RAAbits Hauptschule 7–9 · Naturwissenschaften 109 Morseapparat 1 von 12
Nachrichten versenden – wir bauen einen Morseapparat
Jost Baum, Wuppertal
Wissenswertes zum Morseapparat
Der Schreibtelegraf oder Morseapparat wurde von Samuel Morse (1791–1872) im Jahr 1837 zum ersten Mal vorgeführt. Der elektrische Schreibtelegraf besteht aus einem Elektromagneten mit beweg- lichem Anker. Sein Hebel dient als „Schreibstift“ und erzeugt auf einem Papierstreifen Punkte und Striche. Dies geschieht durch einen stählernen Stift. Er ist am freien Ende des Ankerhebels befestigt.
Wird der Anker vom Elektromagneten angezogen, dann drückt der Stift gegen einen zwischen zwei Walzen des Laufwerkes durchgeführten Papierstreifen (siehe Abbildung in M 2). So hinterlässt der Stift, je nach Dauer der Hebelbetätigung, Punkte oder Striche auf dem Papier. Hierfür wurde eine Co- dierung entwickelt, bei der Buchstaben in eine Abfolge von Punkten und Strichen übersetzt werden.
Um mit dem Morseapparat Nachrichten zu übertragen, müssen mindestens zwei Geräte über eine Fernleitung (Stromkabel) miteinander verbunden werden. Man benötigt also eine Stromquelle, ei- nen Hebelmechanismus und eine Vorrichtung, welche die Punkt-Strich-Codierung anzeigt.
Didaktisch-methodische Hinweise
In dieser Einheit bauen die Jugendlichen sich selbst einen Morseapparat. Dabei dient eine Wä- scheklammer als ein Schalter, mit dem der Stromkreis geöffnet und geschlossen wird. Die Anzeige der Nachricht erfolgt jedoch nicht über einen „Schreibstift“, der auf einer Papierrolle Punkte und Striche erzeugt, sondern über eine Glühlampe. Als Stromquelle dient eine 4,5-Volt-Flachbatterie.
Ihre Lernenden bauen die Morseapparate selbstständig in Partnerarbeit. Dabei entstehen pro Paar zwei Morseapparate. Sie werden zueinander parallel geschaltet. Jetzt können durch Öffnen und Schließen der Wäscheklammer (Schalter) bei dem einen Gerät Nachrichten zum anderen Morseap- parat als Lichtsignale (Leuchten der Glühlampe) übermittelt werden. Dabei ist dann der Stromkreis des anderen Gerätes geöffnet (offene Wäscheklammer). Werden hingegen vom anderen Gerät Nachrichten übermittelt, so ist die Situation genau umgekehrt. Grundsätzlich können sowohl Sender als auch Empfänger die Nachrichtenübertragung mitverfolgen.
Aus Vereinfachungsgründen (didaktische Reduktion) wird bei dieser Schaltung auf den Elektromag- neten, der einen Stift gegen ein Papierband drückt, verzichtet. Anstelle einer solchen Nachrichten- aufzeichnung übermitteln hier die Leuchtsignale der Glühlampe die Nachrichten.
Als Lernvoraussetzungen verfügen die Jugendlichen schon über einige Grundlagen aus dem Bereich der Elektrizitätslehre. So sollten sie sich in den vorausgegangenen Stunden bereits mit dem elektri- schen Strom in Analogie zu einem Wasserkreislauf auseinandergesetzt haben. Wesentliche Begriffe wie „Stromkreis“, „Spannungsquelle“ und „Verbraucher“ sind ihnen bereits bekannt. Zudem haben sich Ihre Lernenden schon mit der Reihen- und Parallelschaltung befasst. Die Schaltzeichen sollten
Physik wissen, dass ein Morseapparat ein elektrisches Gerät zur Nachrichtenübertra- gung ist; das Morsealphabet kennenlernen; in der Lage sein, Nachrichten in den Morsecode zu übersetzen; die Funktionsweise eines Morseapparats ken- nen; wissen, was eine Parallel- und eine Reihenschaltung ist; einen Schaltplan erstellen können; einen Schaltkreis mit verschiedenen Bauteilen aufbauen; das Löten lernen; mit dem selbst gebauten Morseapparat Nachrichten übermitteln;
Sozialkompetenz in Partnerarbeit trainieren
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M 2 Der Schreibtelegraf
Am 4. September 1837 stellt der Maler und Erfinder Samuel Morse einen Apparat vor. Er übermittelt mithilfe von elektrischem Strom Nachrichten. Diesen Schreibtele- grafen nannte man nach seinem Erfinder Morseapparat.
Abbildung 1:
Samuel Morse (1791–1872) Abbildung 2: Nach diesem Prinzip funktioniert der Morseapparat
Aufgabe 1: Setze die Begriffe aus dem Kasten in die Lücken ein.
Betrachte dazu auch die Illustration des Morseapparates oben.
Strom – entfernten – Fernleitung – Nachrichten – Taste – Stromkreis – Strich – Stift Der Schreibtelegraf (Morseapparat) übermittelt über größere Entfernungen mithilfe von elektrischem . Dabei wird durch die Betätigung einer ein geschlossen. Über eine Fernleitung fließt ein Strom. Er fließt dann durch die Spule eines Elektromagneten eines anderen Morseapparats in einem Ort. Dieser Magnet zieht einen an. Der Stift hinterlässt daraufhin – je nachdem wie lange die Taste geschlossen bleibt – auf einer Papierrolle einen Punkt oder einen . Aufgabe 2: Vervollständige die Sätze.
Der schreibt auf einer Papierrolle Punkte und . Dabei gibt es zu jedem Buchstaben eine Abfolge von Punkten und Strichen.
Aufgabe 3: Schreibe mithilfe des Morsealphabets deinen Vor- und Zunamen.
Hinweis: Nach jeder Punkt- und Strichabfolge, die für einen Buchstaben steht, muss eine Lücke folgen. Dies ist wichtig, damit der Morsecode leicht zu entschlüs- seln ist.
Tipp
Abbildung 3: Im Morsealphabet wird jedem Buchstaben eine andere Punkt- und Strichabfolge zugeordnet
Foto: Matthew Brady
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RAAbits Hauptschule 7–9 · Naturwissenschaften 109 6 von 12 Morseapparat
Lösung (M 2)
Aufgabe 1
Setze die Begriffe aus dem Kasten in die Lücken ein.
Betrachte dazu auch die Illustration des Morseapparates oben.
Strom – entfernten – Fernleitung – Nachrichten – Taste – Stromkreis – Strich – Stift Der Schreibtelegraf (Morseapparat) übermittelt Nachrichten über größere
Entfernungen mithilfe von elektrischem Strom. Dabei wird durch die Betätigung
einer Taste ein Stromkreis geschlossen. Über eine Fernleitung fließt ein Strom. Er fließt dann durch die Spule eines Elektromagneten eines anderen
Morseapparats in einem entfernten Ort. Dieser Magnet zieht einen Stift an. Der Stift hinterlässt daraufhin – je nachdem wie lange die Taste geschlossen bleibt – auf einer Papierrolle einen Punkt oder einen Strich.
Aufgabe 2: Vervollständige die Sätze.
Der Morseapparat schreibt auf einer Papierrolle Punkte und Striche. Dabei gibt es zu jedem Buchstaben eine andere Abfolge von Punkten und Strichen.
Aufgabe 3: Schreibe mithilfe des Morsealphabets deinen Vor- und Zunamen.
Hinweis: Nach jeder Punkt- und Strichabfolge, die für einen Buchstaben steht, muss eine Lücke fol- gen. Dies ist wichtig, damit der Morsecode leicht zu entschlüsseln ist.
Die Lösung fällt hier – entsprechend der Aufgabenstellung – unterschiedlich aus. Beispielhaft hier die Lösung für den Namen Paul Maier:
·– – · ·– ··– ·– ·· – – ·– ·· · · – · Tipp
Im Morsealphabet wird jedem Buchstaben eine andere Punkt- und Strichabfolge zugeordnet
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M 5 Wir senden und empfangen Nachrichten mit unseren Morseapparaten
Vollzieht jetzt nach, wie mithilfe von Morseapparaten Nachrichten übermittelt wer- den. Setzt dazu eure selbst gebauten Apparate ein.
Aufgabe
a) Zur Übermittlung einer Botschaft übersetzt ihr zuerst die Nachricht in den Morse- code. Jeder legt sich dazu auf einem separaten Blatt Papier eine Tabelle an.
Orientiert euch an dem Muster unten für eine solche Tabelle.
Buchstabe Morsecode
b) Denkt euch selbst Nachrichten aus. Übersetzt sie in den Code des Morsealpha- bets. Sendet euch dann gegenseitig eure Botschaften mit euren Morseapparaten.
Als Beispiel dafür, wie ihr beim Übersetzen vorgeht, ist unten in der Tabelle das Wort „Hallo“ übersetzt.
Buchstabe Morsecode
H ····
A ·–
L ·– ··
L ·– ··
O – – –
Tipp
Tipp
Lösung (M 6)
Aufgabe 1
a) Wie heißt der Erfinder des Morseapparates? Samuel Morse b) Eine verschlüsselte Nachricht heißt: Code
Aufgabe 2
a) Reihenschaltung mit zwei Glühlampen b) Parallelschaltung mit zwei Glühlampen
