel wie Bernstein verhält. Er baute 1663 (1671?) die erste elektrostatische Maschine: eine Schwefelkugel, die mit der Hand gerieben wird. Aus diesem Urtyp wurden in den folgenden Jahrhunderten sehr viele Abarten ersonnen und gebaut. Abbé Nollet baute ca. 1740 eine Maschine, die auf Guericke's geriebener Schwefelkugel basiert. Er benutzte eine Glaskugel mit einer Handkurbel für dauerhaften Antrieb. Er war Physiklehrer der königlichen Kinder, und Demonstrationen mit diesen Maschinen begannen in Mode zu kommen. DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 18 Woher, Wieso, Warum passiert denn da etwas? Die Atome haben grundsätzlich das Bestreben im Kern und auf den Kreisbahnen gleiche Ladungen zu haben. Damit sind diese Atome dann elektrisch neutral. ABER.... Einige Atome können relativ leicht Elektronen aufnehmen und andere leicht Elektronen abgeben. Treffen solche Atome aufeinander, so passiert es, daß ein Elektron vollständig von einem Atom auf das andere Atom übergeht. Hat ein Atom ein Elektron abgegeben oder aufgenommen, dann fehlt ihm ein –e, oder es hat ein –e zuviel. Das Atom ist dann nicht mehr elektrisch neutral, sonder positiv oder negativ geladen. Die beiden Atome werden damit zu Ionen. Ionen ist die Bezeichnung für elektrisch geladene Atome. Aus der Schule wissen wir noch: Gleichnamige Ladungen stoßen einander ab, ungleichnamige ziehen sich an. + + + stossen sich ab stossen sich ab ziehen sich an Und bei elektrostatischen Feldern? Da haben wir durch Reibung oder Druck die negativ geladenen Atome und die positiv geladenen auf verschiedenen Fläche versammelt. Damit haben wir ein hohes elektrisches Potential von Ladungsträger auf unterschiedlichen Flächen aufgebaut. Einmal positiv, einmal negativ geladen. Das ist natürlich nicht natürlich, da üblicherweise die Umwelt aus ausgeglichenen Ladungen besteht. Hier haben wir aber jetzt einen Spannungsunterschied (Potentialunterschied) zwischen dem elektrisches Potentialen der beiden Flächen. Und wir wissen auch, daß sich ungleiche Ladungen anziehen. In logischer Konsequenz wird durch die gegenseitige Anziehung der positiven und negativen Ionenladungen auch wieder ein Ausgleich stattfinden. Das geht sehr schnell, und kann je nach Ladungs= unterschied sogar schmerzhaft sein. Sie erinnern sich sicher an den elektrischen Schlag beim Aussteigen aus einem Auto? Elektrostatische Aufladungen erzeugen Spannungen von einigen hundert bis zu einigen tausend Volt! Diese können beim Potentialausgleich zu kurzfristigen hohen Strömen führen, welche empfindliche elektronische Bauteile beschädigen oder zerstören. Diese wurden schließlich auch nur für Betriebsspannungen von einigen Volt ausgelegt. In der Fachsprache werden elektrische Entladung auch nur ESD genannt. (Electrostatic Discharge) Elektrostatische Felder dürfen nicht mit Wechselfelder (NF) verwechselt werden. Elektrostatische Ladungen können als hohe örtliche Konzentrationen z.B. auf einem Kunststoffteppich auftreten. Bis zur Entladung besteht demnach kein Stromfluss. Bei sehr hohen Ladungen (1 – 80 kVolt) tritt schon bei Annäherung eine Funkenentladung ein. Auch der Blitz beim Gewitter ist ein elektrostatisches Phänomen. Spätestens hier wird deutlich, welche Kraft in der Elektrostatik ruhen kann. Merke! Merke! Elektrizität hat etwas mit Ladung zu tun! Wir merken erst etwas, wenn sich Ladungen bewegen! DK4QT’s Amateurfunklehrgang - Wir lern uns was !- Seite 19 Thema 11: Wir finden Spannung und machen Strom! Wir erinnern uns! Elektrische Leiter In Leitern sind die Elektronen (fast) frei beweglich. Beispiele für Leiter sind alle Metalle wie Cu, Fe, Al, Au und Metalllegierungen wie Konstantan u. Nickelin. Die frei beweglichen Elektronen sind, wie wir wissen, Träger elektrischen Elementarladung, deshalb hatten wir diese als –e dargestellt. Wie das obere Bild zeigt, jittern die –e ziellos, also ungerichtet und unnutz im Gitterverbund der Atome herum. Wenn wir aber die –e alle in eine Richtung treiben könnten, dann hätten wir so einen Effekt wie bei der Entladung von Elektrostatik gegen Masse (Türklinke). Es findet also ein Potentialausgleich statt. Merke! Spannung ist Potentialunterschied! Zwischen 2 Punkten mit unterschiedlicher elektrischer Ladung (Potentialen) besteht eine elektrische Spannung. Diese Spannungsdifferenz ist bestrebt sich auszugleichen. Die Spannung ist also die Ursache für den elektrischen Strom. Beim Ladungsausgleich bewegen (fließen) sich Elektronenbewegung = Strom die Elektronen in eine Richtung. Wir wissen schon, Die Einheit der Spannung ist das Volt, abgekürzt V. Das Formelzeichen der elektrischen Spannung ist U. Spannung Formelzeichen Maßeinheit U V Die Einheit Volt ist nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta * 1745 +1827 benannt. Aha, Potentialausgleich heist doch, daß ein Teil der Elektronenladung zur Türklinke geflossen ist! Das heißt, die Elektronen haben sich bewegt und dabei ist Strom geflossen. Dann ist Strom also nix anderes wie bewegte Elektronen!!! Hier haben wir es nun bewiesen. Merke! Strom ist bewegte Elektronen! Na das ist ja einfach! Wenn Spannung da ist, dann fließt Strom! Aber wie verdammt noch mal macht man Spannung? Bastelprojekt: Ende für heute ist erreicht. Tongenerator 30 Min..... Auch das allergrößte Hindernis, überwindet die Ausdauer ganz gewiss.
