Friedrich-List-Gymnasium Reutlingen

IPSA SCIENTIA POTESTAS EST

Mobiles Handyladegerät

Dieser Artikel ist unvollständig.
In diesem Artikel fehlen noch wichtige Informationen. Wir bemühen uns diese baldmöglichst zu ergänzen.

In diesem Projekt geht es um Kupferlackdraht, Cola und Mentos, die Kraft von Magneten und um ein paar andere verrückte Sachen...

Mitwirkende: Moritz Böbel (9a), Juliane Grundler (9a), Anna Grünewald (9a), Florian Haas (9a), Gregor Zeiler (9a)

Grundidee und Entstehung:

Die eigentliche Grundidee war, unterwegs Strom zu erzeugen, und ihn zu nutzen. Dafür wollten wir zuerst ein mobiles Kohlekraftwerk bauen — allerdings verwarfen wir diese Idee schnell wieder, das dies sehr teuer und aufwendig zu bauen wäre (Brennkammer, Druckbehälter, Kondensator, Turbine...) bzw. für uns eigentlich unmöglich ist; außerdem wäre der Gebrauch sehr gefährlich (Entstehende Hitze, Überdruck). Davon abgesehen hätte die Apparatur eine enorme Größe gehabt — und wer will mit einem Gerät, das mehrere hundert Kilo wiegt, durch die Gegend laufen ?

Die nächste Idee, die wir hatten, war ziemlich verrückt und kreativ, allerdings wäre die Umsetzung wesentlich einfacher zu gestalten:
Wir wollten den Druck, der entsteht, wenn man Mentos in Cola wirft nutzen, um damit Strom zu erzeugen. Schließlich ist beides nicht allzu teuer und in fast allen «zivilisierten Gegenden» [:-)] verfügbar. Aber auch hier sieht man wieder: Was in der Theorie gut funktioniert, kann in der Praxis ganz anders aussehen. Denn der Druck, der bei der Reaktion von Mentos und Cola entsteht, war zu gering, um damit in vertretbaren Mengen eine Turbine anzutreiben — es sei denn, wir bauen eine Apparatur, die mehrere hundert Liter Cola und tausende Mentos verbraucht. Aber wir tragen unseren Namen «Forscher-AG» schließlich nicht umsonst: Also haben wir nach einer neuen Lösung unseres Problems gesucht. Denn ganau das ist Forschung: Es gibt ein Problem, und es wird eine Lösung gesucht. Verschiedene Lösungsmöglichkeiten werden ausprobiert und optimiert, falls etwas nicht funktioniert wird nach anderen Lösungen gesucht - bis das Ziel erreicht ist.

Schließlich kam uns der sowohl einfache als auch geniale Einfall: Wie wäre es, Strom mittels Induktion unterwegs zu erzeugen ? Für alle, die nicht wissen, was Induktion ist: Bei der Induktion wird ein Magnet in einer Spule (Bei einer Spule kann viel Draht auf einer kleinen Fläche angebracht werden) bewegt, und das Magnetfeld in der Spule ändert sich. Durch diese Magnetfeldänderung werden die Elektronen in der Spule bewegt —  es entsteht Strom. Je mehr Wicklungen die Spule hat, desto höhere Spannung, also Energie pro Ladung entsteht. So eine Konstruktion wäre einfach zu bauen (im Vergleich zu unserem Kohlekraftwerk), relativ klein und … umweltfreundlich!

Projektbeschreibung:

Wie bereits oben genannt, wird der Strom mittels Induktion erzeugt. Dafür haben wir eine Spule gebaut, die aus Kupferlackdraht (Kupferdraht, der außen isoliert ist; Durchmesser: ? mm) besteht, der um eine Kunststoffröhre (Durchmesser: ? mm) gewickelt ist. Die Spule wird mit zwei Kunststoffscheiben an den Rändern des Kunststoffrohres abgegrenzt. In der Kunststoffröhre befinden  sich mehrere Zylindermagneten (in diesem Fall haben wir Neodymmagnete verwendet, da diese sehr stark sind). An den beiden Enden der Kunsstoffröhre haben wir Stücke aus einem «Flummy» angebracht, da diese die Magneten, die bewegt werden, wenn man die Spule schüttelt, besser zurückwerfen (So unsere Idee).

Wenn die Spule also geschüttelt wird, bewegen sie die Magneten in der Kunststoffröhre und induzieren eine Spannung. Der so «erzeugte» Strom wird mit Kabeln zu unserem selbstgebauten Laderegler gebracht, wo der aus der Spule kommende Wechselstrom mittels eines Gleichrichters (in dem eine Diode verbaut ist) in Gleichstrom «umgewandelt» wird. Dieser wird in zwei Goldcap-Kondensatoren «gespeichert». Die Kondensatoren sind mit einem Micro-USB Kabel verbunden, welches an das Handy angeschlossen werden kann. Wenn es an ein Handy angeschlossen wird, fließt der Strom aus den Kondensatoren in den Handyakku, der folglich geladen wird.

Die ganze Konstruktion (Spule + Laderegler) wurde in zwei Modulen gebaut: Die Spule bildet das erste Modul, der Laderegler mit USB-Anschluss das zweite. Diese Module wurden mit «Bananensteckern» miteinander verbunden. Der Vorteil der Modulbauweise ist, dass wir die Spule bzw. den Laderegler problemlos an ein Messgerät anschließen konnten, ohne dabei irgendwelche Kabel neu verlöten/Zusatzstecker anbringen zu müssen. Zuletzt bauten wir ein Gehäuse aus Stoff, um die Konstruktion zu schützen und optisch aufzubessern (Ob es das Ganze wirklich optisch verschönert hat ist eine ganz andere Frage...). Außerdem war unsere Apparatur beim Laufen bequemer zu tragen (Was relativ wichtig ist).

Entwicklungsschritte:

In Bearbeitung

Beantragung des Förderpreises:

In Bearbeitung

Vorstellung unseres Projektes:

In Bearbeitung

Optimierung:

In Bearbeitung

Was sonst noch zu sagen wäre:

In Bearbeitung

Du hast ein Easteregg gefunden. Freu dich!
Du darfst dich nun offiziell als Forscher bezeichnen, da du den Dingen auf den Grund gehst!


Stand: 10.07.2015