Echt spannend: Erstsemestrige bauen elektrostatische Generatoren

Prof. Christian Franck liess die Erstsemestrigen nach nur sieben Wochen Besuch der Vorlesung «Netzwerke und Schaltungen I» selbst gebaute elektrostatische Generatoren präsentieren. So möchte er den Studierenden schon ganz früh im Studium zeigen, dass man das theoretische Wissen von Anfang an praktisch anwenden kann. «Ersti» Jonas Nann über seine Erfahrungen beim Generator-Bau.

NuSI
Jonas Nann und sein Team präsentieren den selbst gebauten Generator

Student Jonas Nann, der sein Projekt zusammen mit fünf Mitstreitern vorgestellt hat, erläutert: «Unsere Gruppe hat sich dafür entschieden, sich an einem 'Van-de-Graaff-Generator', auch Bandgenerator genannt, zu versuchen. Dieser erzeugt hohe Gleichspannung durch Ausnutzung des triboelektrischen Effekts - Reibungselektrizität.» 

Um den Generator zu bauen, nutzte die Gruppe wie empfohlen den ETH-Makerspace auf dem Hönggerberg. Neben begrenzter Zeit, Materialien und Budget bestand die Herausforderung zunächst hauptsächlich darin, dass sich die Teammitglieder nicht einig waren, wie denn so ein «Van de Graaff» wirklich exakt funktioniert. So bestand das Vorgehen aus viel Herumprobieren: «Durch die Art wie unser Aufbau funktioniert, war es so, dass kleinste Änderungen teilweise grosse Folgen mit sich brachten, was viel Experimentieren erforderte. Schliesslich mussten wir uns gegen Ende der verfügbaren Zeit mit dem Aufbau, der am besten funktionierte, also die höchste Spannung und somit die längsten 'Blitze' erzeugte, zufriedengeben. Zahlreiche weitere Optimierungen wären aber immer noch möglich.»

Jonas zieht ein positives Fazit: «Toll an dem Projekt fand ich, etwas Praktisches mit meinen neuen Studienkollegen umzusetzen und am Ende ein erfolgreiches Projekt präsentieren zu dürfen.»

Auch Professor Christian Franck freut sich, dass diese praktische Projektarbeit gleich zu Beginn des ersten Semesters auf so viel Begeisterung bei seinen Studierenden gestossen ist. Gleichzeitig ist er sich der Herausforderungen bewusst: «So einfach die Aufgabe auch klingen mag, der Teufel steckt im Detail, und die Studierenden sind auf viele Phänomene gestossen, die im ersten Moment nicht offensichtlich sind. Sie merken aber nach und nach, dass die Vorlesung eigentlich für alle Probleme den theoretischen Hintergrund liefert.»

Auch Team «SparkX» hat einen «Van-de-Graaff»-Generator gebaut und teilt seine Erfahrungen in einem Download kurzen Bericht (PDF, 715 KB).

Der Kurs «Netzwerke und Schaltungen I» führt die Studierenden in die Grundlagen der Elektrotechnik und elektrische Netze ein und vermittelt die grundlegenden physikalischen Phänomene sowie die benötigten mathematischen Berechnungsmethoden.

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