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1. Stunde


Willkommen zurück! Na, habt ihr vielleicht in den Ferien die Zeit genutzt, ein paar Muggel näher zu beobachten? Ah, einige schon, wie ich sehe. Das freut mich.

Ihr habt ja im letzten Jahr schon einen Einblick darin bekommen, dass die Muggel wirklich bemerkenswerte Leistungen vollbracht haben. In diesem Schuljahr werde ich euch einige technische Errungenschaften der Muggel näherbringen, die eine wichtige Grundlage im Leben der Muggel sind - quasi nicht mehr wegzudenken.

Von einer habt ihr bestimmt schon gehört - der Elektrizität. Oh ja, das Wort ist ein wahrer Zungenbrecher. Die Elektrizität ist schon fast eine richtige Zauberei und sie befähigt die Muggel zu vielen Dingen, die uns Zauberern nicht oder nur bedingt möglich sind. Durch Elektrizität können die Muggel ihre Häuser beleuchten, ihr Mahlzeiten ohne Feuer kochen, sie können Bilder und Töne aufzeichnen und nach Belieben wieder ansehen oder anhören - ja, sie betreiben damit sogar Verkehrsmittel, Fahrstühle und vieles mehr. Viele Muggel sagen, dass ein Leben ohne Elektrizität gar nicht mehr denkbar wäre und sie in die Steinzeit zurückversetzen würde. Nun, das ist wohl etwas übertrieben, aber Fakt ist: Der elektrische Strom spielt in sämtlichen Bereichen des Muggellebens eine ebensowichtige Rolle wie die Magie bei uns!

Aber was ist das für eine Wundersache - Was ist Elektrizität?

Zur Elektrizität gehören verschiedene Bereiche, wie z. B. der elektrische Strom, Magnetismus und die elektrische Ladung, wie sie z. B. in Blitzen vorkommt. Es ist eine hochkomplizierte Wissenschaft, die ich hier nur grob beschreibe, damit ihr sie euch überhaupt vorstellen könnt. Wir befassen uns daher an dieser Stelle mit dem elektrischen Strom:

Ihr könnt euch den elektrischen Strom wie eine fließende Energie vorstellen, eine Kraft, die beispielsweise durch Kabel geschickt wird, um Geräte anzutreiben. Muggel benötigen den Strom in großen Mengen und haben gelernt, ihn selbst herzustellen, und zwar in sogenannten "Kraftwerken". Diese Kraftwerke wandeln Energien um, die sonst nicht so gut für die Muggel nutzbar wären, wie z. B. das Sonnenlicht, die Kraft des Windes oder fließenden Wassers oder die der Kernspaltung - ein nicht ungefährlicher Bereich der Stromerzeugung, mit dem wir uns hier aber nicht näher befassen.

Der erzeugte Strom wird dann gespeichert und dorthin geschickt, wo er gebraucht wird: In die Muggelhaushalte, in Industrieanlagen und in die Leitungen, die alles miteinander verbinden. Das ist dann das Stromnetz. Wer also etwas von dieser Energie benötigt, muss sich an das Stromnetz hängen oder er braucht einen eigenen kleinen Stromspeicher, wie z. B. eine Batterie. Das ist ein transportabler Gegenstand, in dem sich eine bestimmte Menge der Energie befindet und den man an bestimmte Geräte anschließen kann, damit sie dann funktionieren.

Mit elektrischem Strom kann man beispielsweise eine Maschine dazu bringen, wie von selbst zu arbeiten. Muggel benutzen Strom wirklich für alles, weil sie auch für alles Geräte erfunden haben, die ihnen die Arbeit erleichtern, zum Beispiel Waschmaschinen, Schneidemaschinen in der Küche, Elektroherde zum Kochen, elektrische Bügeleisen zum Kleidung glätten u. v. m. Es gibt sogar Maschinen, die für die Muggel denken, die nennt man Computer. Es gibt kleine Computer, wie Taschenrechner, aber auch große, die ganze Anlagen steuern. Sehr viele Muggel benutzen Computer auch zum Freizeitvergnügen, um damit Spiele zu spielen oder mit ihrer Hilfe Bilder und Texte an andere Muggel zu schicken.

Ach ja, ich könnte noch stundenlang über die tollen Erfindungen sprechen, die mit Strom funktionieren - da haben sich die Muggel wirklich selbst übertroffen. Die Elektrizität an sich ist aber viel zu kompliziert, als dass ich verlangen könnte, dass ihr sie so einfach begreift. Denkt einfach, dass es eine gewisse Art von Zauberei ist, die die Muggel für sich entdeckt haben und jeder, der Zugriff auf das beschriebene Stromnetz hat, kann diese Zauberei benutzen. Das ist doch wirklich toll, oder?

Ich muss aber auch unbedingt erwähnen, dass Strom sehr gefährlich sein kann! Je nachdem, wie stark er ist, kann er einen Menschen sogar töten - ja, auch einen Zauberer! Deshalb darf man auf keinen Fall kaputte Geräte ans Stromnetz anschließen oder selbst direkt damit in Kontakt kommen. Wenn ihr also mal an einer Muggelsteckdose (das ist ein Anschluss an das Stromnetz) vorbeikommt, fangt bloß nicht an, darin herumzustochern! Das könnte dann nämlich eure letzte Tat sein!

Und da sind wir auch schon wieder am Ende der Stunde angelangt. Kommen wir also zur....

 

Hausaufgabe:

 

- Nenne drei weitere Geräte, die ich noch nicht genannt habe, die die Muggel mit Strom betreiben, und beschreibe, was sie bewirken bzw. wie sie den Alltag der Muggel erleichtern.

- Erkläre den Unterschied zwischen einer Batterie und einen Akkumulator und beschreibe, warum sie so praktisch sind.

- Nenne fünf verschiedene Arten von Kraftwerken, in denen Strom erzeugt wird. Wähle eines davon und nenne dazu jeweils einen Vorteil und einen Nachteil.

 

von Prof. Rosalie Newman


 

 

 

2. Stunde

 

Na, rauchen euch die Köpfe? Hoffentlich vom Denken und nicht, weil ihr in eine Steckdose gelangt habt....

In der letzten Stunde habe ich euch ja erklärt, wie die Muggel mit Hilfe von Strom Geräte antreiben. Doch schon bevor es den Strom gab, haben sie einen Weg gefunden, damit sich Dinge wie von selbst fortbewegen oder funktionieren können. Und zwar durch Motoren.

Heutzutage gibt es natürlich auch strombetriebene Formen, nämlich sogenannte Elektromotoren. Aber wir sehen uns an dieser Stelle die älteren Modelle an.

Ein Motor ist eine Vorrichtung, die dafür sorgt, dass die ihm zufließende Energie - also möglicherweise Strom, aber auch andere Energiearten - in die sogenannte Bewegungsenergie umgewandelt wird, um so eine Mechanik anzutreiben. Es gibt sehr viele Arten von Motoren, die sich in punkto Energiezufluss, Leistung und Verwendung unterscheiden.

Am bekanntesten ist der Verbrennungsmotor. Es handelt sich bei ihm sozusagen um eine Wärmekraftmaschine. Der Verbrennungsmotor benötigt zum Betrieb einen Kraftstoff, der ihm zugeführt werden muss und der dann verbraucht wird. Dieser Kraftstoff wird im sogenannten "Verbrennungsraum" entzündet. Dadurch erwärmt sich die Umgebungsluft in dem Raum und dehnt sich aus. Warum? Nun das ist ein physikalisches Gesetz - ganz einfach. Mehr müsst ihr dazu nicht wissen. Durch diese Ausdehnung werden dann die "Kolben" bewegt, die sich in dem Motor befinden. Aus Wärme wird Bewegung. Das ist das Prinzip. Diesen Vorgang teilen wir in vier Schritte auf:

 

  1. Ansaugen: Der Kraftstoff wird durch die Kolbenbewegung angesaugt und vom Tank in den Verbrennungsraum gespritzt.
  2. Verdichten: Wiederum durch Kolbenbewegung wird das Gas im Verbrennungsraum zusammengedrückt und verdichtet. Je nach Motorenart entzündet es sich durch die Dichte und die Mischung mit dem Kraftstoff entweder selbständig oder wird hierbei durch einen Funken der sogenannten Zündkerze unterstützt. Die Verbrennung beginnt und die Ausdehnung des Gases beginnt.
  3. Arbeiten: Durch die Ausdehnung des Gases werden die Kolben weiter in Bewegung gehalten und wiederholen so die vier Schritte.
  4. Ausstoßen: Ebenfalls durch die Kolbenbewegung wird ein Ventil geöffnet und geschlossen, damit das verbrannte Gas ausströmen kann. So entstehen Abgase. Durch den Unterdruck, der so entsteht, wird wieder Schritt 1 eingeleitet.

 

Motoren sind Bestandteil großer Maschinen oder Geräte, die bewegt werden müssen, zum Beispiel Fahrzeuge. Das bedeutet, dass man ein Fahrzeug, das einen Motor hat, zuerst mit Kraftstoff versorgen muss (zum Beispiel Benzin, das in einen Tank gefüllt wird). Dann leitet man eine Zündung des Gemischs ein (z. B. das Aktivieren der Zündkerze, wenn man zum Beispiel einen Schlüssel umdreht, der in das sogenannte Zündschloss des Fahrzeugs gesteckt wird). Jetzt läuft der Motor und das Fahrzeug bewegt sich. Um es zu steuern und abzubremsen, haben die Muggel natürlich noch sehr viel mehr Mechanik eingebaut. Hebel und Pedale und das Lenkrad zum Beispiel. Und ganz wichtig: Die Bremse!

Selbst die eingeschworensten Zauberer unter euch wissen sicher, was ein Auto oder ein Motorrad ist - und jetzt wisst ihr auch endlich, warum es sich überhaupt bewegt und wie es funktioniert!

Gar nicht so dumm, diese Muggel, oder?

 

 

Hausaufgabe:

 

1. Male ein Muggelauto. Zeichne möglichst genau die Lage folgender Bauteile ein: Motor, Kraftstofftank, Lenkrad.

2. Der Muggel Thomas Newcomen hat eine Vorrichtung erfunden, die man auch den "Urmotor" nennt. Wie heißt sie und wodurch wird bzw. wurde sie betrieben?

3. Finde heraus, welchem anderen berühmten Muggel diese Erfindung oft irrtümlich zugeschrieben wird (er hat nämlich eigentlich nur den Wirkungsgrad verbessert).

 

von Prof. Rosalie Newman

 



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