Elektromagnetische Wellen, Frequenz und Funk sicher verstehen

Elektromagnetische Wellen breiten sich als gekoppelte elektrische und magnetische Felder aus und benötigen kein materielles Medium. Frequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit hängen über c = f·λ zusammen.

Auf dieser Seite übst du elektromagnetisches Spektrum, Photonenergie, Funkübertragung, Modulation, Antennen, Radar, WLAN, Satellitenkommunikation und Strahlenschutz.

So löst du die Aufgaben

  1. Bestimme Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer oder Photonenergie.
  2. Ordne den Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu.
  3. Unterscheide Trägerwelle, Modulation, Sender, Empfänger und Antenne.
  4. Prüfe Einheit, Größenordnung, Ausbreitungsmedium und Sicherheitsaspekte.

6. Test

Elektromagnetische Wellen und Funk online üben

Test 6 zu elektromagnetischen Wellen und Funk mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze c = f·λ, T = 1/f und E = h·f. Ordne außerdem Spektrum, Modulation, Antennen und Strahlenschutz richtig zu.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum werden Antennenlänge und Wellenlänge aufeinander abgestimmt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Eine passende Resonanz verbessert die Aufnahme oder Abstrahlung der elektromagnetischen Energie.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Antennen arbeiten bei geeigneten Verhältnissen von Länge zu Wellenlänge besonders wirksam, häufig nahe λ/4 oder λ/2.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Eine passende Resonanz verbessert die Aufnahme oder Abstrahlung der elektromagnetischen Energie. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Antennen arbeiten bei geeigneten Verhältnissen von Länge zu Wellenlänge besonders wirksam, häufig nahe λ/4 oder λ/2.

2. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit einem Funksignal bei größerer Entfernung vom Sender?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Es wird meist schwächer und kann stärker durch Hindernisse oder Störungen beeinflusst werden.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Leistungsdichte nimmt mit dem Abstand ab; zusätzlich können Absorption, Reflexion und Interferenz auftreten.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es wird meist schwächer und kann stärker durch Hindernisse oder Störungen beeinflusst werden. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Die Leistungsdichte nimmt mit dem Abstand ab; zusätzlich können Absorption, Reflexion und Interferenz auftreten.

3. FrageMultiple Choice

Was ist die Aufgabe eines Funkempfängers?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Er filtert, demoduliert und verarbeitet das empfangene Signal.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Empfänger wählt einen Kanal aus, gewinnt das Nutzsignal zurück und wandelt es zum Beispiel in Ton oder Daten um.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er filtert, demoduliert und verarbeitet das empfangene Signal. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Der Empfänger wählt einen Kanal aus, gewinnt das Nutzsignal zurück und wandelt es zum Beispiel in Ton oder Daten um.

4. FrageMultiple Choice

Warum können verschiedene Radiosender gleichzeitig senden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie verwenden unterschiedliche Frequenzbereiche oder Kanäle.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Filter und abgestimmte Empfänger trennen Signale, die auf verschiedenen Trägerfrequenzen übertragen werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie verwenden unterschiedliche Frequenzbereiche oder Kanäle. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Filter und abgestimmte Empfänger trennen Signale, die auf verschiedenen Trägerfrequenzen übertragen werden.

5. FrageMultiple Choice

Wie funktioniert Radar grundsätzlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Es sendet elektromagnetische Wellen aus und wertet reflektierte Signale aus.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Aus Laufzeit, Richtung und Doppleränderung können Entfernung, Position oder Geschwindigkeit eines Objekts bestimmt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es sendet elektromagnetische Wellen aus und wertet reflektierte Signale aus. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Aus Laufzeit, Richtung und Doppleränderung können Entfernung, Position oder Geschwindigkeit eines Objekts bestimmt werden.

Elektromagnetische Wellen und Funk FAQ

Welche Formel verbindet Frequenz und Wellenlänge?

Im Vakuum gilt c = f·λ. Mit c = 3·10⁸ m/s kann aus Frequenz oder Wellenlänge die jeweils andere Größe berechnet werden.

Welche Bereiche gehören zum elektromagnetischen Spektrum?

Dazu zählen Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgen- und Gammastrahlung.

Wie funktioniert Funkübertragung?

Information wird auf eine Trägerwelle moduliert, über Antennen gesendet und im Empfänger wieder gefiltert und demoduliert.