Technische Informatik

OER

Was ist technische Informatik?Die technische Informatik beschäftigt sich damit, wie man aus einfachen Schaltkreisen möglichst effiziente …

Bild, Wiki, Webseite, Unterrichtsbaustein/-reihe, Arbeitsblatt, Kreative, offene Aktivität, Tool, Kurs

Informatik

Sekundarstufe II

Dieses Material gehört zur übergeordneten Navigationsseite dwu-Unterrichtsmaterialien Physik – Optik Dieser Mediensatz dient der unterrichtlichen Behandlung des Lichtleiters / Glasfaserkabels. Einleitend sind zwei Beispiele für den Lichtleiter vorgestellt.Informationsübertragung über ein Glasfaserkabel: Anwendungen dafür lassen sich viele finden. Bekanntlich verläuft ein Teil unseres Telekommunikationsnetzes nicht mehr durch Kupfer, sondern Glasfaser, wobei elektromagnetische Störfelder keinen Einfluss mehr auf die Übertragungsqualität haben. In der Medizin werden Lichtleiter eingesetzt, um bei minimalen Operationsöffnungen Bilder vom Inneren des Körpers zu gewinnen (Endoskopie). Selbst im Modellbau, wo z.B. bei Modellbahnen früher der Detailtreue von Signalen Grenzen durch die relativ großen Glühlampen gesetzt waren, erreicht man durch Lichtleiter ein perfekteres Aussehen.Glasfaserleuchten waren mal Mode und ein faszinierendes Beispiel dafür, dass das Licht weitestgehend erst an den Enden austritt, da die Totalreflexion das Licht (ähnlich zu einem Bob im Eiskanal) im Lichtleiter “hindurchschlittern” lässt. Beim Medienwechsel gibt es für Licht bekanntlich nur die beiden Möglichkeiten der Brechung oder der Totalreflexion. Für relativ große Winkel (größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion) bleibt im Lichtleiterverlauf eigentlich nur die Totalreflexion (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) übrig.Beispielverlauf eines Lichtstrahls: Nur beim Lichteintritt und -austritt (also an den Enden des Lichtleiters) findet eine Brechung statt (für 0° ein geradliniger Medienwechsel), dazwischen eine Vielzahl von Totalreflexionen, die auch von der momentanen Form des Lichtleiters abhängt. Für den Beispielstrahl sind die Lote, Ein- und Ausfallswinkel eingezeichnet.Dieser Mediensatz dient der unterrichtlichen Behandlung des Lichtleiters / Glasfaserkabels. Einleitend sind zwei Beispiele für den Lichtleiter vorgestellt.Informationsübertragung über ein Glasfaserkabel: Anwendungen dafür lassen sich viele finden. Bekanntlich verläuft ein Teil unseres Telekommunikationsnetzes nicht mehr durch Kupfer, sondern Glasfaser, wobei elektromagnetische Störfelder keinen Einfluss mehr auf die Übertragungsqualität haben. In der Medizin werden Lichtleiter eingesetzt, um bei minimalen Operationsöffnungen Bilder vom Inneren des Körpers zu gewinnen (Endoskopie). Selbst im Modellbau, wo z.B. bei Modellbahnen früher der Detailtreue von Signalen Grenzen durch die relativ großen Glühlampen gesetzt waren, erreicht man durch Lichtleiter ein perfekteres Aussehen.Glasfaserleuchten waren mal Mode und ein faszinierendes Beispiel dafür, dass das Licht weitestgehend erst an den Enden austritt, da die Totalreflexion das Licht (ähnlich zu einem Bob im Eiskanal) im Lichtleiter “hindurchschlittern” lässt. Beim Medienwechsel gibt es für Licht bekanntlich nur die beiden Möglichkeiten der Brechung oder der Totalreflexion. Für relativ große Winkel (größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion) bleibt im Lichtleiterverlauf eigentlich nur die Totalreflexion (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) übrig.Beispielverlauf eines Lichtstrahls: Nur beim Lichteintritt und -austritt (also an den Enden des Lichtleiters) findet eine Brechung statt (für 0° ein geradliniger Medienwechsel), dazwischen eine Vielzahl von Totalreflexionen, die auch von der momentanen Form des Lichtleiters abhängt. Für den Beispielstrahl sind die Lote, Ein- und Ausfallswinkel eingezeichnet.

Bild

Physik, Informatik

Sekundarstufe I

OER

Die Schüler:innen erfahren anhand einer einfachen Schaltung und eines kurzen Programms, wie die Messung analoger Spannungen mit einem Mikrocontroller durchgeführt und digital verarbeitet werden kann.

Unterrichtsplan

Physik, Informatik

Sekundarstufe II

OER

Was ist technische Informatik?Die technische Informatik beschäftigt sich damit, wie man aus einfachen Schaltkreisen möglichst effiziente …

Bild, Wiki, Webseite, Unterrichtsbaustein/-reihe, Arbeitsblatt, Kreative, offene Aktivität, Tool, Kurs

Informatik

Sekundarstufe II

Die Materialien des Lernfeldes Daten und ihre Spuren ohne Lösungen sind frei zugänglich. Die Materialpakete inklusive Lösungen sind Passwort geschützt, da sie nur für Lehrer*innen gedacht sind.

Unterrichtsbaustein/-reihe, Unterrichtsidee, Unterrichtsplan

Informatik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

OER

Was ist technische Informatik?Die technische Informatik beschäftigt sich damit, wie man aus einfachen Schaltkreisen möglichst effiziente …

Bild, Wiki, Webseite, Unterrichtsbaustein/-reihe, Arbeitsblatt, Kreative, offene Aktivität, Tool, Kurs

Informatik

Sekundarstufe II

Schriftliche Abituraufgaben Niedersachsen 2019 Informatik Kurs auf erhöhtem Anforderungsniveau (eA) Aufgabe 2

Tests / Fragebögen

Informatik

Sekundarstufe II

Eine reiche Auswahl an Programmier- und Bastelanregungen unter Einbeziehung der Hard- und Software von Arduino/Genuino, Calliope mini und Raspberry Pi.

Quelle

Physik, Informatik, Mathematik, Elektrotechnik

Sekundarstufe I, Primarstufe, Sekundarstufe II

OER

Erläuterungen zur CPU als Bestandteil des Computers. Die CPU (Central Processing Unit, auf deutsch “Zentrale Rechen- und Steuereinheit” [1]) ist der Hauptprozessor eines Computers. Häufig wird die CPU auch einfach nur Prozessor genannt. Der Hauptprozessor ist eines der wichtigsten Teile eines Computers.

Nachschlagewerk

Informatik, Medienbildung

Sekundarstufe I

Dieses Material gehört zur übergeordneten Navigationsseite dwu-Unterrichtsmaterialien Physik – Elektrosmog Dieser Mediensatz stellt das Prinzip der Modulation einer Trägerwelle mit einem Nutzsignal dar, ohne dabei auf die entsprechenden elektronischen Schaltungen einzugehen.Wirft man einen Stein in ein ruhendes Gewässer, so kann man das Entstehen von Wellen beobachten, die sich von der “Störstelle” allseitig ausbreiten. Beim Senden und Empfangen entspricht die “Störstelle” dem Sender und die Welle wird als Trägerwelle dazu verwendet, das Nutzsignal (z.B. Sprache oder Musik) zu übertragen. In den beiden Beispielen ist das Nutzsignal eine sinusförmige Schwingung, was einem gleichbleibenden Ton ähnlich dem einer Stimmgabel entspricht. Die Amplitude gibt dabei die (maximale) Höhenänderung der Schwingung an, die Frequenz gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an (wie auch bei akustischen Schwingungen).Bei der Amplituden-Modulation wird über eine geeignete Elektronische Schaltung die Information (das Nutzsignal) dazu verwendet, die Amlitude der Trägerwelle entsprechend zu ändern. Ein Empfänger derselben Frequenz kann dann die Information über eine elektronische Schaltung der Trägerwelle “entnehmen”. AM-Wellen werden im Rundfunk bei den Wellenbereichen Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle verwendet.Bei der Frequenz-Modulation wird über eine geeignete Elektronische Schaltung die Information (das Nutzsignal) dazu verwendet, die Frequenz der Trägerwelle entsprechend zu variieren. Ein passend eingestellter Empfänger kann dann die Information über eine elektronische Schaltung auch wieder wieder der Trägerwelle “entnehmen”. FM-Wellen werden im Rundfunk bei den Wellenbereichen UKW (Ultra-Kurzwelle) verwendet. Das Modellsymbol LKW = Trägerwelle mit Ladung = Nutzsignal verdeutlicht zusätzlich das Prinzip der entsprechenden Modulationsart. Dieser Mediensatz stellt das Prinzip der Modulation einer Trägerwelle mit einem Nutzsignal dar, ohne dabei auf die entsprechenden elektronischen Schaltungen einzugehen.Wirft man einen Stein in ein ruhendes Gewässer, so kann man das Entstehen von Wellen beobachten, die sich von der “Störstelle” allseitig ausbreiten. Beim Senden und Empfangen entspricht die “Störstelle” dem Sender und die Welle wird als Trägerwelle dazu verwendet, das Nutzsignal (z.B. Sprache oder Musik) zu übertragen. In den beiden Beispielen ist das Nutzsignal eine sinusförmige Schwingung, was einem gleichbleibenden Ton ähnlich dem einer Stimmgabel entspricht. Die Amplitude gibt dabei die (maximale) Höhenänderung der Schwingung an, die Frequenz gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an (wie auch bei akustischen Schwingungen).Bei der Amplituden-Modulation wird über eine geeignete Elektronische Schaltung die Information (das Nutzsignal) dazu verwendet, die Amlitude der Trägerwelle entsprechend zu ändern. Ein Empfänger derselben Frequenz kann dann die Information über eine elektronische Schaltung der Trägerwelle “entnehmen”. AM-Wellen werden im Rundfunk bei den Wellenbereichen Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle verwendet.Bei der Frequenz-Modulation wird über eine geeignete Elektronische Schaltung die Information (das Nutzsignal) dazu verwendet, die Frequenz der Trägerwelle entsprechend zu variieren. Ein passend eingestellter Empfänger kann dann die Information über eine elektronische Schaltung auch wieder wieder der Trägerwelle “entnehmen”. FM-Wellen werden im Rundfunk bei den Wellenbereichen UKW (Ultra-Kurzwelle) verwendet. Das Modellsymbol LKW = Trägerwelle mit Ladung = Nutzsignal verdeutlicht zusätzlich das Prinzip der entsprechenden Modulationsart. 

Bild

Physik, Informatik

Sekundarstufe I

Theoretisches Material, Tests und Übungen: Grundlagen, Informatiksysteme, 10. Schulstufe, Informatik

(Lehr-)Buch

Informatik

Sekundarstufe I, Sekundarstufe II