Die Lernsoftware Interaktive Reise durch Magnetismus und Elektrizität beschäftigt sich detailliert mit den folgenden Themen: Bernstein und Wassermodelle als Namensgeber für den elektrischen Strom, das Atommodell und die Ursache des elektrischen Stroms, Zusammenhänge zwischen Magnetismus und Elektrizität, die sieben Arten der Erzeugung von Elektrizität, die Geschichte der Elektrizität, die berühmtesten Entdecker der Elektrizität und ihre Portraits, verbal und gezeichnet, wobei letztere von Melitta Pinkau grafisch umgesetzt wurden, die Geschichte der elektrischen Kommunikation, die Gesetzmäßigkeien der Elektrizität, Wirkungsweise und Schaltung von Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Transformatoren, Relais, Elektronenröhren, Halbleiterdioden, Transistoren, Thyristoren, Gleichrichtern, Dimmern, Wechselrichtern, Blinkschaltungen und Rechenschaltungen, Messung von elektrischem Strom, Schutz vor elektrischem Strom. Eine umfangreiche Literaturliste im Bereich Elektrotechnik rundet das Werk ab. Im Bereich der dazugehörigen Mathematik werden komplexe Rechnung, Fourieranalyse, Differenzialgleichungen und Schaltalgebra ausführlich erklärt und vorgeführt.

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DES AUTORS REFLEXIONEN

Zu der Zeit, als ich die Grundschule besuchte, bekam ich von einer Verwandten einen kleinen Elektro-Baukasten geschenkt. Dieses Geschenk hat mein Leben verändert! Es hat meine Begeisterung für die ebenso mächtige wie unsichtbare Kraft geweckt und Appetit auf mehr gemacht. Als Nächstes musste es zu Weihnachten der 'Elektromann' von Kosmos sein. Es war – wie ich mich dunkel erinnere – nicht allzu schwer, meine Oma von der Notwendigkeit dieses Geschenks zu überzeugen, ging es doch um Lehrspielzeug. Und wollte meine Oma nicht genau das, nämlich dass ich etwas lerne? Aber ach! Hätte sie doch lieber etwas anderes geschenkt, Undank ist der Welt Lohn. Ganz unfreiwillig wurde sie nun zum Versuchskaninchen bei den zahlreichen Experimenten, die der Kasten so bot: Sie steckte einen angemessenen elektrischen Schlag missbilligend weg, der sie beim Anfassen zweier Metallteile, die ich sie bat, mal kurz zu halten, am Kaffeetisch zusammenzucken ließ. Besonderen Spaß hatte es allerdings gemacht, sie an ihrem Geburtstag zu ihrem Telefon zu scheuchen, das zwar nicht wirklich klingelte, dafür aber die selbstgebaute elektrische Klingel, die in der Nähe des Telefons gut versteckt war und – per Draht gesteuert – das Telefonklingeln leidlich nachahmte.
Die 13 Semester Elektrotechnik an der TU Berlin bei so berühmten Professoren wie Hannakam, Gundlach, Wolters, Gerlach, Wagemann, Kersten, Naunin, Hanitsch, Fellbaum, Manz, Noll, Hartl, John und Bolz machten mich eher zu einem Theoretiker, was ich sehr gerne in Kauf nahm, weil dies durchaus meinen Neigungen entsprach.
Nun aber gibt es das Animationsprogramm Flash, und es wird Zeit, der Elektrotechnik zu der ihr gebührenden Anschaulichkeit zu verhelfen. Vorbei ist die Zeit der muffigen Bücher, let's animate!
Ich gewann Melitta Pinkau dafür, die Portraits der berühmten Elektrotechniker und Physiker zu zeichnen. Melitta war im gleichen Flash-Lehrgang wie ich und das Sichten ihrer grafischen Fähigkeiten verhalv mir zu dem Schluss, dass ihre Bilder die vorliegende CD-ROM zu einem Kleinod (wieder so ein Wort, das keiner mehr kennt) machen könnten und dass das Deligieren der Zeichenarbeit das Herausbringen dieser CD-ROM um Jahre verkürzen würde; verglichen mit dem Termin, der sich ergäbe, wenn ich alle Zeichnungen selber hätte anfertigen müssen.
Sollte es uns nicht zu denken geben, dass es sieben Arten gibt, Elektrizität zu erzeugen? Und dass wir sieben Wirkungen kennen, die der Strom hervorruft? Und obgleich ER daselbst als unsichtbar gilt, kann man ihn nicht doch schmecken, wenn man mit der Zunge die beiden Pole einer Batterie berührt? Und konnte man ihn nicht riechen, wenn man in der Kindheit die elektrische Eisenbahn entgleisen ließ und der Trafo sich dann bei dem entstehenden Kurzschluss mit einem schwach wahrnehmbaren Knacken vorübergehend abschaltete, als wollte er sagen: "Bring' das gefälligst erst mal in Ordnung, vorher springe ich nicht wieder an."
Und der Magnetismus? Den gibt's gratis dazu. Denn im Laufe der Jahrhunderte haben die Menschen gelernt, dass das Eine nie ohne das Andere auftritt. Sie sind unzertrennlich, wie Rimski und Korsakow. Der Engländer James Clerk Maxwell schrieb diese Gesetzmäßigkeiten für die Ewigkeit auf. Können diese Gleichungen lügen, wo man doch durch das Jonglieren mit ihnen gelernt hat, die Theorie ganzer Wissensgebiete herzuleizen und die Praxis dieselben auch noch bestätigt? Gewöhnlich zu Verschwörungstheorien neigende Kreise munkeln jedoch hinter vorgehaltener Hand, Maxwell habe lediglich die halbe Wahrheit erkannt . . .
Wie dem auch sei: Löse dein Ticket und tauche ein in die Geschichte und die Geheimnisse der „Königin Elektrizität“, wie sie der Autor Paul Rodewald vor mehr als 64 Jahren einmal ziemlich zutreffend bezeichnete. Möge "der Saft" mit dir sein!
FACHCHINESISCHES: Wie gewohnt ist der CD-ROM-Inhalt in den Versionen .exe (eine Flash-Player Installation ist hier nicht mal nötig), .swf und .html vorhanden, außerdem in einem Dateisystem für das Apple Macintosh OS. Neu ist aber die Tatsache, dass der Inhalt der CD-ROM auch für Smartphones mit Flash-Player 10 optimiert wurde, unabhängig von der Tatsache, dass Adobe in Zukunft den Flash-Player für Handys nicht mehr unterstützen will. Bedient man nun das Smartphone im Querformat und im Vollbildmodus, können sämtliche Knöpfe sogar mit Wiener-Wurst-Fingern bequem betätigt werden. Getestet wurde dies auf dem Smartphone Defy Plus von Motorola. Auf abgespeckten Flash-Versionen wie Flash Lite ist diese .html-Datei natürlich nicht lauffähig. Neu ist auch der CD-ROM-Inhalt als .pdf-Datei. Der Inhalt ist dann voll funktionsfähig mit dem Adobe Acrobat Reader 9 oder 10 darstellbar, aber nur auf PCs! Dass eBook-Reader das .pdf-Format darstellen können, heißt noch lange nicht, dass die Flash-Dateien auf dem Reader darstellbar sind. Das Programm eBook-Reader ist nämlich i.d.R. nicht in der Lage, Flash-Inhalte ablaufen zu lassen.

JÜRGEN GRUND. Der Autor, Jg. 1955, studierte Elektrotechnik (Nachrichtentechnik) an der TU Berlin und erwarb dort sein Diplom; war u.a. als Softwareentwickler tätig und entwickelte flashanimierte Möglichkeiten zur Wissenspräsentation. Im viademica.verlag berlin publizierte er bisher diese und weitere Lernsoftware: »...Wie heißt der Kapitän? · Präsentation der besten Rätsel aller Zeiten aus Mathematik und Physik. Mit ausführlichsten Lösungswegen (1) · Berlin 2010 · ISBN 978-3-939290-05-6. »Der Wolf im Schafspelz« · Präsentation der besten Rätsel aller Zeiten aus Mathematik und Physik. Mit ausführlichsten Lösungswegen (2) · Berlin 2011 · ISBN 978-3-939290-07-0. »KV-Diagramme in der Schaltalgebra« · Verknüpfungen, Beweise, Normalformen, schaltalgebraische Umformungen, Anschauungsmodelle, Paradebeispiele · Berlin 2011 · ISBN 978-3-939290-08-7

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Aus dem INHALT. Nikola Tesla. MAGNETISMUS: Das (un)sichtbare Kraftfeld. Magnetisieren von Eisen. Was ziehe ich nur an? Magnete unter sich. Kompass mit Windrose. Die Ursachen des Magnetismus. Das Bohr'sche Atommodell. Das Periodensystem der Elemente. Die Weiß'schen Bezirke. Modell der Atomausrichtung im Magnetfeld. Levitation ohne Hokuspokus. Das Magnetfeld der Erde. Die Entstehung des Polarlichts. Der Sonnenwind. Biomagnetismus. Elektromagnetismus. Hysteresis ist auch nicht heilbar! Magnetismus bei Schienenfahrzeugen. Magnetismus in der Medizin. Smart, Maxwell! – Die Maxwell'schen Gleichungen. ELEKTROSTATIK: Am Anfang war der Bernstein. Otto (von) G(u)ericke gibt uns die (Schwefel-)Kugel. Das Glücksrad – Die Wimshurst-Maschine. Der Van-de-Graaff-Generator. Der Geist aus der (Leydener) Flasche. Anziehung, Abstoßung und Influenz. Eine geballte Ladung! – Das Coulomb'sche Gesetz. Das Elektroskop. Es kann nur zwei (Arten von Ladung) geben! Die Spannungsreihe der Reibungselektrizität...Elektrik unbezahlt – das geht auch! Bioelektrizität. ELEKTRDYNAMIK: Die Wasserkreislauf-Analogie. Einfach tierisch! – Galvani's tanzende Froschschenkel. Die Spannung steigt! – Die Volta'sche Säule. Die Spannungsreihe der Elemente. Die Funktionsweise der Batterie. Ein sekundäres Element – Der Akkumulator. Michael Faraday und die größte Entdeckung aller Zeiten. Die Gesetze der Elektrolyse. Solarzellen. Brennstoffzellen. Der piezoelektrische Effekt. Heiß und kalt – Der Seebeck-Effekt. Eine coole Erfindung! – Der Peltier-Effekt. Der Gleichstromkreis. Der elektrische Widerstand. Das Ohm'sche Gesetz. Die Kirchhoff'schen Gesetze. Reihenschaltung von Widerständen. Parallelschaltung von Widerständen. Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen. Im Prinzip ja! – Das Superpositionsprinzip. Teile und schließe an! – Der Spannungsteiler. Leistung im Gleichstromkreis. Ausgleichsvorgänge. Ein Mann macht Dampf! – James Watt. Strom hoch zwei! – James Prescott Joule. Gotcha! – Die Entdeckung des Elektrons. Mechanische Schalter. Sensorische Schalter. Die elektrische Klingel. Der magnetische Kreis. Wärmeleitung. Beschreibung von Wechselgrößen. Sehr effektiv! – Der Effektivwert. Berechnung komplexer Größen. Leistung im Wechselstromkreis. Achtung, Hochspannung! – Der Transformator. Der Lenz ist da! – Die Lenz'sche Regel. Indukivitäten. Reihenschaltung von Induktivitäten. Parallelschaltung von Induktivitäten. Kapazitäten. Reihenschaltung von Kapazitäten. Parallelschaltung von Kapazitäten. L'électricité? C'est moi! – André-Marie Ampère. Kraftwirkung zwischen stomdurchflossenen Leitern. »Michelmann kommt!« Doppelt hält besser! – Joseph Henry. »Verstärkung« durch Relais. Nadelausschlag ist keine Krankheit! – Der Versuch von Oersted. Die Lorentz-Kraft. Werner (von) Siemens bewegt die Welt! Die Gleichstrommaschine. Nichts geht verloren! – Energiewandlung. Finger, die die Welt bedeuten – Handregeln in der Elektrotechnik. Messen von Strom und Spannung. Messgeräte für Strom und Spannung. Über sieben Brücken musst du abgleichen! – Messbrücken. Chapeau! – Der optische Telegraf von Claude Chappe. Das Ding von Sömmering. Punkt, Punkt, (kein) Komma, Strich – Samuel Morse's Idee. Stellt euch vor es klingelt, und keiner geht ran! Ring, my Bell! – Bell's Telefon. Das Kohle(grieß)mikrofon. Der Lautsprecher. Heinrich Hertz – Und es gibt sie doch!... Einmal um die halbe Welt – Guglielmo Marconi. Es werde Licht! – Humphry Davy. Ein schmutziges Licht – Die Kohlebogenlampe. E2... wie Edison. Stromfluss im Nichts – Der Versuch von Edison. Echt heiß! – Die Elektronenröhre als Verstärker. Wassermodelle der Diode. Der pn-Übergang. Löcherleitung – Wie bitte? Gleichrichter. Das Bändermodell der Physik. Die LED. Wassermodelle des Transistors. Der bipolare Transistor. Feldeffekt-Transistoren. Der Thyristor. Dimmer. Wechselrichter. Eine geht noch rein! – Fourieranalyse. Die Blinkschaltung. Computer-Alarm! – Konrad Zuse lässt seine Relais rechnen. Schaltalgebra. Der Halbaddierer. Die Gefahren des elektrischen Stroms. Schutz von Leitungen, Gebäuden und Menschen – Sicherungen. IP-Schutzarten. Definition von Fehlerzuständen. Schutzklassen. Elektrotechnische Rätsel. Die gebräuchlichsten Zehnerpotenzen. Literaturverzeichnis. Über den Autor