diff --git a/contents/sections/amateurfunkbaender.md b/contents/sections/amateurfunkbaender.md index 64fc006..8959c78 100644 --- a/contents/sections/amateurfunkbaender.md +++ b/contents/sections/amateurfunkbaender.md @@ -5,7 +5,7 @@ Für diese Fragen ist wirklich kein Auswendiglernen oder Ausrechnen erforderlich -[picture:749:amateuerfunkbaender_2:Frequenzbereiche im Amateurfunk unter 300 MHz] +[picture:749:amateuerfunkbaender_2:Frequenzbereiche im Amateurfunk unter $\qty{300}{\mega\hertz}$] [question:VD709] @@ -20,7 +20,7 @@ Für diese Fragen ist wirklich kein Auswendiglernen oder Ausrechnen erforderlich [question:VD718] -[picture:750:amateuerfunkbaender_1:Frequenzbereiche im Amateurfunk über 300 MHz] +[picture:750:amateuerfunkbaender_1:Frequenzbereiche im Amateurfunk über $\qty{300}{\mega\hertz}$] [question:VD719] diff --git a/contents/sections/amplitude_periode.md b/contents/sections/amplitude_periode.md index 1cb7b09..b00d2ac 100644 --- a/contents/sections/amplitude_periode.md +++ b/contents/sections/amplitude_periode.md @@ -26,7 +26,7 @@ Eine Sinusschwingung besteht aus einer positiven und einer negativen Halbwelle ( [question:NB405] -Wie wir gerade gelernt haben, entspricht eine Periode genau einer Schwingung. Und wir erinnern uns: Eine Schwingung pro Sekunde entspricht genau 1 Hz. Kombiniert man dieses Wissen, sollte die folgende Frage beantwortbar sein. +Wie wir gerade gelernt haben, entspricht eine Periode genau einer Schwingung. Und wir erinnern uns: Eine Schwingung pro Sekunde entspricht genau $\qty{1}{\hertz}$. Kombiniert man dieses Wissen, sollte die folgende Frage beantwortbar sein. [question:NA213] diff --git a/contents/sections/formeln_umstellen.md b/contents/sections/formeln_umstellen.md index b5702d1..8468f36 100644 --- a/contents/sections/formeln_umstellen.md +++ b/contents/sections/formeln_umstellen.md @@ -1,8 +1,8 @@ -Bereits in der Ausbildung zur Klasse N haben wir den Zusammenhang zwischen der Frequenz (f) und der Wellenlänge ($\lambda$) kennengelernt. Damals wurden dazu zwei speziell zugeschnittene Größengleichungen aus der Formelsammlung für die Prüfung angegeben. +Bereits in der Ausbildung zur Klasse N haben wir den Zusammenhang zwischen der Frequenz ($f$) und der Wellenlänge ($\lambda$) kennengelernt. Damals wurden dazu zwei speziell zugeschnittene Größengleichungen aus der Formelsammlung für die Prüfung angegeben. -$f[[\text{MHz}]]= \dfrac{300}{\lambda[[\text{m}]]}$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \dfrac{300}{\lambda[[\unit{\meter}]]}$ -$\lambda[[\text{m}]] = \dfrac{300}{f[[\text{MHz}]]}$ +$\lambda[[\unit{\meter}]] = \dfrac{300}{f[[\unit{\mega\hertz}]]}$ Gleichungen, bei denen bereits angegeben wird, in welcher Einheit die Werte zu stehen haben, nennt man *zugeschnittene Größengleichungen*. @@ -15,11 +15,11 @@ In technischen Rechnungen müssen wir immer wieder Gleichungen so umstellen, das --- -In Grundeinheiten (s, m) lautet der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz im Freiraum: +In Grundeinheiten ($\unit{\second}$, $\unit{\meter}$) lautet der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz im Freiraum: $\lambda = \dfrac{c_0}{f}$ -Dabei ist $c_0$ die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen im Vakuum ("Lichtgeschwindigkeit"), $c_o \approx 300.000.000 \ \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$ +Dabei ist $c_0$ die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen im Vakuum ("Lichtgeschwindigkeit"), $c_o \approx \qty{300000000}{\meter\per\second}$ Wir betrachten den Zusammenhang zwischen Frequenz und Wellenlänge hier in der abstrakteren Form: @@ -56,8 +56,8 @@ $f = \dfrac{c_0}{\lambda}$ Dies ist die gesuchte Beziehung. Wir setzen die Zahlenwerte ein: -$f = \dfrac{\qty{300.000.000}{\meter\per\second}}{\qty{2,069}{\meter}} = \dfrac{300.000.000}{\qty{2,069}{\second}} = \qty{144.997.583}{\hertz} \approx \qty{145}{\mega\hertz} $ +$f = \dfrac{\qty{300000000}{\meter\per\second}}{\qty{2,069}{\meter}} = \dfrac{\num{300000000}}{\qty{2,069}{\second}} = \qty{144997583}{\hertz} \approx \qty{145}{\mega\hertz} $ -Dabei haben wir berücksichtigt, dass $\dfrac{1}{\text{s}} = 1\ \text{Hz}$ ist. +Dabei haben wir berücksichtigt, dass $\frac{1}{\unit{\second}} = \qty{1}{\hertz}$ ist. -Wir können Formeln nun mithilfe von Multiplikation und Division umstellen. In der Klasse E begegnen uns weitere Formeln, bei denen auch Addition und Subtraktion, Potenzen und Wurzeln erforderlich sind. In der Klasse A kommen schließlich sogar Logarithmen hinzu. Keine Angst, an den jeweiligen Stellen werden wir genau erklären, wie diese Formeln Schritt für Schritt umgestellt werden. \ No newline at end of file +Wir können Formeln nun mithilfe von Multiplikation und Division umstellen. In der Klasse E begegnen uns weitere Formeln, bei denen auch Addition und Subtraktion, Potenzen und Wurzeln erforderlich sind. In der Klasse A kommen schließlich sogar Logarithmen hinzu. Keine Angst, an den jeweiligen Stellen werden wir genau erklären, wie diese Formeln Schritt für Schritt umgestellt werden. diff --git a/contents/sections/frequenz.md b/contents/sections/frequenz.md index cc30fac..ac24fb1 100644 --- a/contents/sections/frequenz.md +++ b/contents/sections/frequenz.md @@ -1,9 +1,9 @@ -Die Wechselspannung in unserem Stromnetz *schwingt* 50 mal in der Sekunde hin und wieder zurück. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man Frequenz. Die Frequenz wird in der Einheit Hertz mit der Abkürzung Hz angegeben. Ein Hz entspricht genau einer Schwingung pro Sekunde. Das Stromnetz hat also eine Frequenz von 50 Hz. +Die Wechselspannung in unserem Stromnetz *schwingt* 50 mal in der Sekunde hin und wieder zurück. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man Frequenz. Die Frequenz wird in der Einheit Hertz mit der Abkürzung $\unit{\hertz}$ angegeben. Ein $\unit{\hertz}$ entspricht genau einer Schwingung pro Sekunde. Das Stromnetz hat also eine Frequenz von $\qty{50}{\hertz}$. In der *Einheit Hertz* wird die Frequenz gemessen. Ein Hertz ist gleich einer Schwingung pro Sekunde. Die Einheit wurde nach dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz benannt, der im Jahr 1886 als erster Mensch elektromagnetische Wellen erzeugen und nachweisen konnte. -1 Hz = 1/s +$$\qty{1}{\hertz} = \frac{1}{\unit{\second}}$$ @@ -12,19 +12,19 @@ In der *Einheit Hertz* wird die Frequenz gemessen. Ein Hertz ist gleich einer Sc --- -Im Funk benutzen wir auch elektrische Schwingungen, allerdings mit sehr viel höheren Frequenzen als das Stromnetz, z. B. 144000000 Hz. Bei so vielen Ziffern wird es schnell unübersichtlich. Daher verwenden wir den Ausdruck Megahertz (MHz) für eine Million Hertz und sagen "144 Megahertz". Wir haben das *Einheitenvorzeichen* "M" verwendet und es vor die eigentliche Einheit "Hz" gesetzt. Damit drücken wir aus, dass der angegebene Wert mit einer Million multipliziert wird. Weitere Beispiele für Frequenzen mit Einheitenvorzeichen sind in der Tabelle [ref:n_frequenz_einheitenvorzeichen] zusammengestellt. +Im Funk benutzen wir auch elektrische Schwingungen, allerdings mit sehr viel höheren Frequenzen als das Stromnetz, z. B. $\qty{144000000}{\hertz}$. Bei so vielen Ziffern wird es schnell unübersichtlich. Daher verwenden wir den Ausdruck Megahertz ($\unit{\mega\hertz}$) für eine Million Hertz und sagen "144 Megahertz". Wir haben das *Einheitenvorzeichen* "$\unit{\mega}$" verwendet und es vor die eigentliche Einheit "$\unit{\hertz}$" gesetzt. Damit drücken wir aus, dass der angegebene Wert mit einer Million multipliziert wird. Weitere Beispiele für Frequenzen mit Einheitenvorzeichen sind in der Tabelle [ref:n_frequenz_einheitenvorzeichen] zusammengestellt. | X: Bezeichnung | r: Abkürzung | r: Wert | -| 1 Kilohertz | 1 kHz | 1000 Hz | -| 1 Megahertz | 1 MHz | 1000000 Hz | -| 1 Gigahertz | 1 GHz | 1000000000 Hz | +| 1 Kilohertz | $\qty{1}{\kilo\hertz}$ | $\qty{1000}{\hertz}$ | +| 1 Megahertz | $\qty{1}{\mega\hertz}$ | $\qty{1000000}{\hertz}$ | +| 1 Gigahertz | $\qty{1}{\giga\hertz}$ | $\qty{1000000000}{\hertz}$ | [table:n_frequenz_einheitenvorzeichen:Kurzschreibweise für große Frequenzen] [question:NA212] -In der Amateurfunk-Einsteigerklasse N darf man beispielsweise die Frequenzen von 28 bis 29,7 MHz, von 144 bis 146 MHz sowie von 430 bis 440 MHz benutzen. Bei der Klasse E bzw. A kommen weitere Frequenzbereiche dazu. +In der Amateurfunk-Einsteigerklasse N darf man beispielsweise die Frequenzen von $\num{28}$ bis $\qty{29,7}{\mega\hertz}$, von $\num{144}$ bis $\qty{146}{\mega\hertz}$ sowie von $\qty{430}{\mega\hertz}$ bis $\qty{440}{\mega\hertz}$ benutzen. Bei der Klasse E bzw. A kommen weitere Frequenzbereiche dazu. [question:VD723] @@ -43,7 +43,7 @@ Der Begriff *Oszillator* leitet sich vom lateinischen Wort oscillare ab, das sov Beim Funkbetrieb müssen wir genau wissen, auf welcher Frequenz wir senden. Für die Messung der Sendefrequenz benutzt man deshalb einen Frequenzzähler, wie er beispielsweise in Abbildung [ref:frequenz_frequenzzaehler] zu sehen ist. Beim Bauen und Abgleichen von Funkgeräten benutzt man Frequenzzähler, um zu messen, ob die Sendefrequenz mit der Anzeige am Gerät übereinstimmt. -[photo:150:frequenz_frequenzzaehler:Frequenzzähler, der gerade 29,6 MHz misst und anzeigt] +[photo:150:frequenz_frequenzzaehler:Frequenzzähler, der gerade $\qty{29,6}{\mega\hertz}$ misst und anzeigt] [question:NI301] diff --git a/contents/sections/frequenzspektrum.md b/contents/sections/frequenzspektrum.md index 940e6cc..4913197 100644 --- a/contents/sections/frequenzspektrum.md +++ b/contents/sections/frequenzspektrum.md @@ -4,24 +4,24 @@ --- -Der Frequenzbereich elektromagnetischer Wellen ist sehr groß (Abbildung [ref:n_frequenzspektrum]). Für Funkwellen wird nur ein Teil dieses Spektrums genutzt, üblicherweise der Frequenzbereich zwischen 30 kHz und 300 GHz. In der Tabelle [ref:n_frequenzspektrum_bereiche] ist zu sehen, welche Frequenzen welchen Bereichen zugeordnet sind. Den Frequenzbereichen werden Abkürzungen zugeordnet. Für die Prüfung müssen die Frequenzbereiche von 3 MHz bis 3000 MHz den entsprechenden Begriffen zugeordnet werden können. +Der Frequenzbereich elektromagnetischer Wellen ist sehr groß (Abbildung [ref:n_frequenzspektrum]). Für Funkwellen wird nur ein Teil dieses Spektrums genutzt, üblicherweise der Frequenzbereich zwischen $\qty{30}{\kilo\hertz}$ und $\qty{300}{\giga\hertz}$. In der Tabelle [ref:n_frequenzspektrum_bereiche] ist zu sehen, welche Frequenzen welchen Bereichen zugeordnet sind. Den Frequenzbereichen werden Abkürzungen zugeordnet. Für die Prüfung müssen die Frequenzbereiche von $\qty{3}{\mega\hertz}$ bis $\qty{3000}{\mega\hertz}$ den entsprechenden Begriffen zugeordnet werden können. | r: | c: | r: | X: | l: | | von | | bis | Bezeichnung | Abk. | -| 30 kHz | - | 300 kHz | Low Frequency | LF | +| $\qty{30}{\kilo\hertz}$ | - | $\qty{300}{\kilo\hertz}$ | Low Frequency | LF | | | | | (Langwelle) | (LW) | -| 300 kHz | - | 3000 kHz | Medium Frequency | MF | +| $\qty{300}{\kilo\hertz}$ | - | $\qty{3000}{\kilo\hertz}$ | Medium Frequency | MF | | | | | (Mittelwelle) | (MW) | -| 3 MHz | - | 30 MHz | *High Frequency* | *HF* | +| $\qty{3}{\mega\hertz}$ | - | $\qty{30}{\mega\hertz}$ | *High Frequency* | *HF* | | | | | Short Wave | SW | | | | | (Kurzwelle) | (KW) | -| 30 MHz | - | 300 MHz | *Very High Frequency* | *VHF* | +| $\qty{30}{\mega\hertz}$ | - | $\qty{300}{\mega\hertz}$ | *Very High Frequency* | *VHF* | | | | | (Ultrakurzwelle) | (UKW) | -| 300 MHz | - | 3000 MHz | *Ultra High Frequency* | *UHF* | +| $\qty{300}{\mega\hertz}$ | - | $\qty{3000}{\mega\hertz}$ | *Ultra High Frequency* | *UHF* | | | | | (Dezimeterwelle) | | -| 3 GHz | - | 30 GHz | Super High Frequency | SHF | -| 30 GHz | - | 300 GHz | Extremely High Frequency | EHF | +| $\qty{3}{\giga\hertz}$ | - | $\qty{30}{\giga\hertz}$ | Super High Frequency | SHF | +| $\qty{30}{\giga\hertz}$ | - | $\qty{300}{\giga\hertz}$ | Extremely High Frequency | EHF | [table:n_frequenzspektrum_bereiche:Frequenzbereiche und ihre üblichen Bezeichnungen] @@ -29,7 +29,7 @@ Der Frequenzbereich elektromagnetischer Wellen ist sehr groß (Abbildung [ref:n_ [question:BC105] [question:BC106] -Für die folgenden Fragen muss man die drei Bänder, auf denen die Klasse N senden darf, den jeweiligen Bereichen zuordnen können. Das 10 m-Band gehört gerade noch zur Kurzwelle, 2 m liegt im VHF- und 70 cm liegt im UHF-Bereich. +Für die folgenden Fragen muss man die drei Bänder, auf denen die Klasse N senden darf, den jeweiligen Bereichen zuordnen können. Das $\qty{10}{\meter}$-Band gehört gerade noch zur Kurzwelle, $\qty{2}{\meter}$ liegt im VHF- und $\qty{70}{\centi\meter}$ liegt im UHF-Bereich. [question:BC101] [question:BC102] diff --git a/contents/sections/gleich_und_wechselspannung.md b/contents/sections/gleich_und_wechselspannung.md index 549c25d..c2d2662 100644 --- a/contents/sections/gleich_und_wechselspannung.md +++ b/contents/sections/gleich_und_wechselspannung.md @@ -14,7 +14,7 @@ Gleich geladene Teilchen stoßen sich ab: Plus stößt Plus ab und Minus stößt --- -Man kann Ladungen aber gezielt trennen, z. B. in einer Batterie, einer Solarzelle oder einem Windkraftwerk. Die Ladungen versuchen dann, wieder zusammenzukommen. Es liegt eine elektrische *Spannung* vor. Vorrichtungen, die Ladungen trennen und somit elektrische Spannung bereitstellen, heißen *Spannungsquellen*. Den positiv geladenen Anschluss nennt man Pluspol und den anderen Minuspol. Spannungsquellen können eine unterschiedlich große Spannung aufweisen. Die elektrische Spannung wird in der Einheit Volt mit der Abkürzung V gemessen. +Man kann Ladungen aber gezielt trennen, z. B. in einer Batterie, einer Solarzelle oder einem Windkraftwerk. Die Ladungen versuchen dann, wieder zusammenzukommen. Es liegt eine elektrische *Spannung* vor. Vorrichtungen, die Ladungen trennen und somit elektrische Spannung bereitstellen, heißen *Spannungsquellen*. Den positiv geladenen Anschluss nennt man Pluspol und den anderen Minuspol. Spannungsquellen können eine unterschiedlich große Spannung aufweisen. Die elektrische Spannung wird in der Einheit Volt mit der Abkürzung $\unit{V}$ gemessen. Sobald man einen elektrischen Verbraucher wie eine Lampe oder einen Computer an die beiden Pole anschließt und einschaltet, können sich die Ladungen bewegen. Es fließt ein elektrischer Strom (Bild [ref:n_frequenz_strom_fliesst]). diff --git a/contents/sections/iaru_bandplan.md b/contents/sections/iaru_bandplan.md index 65465e0..9942b25 100644 --- a/contents/sections/iaru_bandplan.md +++ b/contents/sections/iaru_bandplan.md @@ -8,7 +8,7 @@ Der *DARC* ist als einziger deutscher Verband in der International Amateur Radio [question:BC201] -Der IARU-Bandplan gliedert sich nach den Amateurfunkbändern. In der Amateurfunkprüfung werden nur die IARU-Bandpläne für das 2 m- und das 70 cm-Band behandelt. Auf diese Pläne und die einzelnen Fragen gehen die beiden folgenden Abschnitte ein. +Der IARU-Bandplan gliedert sich nach den Amateurfunkbändern. In der Amateurfunkprüfung werden nur die IARU-Bandpläne für das $\qty{2}{\meter}$- und das $\qty{70}{\centi\meter}$-Band behandelt. Auf diese Pläne und die einzelnen Fragen gehen die beiden folgenden Abschnitte ein. Eines ist auf fast allen Bändern übrigens gleich geregelt. Bis auf wenige Ausnahmen ist der für Morsetelegrafie (CW) empfohlene Bereich am Bandanfang. diff --git a/contents/sections/iaru_bandplan_2m.md b/contents/sections/iaru_bandplan_2m.md index 506cbcf..8b9953e 100644 --- a/contents/sections/iaru_bandplan_2m.md +++ b/contents/sections/iaru_bandplan_2m.md @@ -1,7 +1,7 @@ Die Bandpläne teilen ein Band in einzelne Frequenzsegmente auf. Für jeden Frequenzbereich (Spalte 1) werden bevorzugte Übertragungsverfahren (Spalte 3 und 4) ausgewiesen. -[photo:102:n_iaru_bandplan_2m:IARU-Bandplan 2 m] +[photo:102:n_iaru_bandplan_2m:IARU-Bandplan $\qty{2}{\meter}$] Um schnell einen Funkpartner zu finden, kann man einen CQ-Ruf auf der "Anruffrequenz" eines Bandes starten. Diese werden im IARU-Bandplan als *calling* gekennzeichnet. Dabei wird zwischen zwei Übertragungsverfahren unterschieden: diff --git a/contents/sections/iaru_bandplan_70cm.md b/contents/sections/iaru_bandplan_70cm.md index 1a21d30..077da72 100644 --- a/contents/sections/iaru_bandplan_70cm.md +++ b/contents/sections/iaru_bandplan_70cm.md @@ -1,7 +1,7 @@ -Entsprechend den Fragen zum 2 m-Bandplan lassen sich auch die folgenden Fragen zum 70 cm-Bandplan beantworten, der ebenfalls als Hilfsmittel bei der Prüfung vorliegt. +Entsprechend den Fragen zum $\qty{2}{\meter}$-Bandplan lassen sich auch die folgenden Fragen zum $\qty{70}{\centi\meter}$-Bandplan beantworten, der ebenfalls als Hilfsmittel bei der Prüfung vorliegt. -[photo:103:n_iaru_bandplan_70cm:IARU-Bandplan 70 cm] +[photo:103:n_iaru_bandplan_70cm:IARU-Bandplan $\qty{70}{\centi\meter}$] [question:BC206] diff --git a/contents/sections/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md b/contents/sections/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md index 53c5e52..87b6d9e 100644 --- a/contents/sections/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md +++ b/contents/sections/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md @@ -15,10 +15,10 @@ Welcher Status dem Amateurfunkdienst in Deutschland in den einzelnen Frequenzber Es ist zu beachten, dass die primären und sekundären Zuweisungen in anderen Ländern abweichend geregelt sein können. Man sollte sich daher vor der Betriebsaufnahme im Ausland über die jeweiligen Bestimmungen des Gastlandes informieren. -Eine Besonderheit stellen Küstenfunkstellen des Seefunkdienstes dar. Obwohl uns das 80 m-Band primär zugewiesen ist, müssen wir solchen Funkstellen den Vorrang gewähren, da sie eine feste Frequenz zugeteilt haben, die sie nicht ändern dürfen. +Eine Besonderheit stellen Küstenfunkstellen des Seefunkdienstes dar. Obwohl uns das $\qty{80}{\meter}$-Band primär zugewiesen ist, müssen wir solchen Funkstellen den Vorrang gewähren, da sie eine feste Frequenz zugeteilt haben, die sie nicht ändern dürfen. [question:VD707] -Eine weitere Besonderheit ist der sogenannte ISM-Bereich. Ein Teilbereich des 70 cm-Amateurfunkbandes wird für Anwendungen aus den Bereichen Industrie, Wissenschaft und Medizin, aber auch von Haushaltsgeräten mitbenutzt. Die Abkürzung ISM kommt von der englischen Bezeichnung "Industrial, Scientific and Medical Band". Dort finden sich z. B. Signale von Garagentoröffnern, Funkwetterstationen, Autoschlüsseln, Wegfahrsperren oder Reifendrucksensoren. Obwohl der Amateurfunkdienst in diesem Frequenzbereich primäre Nutzungsrechte genießt, müssen Störungen durch solche Geräte ausnahmsweise dennoch hingenommen werden. +Eine weitere Besonderheit ist der sogenannte ISM-Bereich. Ein Teilbereich des $\qty{70}{\centi\meter}$-Amateurfunkbandes wird für Anwendungen aus den Bereichen Industrie, Wissenschaft und Medizin, aber auch von Haushaltsgeräten mitbenutzt. Die Abkürzung ISM kommt von der englischen Bezeichnung "Industrial, Scientific and Medical Band". Dort finden sich z. B. Signale von Garagentoröffnern, Funkwetterstationen, Autoschlüsseln, Wegfahrsperren oder Reifendrucksensoren. Obwohl der Amateurfunkdienst in diesem Frequenzbereich primäre Nutzungsrechte genießt, müssen Störungen durch solche Geräte ausnahmsweise dennoch hingenommen werden. [question:VD708] diff --git a/contents/sections/sinusschwingung.md b/contents/sections/sinusschwingung.md index 85bebf8..193d4aa 100644 --- a/contents/sections/sinusschwingung.md +++ b/contents/sections/sinusschwingung.md @@ -1,7 +1,7 @@ Wir haben gelernt: Elektrische Schwingungen bestehen aus Wechselspannung, die abwechselnd positive und negative Polarität annimmt. Die Spannung wechselt meist aber nicht abrupt von positiv nach negativ und zurück. Wie man im Bild [ref:n_frequenz_sinusschwingung] sehen kann, schwingt die Spannung im Stromnetz beispielsweise immer wieder sanft wie ein Pendel von Plus über 0 nach Minus und wieder über 0 zurück nach Plus. -[picture:725:n_frequenz_sinusschwingung:Die Spannung des Stromnetzes im zeitlichen Verlauf. Da die Spannung nicht die ganze Zeit den Höchstwert von 325 V aufweist, wirkt sie effektiv übrigens nur mit 230 V.] +[picture:725:n_frequenz_sinusschwingung:Die Spannung des Stromnetzes im zeitlichen Verlauf. Da die Spannung nicht die ganze Zeit den Höchstwert von $\qty{325}{\volt}$ aufweist, wirkt sie effektiv übrigens nur mit $\qty{230}{\volt}$.] --- diff --git a/contents/sections/wellenlaenge.md b/contents/sections/wellenlaenge.md index 05b173c..c14f005 100644 --- a/contents/sections/wellenlaenge.md +++ b/contents/sections/wellenlaenge.md @@ -1,37 +1,37 @@ -Den Abstand zwischen zwei Wellenbergen bzw. zwei Wellentälern nennt man Wellenlänge. Die Wellenlänge ist abhängig von der Frequenz. Je größer die Frequenz, desto kleiner die Wellenlänge. Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben $\lambda$ (Lambda) bezeichnet und üblicherweise in Meter (m) angegeben. +Den Abstand zwischen zwei Wellenbergen bzw. zwei Wellentälern nennt man Wellenlänge. Die Wellenlänge ist abhängig von der Frequenz. Je größer die Frequenz, desto kleiner die Wellenlänge. Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben $\lambda$ (Lambda) bezeichnet und üblicherweise in Meter ($\unit{\meter}$) angegeben. [question:NB403] [question:NA205] -Der Zusammenhang zwischen der Frequenz und der Wellenlänge ergibt sich aus der Lichtgeschwindigkeit von 300000 km/s. Eine Welle mit einer Frequenz von 1 Hz breitet sich 300000 km aus, bevor auf einen Wellenberg ein weiterer Wellenberg folgt. Eine Welle mit einer Frequenz von 1000 Hz breitet sich nur 300 km aus, bevor auf einen Wellenberg wieder ein Wellenberg folgt. Bei 1000000 Hz also 1 MHz sind es nur noch 300 m. +Der Zusammenhang zwischen der Frequenz und der Wellenlänge ergibt sich aus der Lichtgeschwindigkeit von $\qty{300000}{\kilo\meter\per\second}$. Eine Welle mit einer Frequenz von $\qty{1}{\hertz}$ breitet sich $\qty{300000}{\kilo\meter}$ aus, bevor auf einen Wellenberg ein weiterer Wellenberg folgt. Eine Welle mit einer Frequenz von $\qty{1000}{\hertz}$ breitet sich nur $\qty{300}{\kilo\meter}$ aus, bevor auf einen Wellenberg wieder ein Wellenberg folgt. Bei $\qty{1000000}{\hertz}$ also $\qty{1}{\mega\hertz}$ sind es nur noch $\qty{300}{\meter}$. -Daraus ergeben sich folgende Formeln, mit denen sich leicht zwischen Frequenz $f$ (in MHz) und Wellenlänge $\lambda$ (in Metern) umrechnen lässt: +Daraus ergeben sich folgende Formeln, mit denen sich leicht zwischen Frequenz $f$ (in $\unit{\mega\hertz}$) und Wellenlänge $\lambda$ (in Metern) umrechnen lässt: -$f[[\textrm{MHz}]] = \dfrac{300}{\lambda[[\textrm{m}]]} \quad\quad\quad \lambda[[\textrm{m}]] = \dfrac{300}{f[[\textrm{MHz}]]}$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \dfrac{300}{\lambda[[\unit{\meter}]]} \quad\quad\quad \lambda[[\unit{\meter}]] = \dfrac{300}{f[[\unit{\mega\hertz}]]}$ Die beiden Formeln finden sich auch in der Formelsammlung, die bei der Prüfung als Hilfsmittel vorliegt. -Teilt man also 300 durch die Wellenlänge in Metern, erhält man die Frequenz in MHz. Und genauso andersherum: Teilt man 300 durch die Frequenz in MHz, erhält man die Wellenlänge in Metern. +Teilt man also 300 durch die Wellenlänge in Metern, erhält man die Frequenz in $\unit{\mega\hertz}$. Und genauso andersherum: Teilt man 300 durch die Frequenz in $\unit{\mega\hertz}$, erhält man die Wellenlänge in Metern. -Wollen wir also beispielsweise die Wellenlänge der Frequenz 145,3 MHz berechnen, dann setzen wir diese in die zweite Formel ein und lösen dann: +Wollen wir also beispielsweise die Wellenlänge der Frequenz $\qty{145,3}{\mega\hertz}$ berechnen, dann setzen wir diese in die zweite Formel ein und lösen dann: -$\lambda[[\text{m}]] = \dfrac{300}{f[[\text{MHz}]]} = \dfrac{300}{145,3 \ \text{MHz}} \approx 2,06 \ \text{m}$ +$\lambda[[\unit{\meter}]] = \dfrac{300}{f[[\unit{\mega\hertz}]]} = \dfrac{300}{\qty{145,3}{\mega\hertz}} \approx \qty{2,06}{\meter}$ Genauso funktioniert es andersherum. Setzen wir die Wellenlänge von 2,06 m in die erste Formel ein, dann kommt die ursprüngliche Frequenz heraus: -$f[[\text{MHz}]] = \dfrac{300}{\lambda[[\text{m}]]} = \dfrac{300}{2,06 \ \text{m}} \approx 145,3 \ \text{MHz}$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \dfrac{300}{\lambda[[\unit{\meter}]]} = \dfrac{300}{\qty{2,06}{\meter}} \approx \qty{145,3}{\mega\hertz}$ [include:applet_lambda_und_f] --- -Die gerundete Wellenlänge wird übrigens häufig verwendet, wenn man über Frequenzbereiche spricht. Man spricht dann von einem Frequenzband oder kurz Band, z. B. dem 2 m-Band. In der Tabelle [ref:n_funkwellen_baender] finden sich beispielsweise die drei Amateurfunkbänder, die von Funkamateuren aller Klassen genutzt werden dürfen. +Die gerundete Wellenlänge wird übrigens häufig verwendet, wenn man über Frequenzbereiche spricht. Man spricht dann von einem Frequenzband oder kurz Band, z. B. dem $\qty{2}{\meter}$-Band. In der Tabelle [ref:n_funkwellen_baender] finden sich beispielsweise die drei Amateurfunkbänder, die von Funkamateuren aller Klassen genutzt werden dürfen. | l: Frequenz | l: Wellenlänge | X: Band | -| 28-29,7 MHz | 10,7-10,1 m | 10 m-Band | -| 144-146 MHz | 2,08-2,05 m | 2 m-Band | -| 430-440 MHz | 70-68 cm | 70 cm-Band | +| $\qtyrange{28}{29,7}{\mega\hertz}$ | $\qtyrange{10,7}{10,1}{\meter}$ | $\qty{10}{\meter}$-Band | +| $\qtyrange{144}{146}{\mega\hertz}$ | $\qtyrange{2,08}{2,05}{\meter}$ | $\qty{2}{\meter}$-Band | +| $\qtyrange{430}{440}{\mega\hertz}$ | $\qtyrange{70}{68}{\centi\meter}$ | $\qty{70}{\centi\meter}$-Band | [table:n_funkwellen_baender:Die drei Amateurfunkbänder, die für alle Klassen freigegeben sind] diff --git a/contents/sections/wellenlaenge_2.md b/contents/sections/wellenlaenge_2.md index ff342e4..6b0b5ba 100644 --- a/contents/sections/wellenlaenge_2.md +++ b/contents/sections/wellenlaenge_2.md @@ -4,7 +4,7 @@ $f = \frac{c_0}{\lambda}$ bzw. als zugeschnittene Größengleichung -$f[[MHz]] = \frac{300}{\lambda[[m]]}$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \frac{300}{\lambda[[\unit{\meter}]]}$ wahlweise nach der Frequenz oder der Wellenlänge umstellen können. @@ -12,9 +12,9 @@ In diesem Abschnitt betrachten wir praktische Anwendungen. Versuche zunächst im [question:EB314] -Bei den ersten Fragen geht es darum, für eine gegebene Wellenlänge die Frequenz zu bestimmen. Bei der ersten Frage ist die Wellenlänge als $\qty{80}{\meter}$ angegeben. Das 80-m-Amateurfunkband geht von $\qtyrange{3,5}{3,8}{\mega\hertz}$. Die Antwortmöglichkeiten liegen alle in dem Bereich, sodass wir den Taschenrechner bemühen müssen: +Bei den ersten Fragen geht es darum, für eine gegebene Wellenlänge die Frequenz zu bestimmen. Bei der ersten Frage ist die Wellenlänge als $\qty{80}{\meter}$ angegeben. Das $\qty{80}{\meter}$-Amateurfunkband geht von $\qtyrange{3,5}{3,8}{\mega\hertz}$. Die Antwortmöglichkeiten liegen alle in dem Bereich, sodass wir den Taschenrechner bemühen müssen: -$f[[MHz]] = \frac{300}{80} = 3,75$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \frac{300}{80} = 3,75$ --- @@ -26,34 +26,34 @@ Bei dieser Frage ist die Wellenlänge $\qty{30}{\milli\meter} = \qty{3}{\centi\m Achte beim Einsetzen von Werten in eine Formel stets darauf, die Grundeinheiten zu verwenden. Das bedeutet, dass Werte gegebenenfalls umgerechnet werden müssen – zum Beispiel von Millimetern in Meter. -$f[[MHz]] = \frac{300}{0,03} = \frac{300 \cdot 100}{3} = 10.000$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \frac{300}{0,03} = \frac{300 \cdot 100}{3} = \num{10000}$ Also ist $f=\qty{10}{\giga\hertz}$ die richtige Antwort, weil ja $\qty{1}{\giga\hertz} = 1000 {\mega\hertz}$ ist. [question:EB316] -Sogar noch einfacher lässt sich die Frequenz finden, die einer Wellenlänge von $\qty{10}{cm}$ entspricht. $\qty{10}{\centi\meter} = \qty{0,1}{\meter}$. Also: +Sogar noch einfacher lässt sich die Frequenz finden, die einer Wellenlänge von $\qty{10}{\centi\meter}$ entspricht. $\qty{10}{\centi\meter} = \qty{0,1}{\meter}$. Also: -$f[[MHz]]=\frac{300}{0,1}=3000$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]]=\frac{300}{0,1}=3000$ Da $\qty{1}{\giga\hertz} = \qty{1000}{\mega\hertz}$ entspricht, heißt die Antwort: $\qty{3}{\giga\hertz}$. Für die nächsten Fragen stellen wir die Gleichung nach $\lambda$ um: -$\lambda[[m]] = \frac{300}{f[[MHz]]}$ +$\lambda[[\unit{\meter}]] = \frac{300}{f[[\unit{\mega\hertz}]]}$ [question:EB311] -Diese Frage lässt sich wieder ganz ohne Rechnen lösen, wenn man die Frequenzzuweisungen für den Amateurfunk intus hat. Das 160-m-Band geht nämlich von $\qtyrange{1,8}{2}{\mega\hertz}$, da liegt $\qty{1,84}{\mega\hertz}$ drin - also kann die Antwort nur $\qty{163}{\meter}$ sein. +Diese Frage lässt sich wieder ganz ohne Rechnen lösen, wenn man die Frequenzzuweisungen für den Amateurfunk intus hat. Das $\qty{160}{\meter}$-Band geht nämlich von $\qtyrange{1,8}{2}{\mega\hertz}$, da liegt $\qty{1,84}{\mega\hertz}$ drin - also kann die Antwort nur $\qty{163}{\meter}$ sein. [question:EB312] -Nun wird die einer Frequenz von $\qty{21}{\mega\hertz}$ entsprechende Wellenlänge gesucht. Das 15-m-Band reicht von $\qtyrange{21}{21,45}{\mega\hertz}$ - da drängt sich die Antwort "$\qty{14,29}{\meter}$" als die richtige auf, wobei wir erkennen, dass das 15-m-Band eigentlich falsch benannt ist. 14-m-Band wäre eigentlich richtiger ... +Nun wird die einer Frequenz von $\qty{21}{\mega\hertz}$ entsprechende Wellenlänge gesucht. Das $\qty{15}{\meter}$-Band reicht von $\qtyrange{21}{21,45}{\mega\hertz}$ - da drängt sich die Antwort "$\qty{14,29}{\meter}$" als die richtige auf, wobei wir erkennen, dass das $\qty{15}{\meter}$-Band eigentlich falsch benannt ist. $\qty{14}{\meter}$-Band wäre eigentlich richtiger ... Wir können zur Sicherheit ja mal rechnen (mit der zugeschnittenen Größengleichung): -$\lambda[[m]] = \frac{300}{21}=14,29$ +$\lambda[[\unit{\meter}]] = \frac{300}{21}=14,29$ [question:EB313] -Ganz einfach wird es wieder bei der letzten Frage. Welche Wellenlänge entspricht einer Frequenz von $\qty{28,5}{\mega\hertz}$? Nun, das 10-m-Band erstreckt sich von $\qtyrange{28}{29,5}{\mega\hertz}$, folglich stimmt die Antwort "$\qty{10,5}{\meter}$". Die (falsche) Antwort $\qty{9,49}{\meter}$ liegt auch noch nah dran, aber die entsprechende Frequenz müsste ja oberhalb von $\qty{30}{\mega\hertz}$ liegen. \ No newline at end of file +Ganz einfach wird es wieder bei der letzten Frage. Welche Wellenlänge entspricht einer Frequenz von $\qty{28,5}{\mega\hertz}$? Nun, das $\qty{10}{\meter}$-Band erstreckt sich von $\qtyrange{28}{29,5}{\mega\hertz}$, folglich stimmt die Antwort "$\qty{10,5}{\meter}$". Die (falsche) Antwort $\qty{9,49}{\meter}$ liegt auch noch nah dran, aber die entsprechende Frequenz müsste ja oberhalb von $\qty{30}{\mega\hertz}$ liegen. diff --git a/contents/sections/zehnerpotenzen.md b/contents/sections/zehnerpotenzen.md index 14ca654..e10206a 100644 --- a/contents/sections/zehnerpotenzen.md +++ b/contents/sections/zehnerpotenzen.md @@ -1,21 +1,21 @@ -Im Amateurfunk haben wir es häufig sowohl mit sehr großen als auch mit sehr kleinen Zahlen zu tun. Die Einheit der Frequenz – das Hertz (Hz) – sowie die typischen Vorsätze für große Zahlen wie *Kilo* (k), *Mega* (M) und *Giga* (G) sind uns bereits begegnet. +Im Amateurfunk haben wir es häufig sowohl mit sehr großen als auch mit sehr kleinen Zahlen zu tun. Die Einheit der Frequenz – das Hertz ($\unit{\hertz}$) – sowie die typischen Vorsätze für große Zahlen wie *Kilo* ($\unit{\kilo}$), *Mega* ($\unit{\mega}$) und *Giga* ($\unit{\giga}$) sind uns bereits begegnet. -Auch für kleine Zahlen gibt es solche Einheitenvorsätze. Bekannt ist zum Beispiel *Milli*, abgekürzt mit m. Ein Millimeter entspricht einem Tausendstel Meter, also 0,001 m. Die am meisten verwendeten Vorsätze für große und kleine Zahlen stehen in Tabelle [ref:e_einheitenvorzeichen]. +Auch für kleine Zahlen gibt es solche Einheitenvorsätze. Bekannt ist zum Beispiel *Milli*, abgekürzt mit $\unit{\milli}$. Ein Millimeter entspricht einem Tausendstel Meter, also $\qty{0,001}{\meter}$. Die am meisten verwendeten Vorsätze für große und kleine Zahlen stehen in Tabelle [ref:e_einheitenvorzeichen]. | c: Vorsatz | c: Abkürzung | l: Wert | -| Pico | p | 10-12 = 0,000000000001 | -| Nano | n | 10-9 = 0,000000001 | -| Mikro | µ | 10-6 = 0,000001 | -| Milli | m | 10-3 = 0,001 | -| | | 100 = 1 | -| Kilo | k | 103 = 1000 | -| Mega | M | 106 = 1000000 | -| Giga | G | 109 = 1000000000 | +| Pico | $\unit{\pico}$ | $10^{-12} = 0,000000000001$ | +| Nano | $\unit{\nano}$ | $10^{-9} = 0,000000001$ | +| Mikro | $\unit{\micro}$ | $10^{-6} = 0,000001$ | +| Milli | $\unit{\milli}$ | $10^{-3} = 0,001$ | +| | | $10^{0} = 1$ | +| Kilo | $\unit{\kilo}$ | $10^{3} = 1000$ | +| Mega | $\unit{\mega}$ | $10^{6} = 1000000$ | +| Giga | $\unit{\giga}$ | $10^{9} = 1000000000$ | [table:e_einheitenvorzeichen:Einheitenvorsätze für Zehnerpotenzen] -Neben den Einheiten Hertz und Meter, die wir bereits kennengelernt haben, gibt es noch viele weitere physikalische Einheiten, auf die wir im weiteren Verlauf des Kurses eingehen werden. Dazu gehören zum Beispiel die elektrische Spannung, gemessen in Volt (V), der elektrische Strom in Ampere (A), die Leistung in Watt (W), der elektrische Widerstand in Ohm (Ω) und weitere. +Neben den Einheiten Hertz und Meter, die wir bereits kennengelernt haben, gibt es noch viele weitere physikalische Einheiten, auf die wir im weiteren Verlauf des Kurses eingehen werden. Dazu gehören zum Beispiel die elektrische Spannung, gemessen in Volt ($\unit{\volt}$), der elektrische Strom in Ampere ($\unit{\ampere}$), die Leistung in Watt ($\unit{\watt}$), der elektrische Widerstand in Ohm ($\unit{\ohm}$) und weitere. Um die folgenden Sachverhalte verstehen zu können, ist es noch nicht notwendig, diese Einheiten im Detail zu kennen. Wichtig ist zunächst nur, die Bedeutung und Anwendung der Einheitenvorsätze zu verstehen. @@ -23,21 +23,21 @@ Leider kann man diese gezeigten Einheitenvorsätze nicht direkt in jeden Taschen --- -Schauen wir uns das zunächst am Beispiel des Vorsatzes Kilo an, der für $1000$ steht: Statt $1000$ kann man auch $10 \cdot 10 \cdot 10$ schreiben. Dafür gibt es die Abkürzung $10^3$ (gesprochen "10 hoch 3" oder "3. Potenz von 10"). Die Angaben 1500 Hz, 1,5 kHz und $1,5\cdot 10^3$ Hz stehen für den selben Wert. +Schauen wir uns das zunächst am Beispiel des Vorsatzes Kilo an, der für $1000$ steht: Statt $1000$ kann man auch $10 \cdot 10 \cdot 10$ schreiben. Dafür gibt es die Abkürzung $10^3$ (gesprochen "10 hoch 3" oder "3. Potenz von 10"). Die Angaben $\qty{1500}{\hertz}$, $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ und $\qty{1,5e3}{\hertz}$ stehen für den selben Wert. Man kann es sich auch anders merken: Man multipliziert die Zahl so oft mit 10, wie die Hochzahl (der Exponent) angibt. Bei Zahlen ohne Komma hängt man einfach so viele Nullen an, wie im Exponent steht. -Für eine Million muss man nicht drei, sondern sechs Exemplare der Zahl 10 miteinander multiplizieren. Also entspricht der Vorsatz Mega dem Wert $10^6$. Die Schreibweise $28 \cdot 10^6$ Hz bedeutet demnach dasselbe wie 28 MHz. +Für eine Million muss man nicht drei, sondern sechs Exemplare der Zahl 10 miteinander multiplizieren. Also entspricht der Vorsatz Mega dem Wert $10^6$. Die Schreibweise $\qty{28e6}{\hertz}$ bedeutet demnach dasselbe wie $\qty{28}{\mega\hertz}$. -Für kleine Zahlen funktioniert es ähnlich. Ein Tausendstel ist $\frac{1}{10}$ · $\frac{1}{10}$ · $\frac{1}{10}$. Das schreibt man als $10^{-3}$ ("zehn hoch minus drei"). Der Wert $3,5\cdot 10^{-3}$ V ist also nichts anderes als $3,5$ mV und $22 \cdot 10^{-6}$ V steht für $22$ µV. Die wichtigsten Zehnerpotenzen stehen wieder in Tabelle [ref:e_einheitenvorzeichen]. +Für kleine Zahlen funktioniert es ähnlich. Ein Tausendstel ist $\frac{1}{10} \cdot \frac{1}{10} \cdot \frac{1}{10}$. Das schreibt man als $10^{-3}$ ("zehn hoch minus drei"). Der Wert $\qty{3,5e-3}}{\volt}$ ist also nichts anderes als $\qty{3,5}{\milli\volt}$ und $\qty{22e-6}{\volt}$ steht für $\qty{22}{\micro\volt}$. Die wichtigsten Zehnerpotenzen stehen wieder in Tabelle [ref:e_einheitenvorzeichen]. --- Technisch-wissenschaftliche Taschenrechner verfügen in der Regel über eine Taste für Potenzen, meist bezeichnet mit $x^y$. Manche Modelle bieten zusätzlich eine vereinfachte Eingabemöglichkeit für Zehnerpotenzen: eine Taste mit der Beschriftung *Exp*, *E* oder $\cdot 10^x$. Diese steht für "mal zehn hoch …" und erleichtert die Eingabe sehr großer oder sehr kleiner Zahlen. -Beispiel: Um den Wert $3,5 \cdot 10^6$ einzugeben, drückt man: 3.5 → Exp → 6 +Beispiel: Um den Wert $\num{3,5e6}$ einzugeben, drückt man: 3.5 → Exp → 6 Schau am besten in die Bedienungsanleitung deines Taschenrechners, um die genaue Tastenkombination zu finden. diff --git a/contents/slides/amateurfunkbaender.md b/contents/slides/amateurfunkbaender.md index 34b8453..0ed6dce 100644 --- a/contents/slides/amateurfunkbaender.md +++ b/contents/slides/amateurfunkbaender.md @@ -4,11 +4,11 @@ --- -[picture:829:amateuerfunkbaender_2:Frequenzbereiche im Amateurfunk unter 300 MHz] +[picture:829:amateuerfunkbaender_2:Frequenzbereiche im Amateurfunk unter $\qty{300}{\mega\hertz}$] --- -[picture:830:amateuerfunkbaender_1:Frequenzbereiche im Amateurfunk über 300 MHz] +[picture:830:amateuerfunkbaender_1:Frequenzbereiche im Amateurfunk über $\qty{300}{\mega\hertz}$] --- [question:VD709] diff --git a/contents/slides/amplitude_periode.md b/contents/slides/amplitude_periode.md index 657997a..142dc8a 100644 --- a/contents/slides/amplitude_periode.md +++ b/contents/slides/amplitude_periode.md @@ -48,5 +48,5 @@ Die Zeit ($t$) vom Beginn einer positiven Halbwelle bis zum Ende der darauf folg [question:NA213] * 1 Periode = 1 Schwingung -* 1 Schwingung pro Sekunde = 1 Hz +* 1 Schwingung pro Sekunde = $\qty{1}{\hertz}$ \ No newline at end of file diff --git a/contents/slides/frequenz.md b/contents/slides/frequenz.md index a40c7ca..e2d80cf 100644 --- a/contents/slides/frequenz.md +++ b/contents/slides/frequenz.md @@ -2,20 +2,20 @@ * Die Wechselspannung im Stromnetz schwingt 50 mal in der Sekunde * Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man Frequenz -* Die Einheit ist Hertz mit der Abkürzung $\text{Hz}$ -* 1 Hz → 1 Schwingung pro Sekunde -* Das Stromnetz hat eine Frequenz von $50\ \text{Hz}$ +* Die Einheit ist Hertz mit der Abkürzung $\unit{\hertz}$ +* $\qty{1}{\hertz}$ → 1 Schwingung pro Sekunde +* Das Stromnetz hat eine Frequenz von $\qty{50}{\hertz}$ --- ## Einheit Hertz * Misst die Frequenz -* $1\ \text{Hz}$ →1 Schwingung pro Sekunde +* $\qty{1}{\hertz}$ →1 Schwingung pro Sekunde * Benannt nach dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz * Erzeugte im Jahr 1886 als erster Mensch elektromagnetische Wellen und konnte sie nachweisen -$1 \ \text{Hz} = \dfrac{1}{\text{s}}$ +$$\qty{1}{\hertz} = \frac{1}{\unit{s}}$$ --- @@ -28,17 +28,17 @@ $1 \ \text{Hz} = \dfrac{1}{\text{s}}$ ## Hohe Schwingungen * Im Funk wird mit viel höheren Schwingungen gearbeitet -* z.B. 144.000.000 Hz -* Abkürzung: 144 MHz (Megahertz) -* Einheitenvorzeichen "M" vor "Hz" gesetzt +* z.B. $\qty{144000000}{\hertz}$ +* Abkürzung: $\qty{144}{\mega\hertz}$ (Megahertz) +* Einheitenvorzeichen "$\unit{\mega}$" vor "$\unit{\hertz}$" gesetzt * Der Wert wird mit einer Million multipliziert --- | l: Bezeichnung | r: Abkürzung | r: Wert | -| 1 Kilohertz | 1 kHz | 1000 Hz | -| 1 Megahertz | 1 MHz | 1000000 Hz | -| 1 Gigahertz | 1 GHz | 1000000000 Hz | +| 1 Kilohertz | $\qty{1}{\kilo\hertz}$ | $\qty{1000}{\hertz}$ | +| 1 Megahertz | $\qty{1}{\mega\hertz}$ | $\qty{1000000}{\hertz}$ | +| 1 Gigahertz | $\qty{1}{\giga\hertz}$ | $\qty{1000000000}{\hertz}$ | [table:n_frequenz_einheitenvorzeichen:Kurzschreibweise für große Frequenzen] --- @@ -50,9 +50,9 @@ $1 \ \text{Hz} = \dfrac{1}{\text{s}}$ ## Frequenzen Klasse N In der Klasse N dürfen drei Frequenzbereiche verwendet werden -* 28 MHz bis 29,7 MHz -* 144 MHz bis 146 MHz -* 430 MHz bis 440 MHz +* $\qty{28}{\mega\hertz}$ bis $\qty{29,7}{\mega\hertz}$ +* $\qty{144}{\mega\hertz}$ bis $\qty{146}{\mega\hertz}$ +* $\qty{430}{\mega\hertz}$ bis $\qty{440}{\mega\hertz}$ In der Klasse E und A kommen weitere Frequenzbereiche hinzu @@ -82,7 +82,7 @@ Lateinisch "oscillare": schaukeln ## Frequenzmessung -[photo:150:frequenz_frequenzzaehler:Frequenzzähler, der 29,6 MHz misst] +[photo:150:frequenz_frequenzzaehler:Frequenzzähler, der $\qty{29,6}{\mega\hertz}$ misst] * Die genaue Sendefrequenz muss bekannt sein diff --git a/contents/slides/frequenzspektrum.md b/contents/slides/frequenzspektrum.md index 22a4e9d..c8e43ea 100644 --- a/contents/slides/frequenzspektrum.md +++ b/contents/slides/frequenzspektrum.md @@ -2,27 +2,27 @@ * Funkwellen nutzen nur ein Teil dieses Spektrums -* Überlicherweise zwischen 30kHz und 300GHz +* Überlicherweise zwischen $\qty{30}{\kilo\hertz}$ und $\qty{300}{\giga\hertz}$ * Es werden Abkürzungen verwendet -* Für Prüfung 3MHz-3GHz mit Bezeichnungen wichtig +* Für Prüfung $\qty{3}{\mega\hertz}$-$\qty{3}{\giga\hertz}$ mit Bezeichnungen wichtig --- style="font-size: 0.5em;" | r | c | r | X | l | -| 30 kHz | - | 300 kHz | Low Frequency | LF | +| $\qty{30}{\kilo\hertz}$ | - | $\qty{300}{\kilo\hertz}$ | Low Frequency | LF | | | | | (Langwelle) | (LW) | -| 300 kHz | - | 3000 kHz | Medium Frequency | MF | +| $\qty{300}{\kilo\hertz}$ | - | $\qty{3000}{\kilo\hertz}$ | Medium Frequency | MF | | | | | (Mittelwelle) | (MW) | -| 3 MHz | - | 30 MHz | *High Frequency* | *HF* | +| $\qty{3}{\mega\hertz}$ | - | $\qty{30}{\mega\hertz}$ | *High Frequency* | *HF* | | | | | Short Wave | SW | | | | | (Kurzwelle) | (KW) | -| 30 MHz | - | 300 MHz | *Very High Frequency* | *VHF* | +| $\qty{30}{\mega\hertz}$ | - | $\qty{300}{\mega\hertz}$ | *Very High Frequency* | *VHF* | | | | | (Ultrakurzwelle) | (UKW) | -| 300 MHz | - | 3000 MHz | *Ultra High Frequency* | *UHF* | +| $\qty{300}{\mega\hertz}$ | - | $\qty{3000}{\mega\hertz}$ | *Ultra High Frequency* | *UHF* | | | | | (Dezimeterwelle) | | -| 3 GHz | - | 30 GHz | Super High Frequency | SHF | -| 30 GHz | - | 300 GHz | Extemely High Frequency | EHF | -[table:n_frequenzspektrum_bereiche:Die Frequenzbereiche von 30 kHz bis 300 GHz und ihre üblichen Bezeichnungen.] +| $\qty{3}{\giga\hertz}$ | - | $\qty{30}{\giga\hertz}$ | Super High Frequency | SHF | +| $\qty{30}{\giga\hertz}$ | - | $\qty{300}{\giga\hertz}$ | Extemely High Frequency | EHF | +[table:n_frequenzspektrum_bereiche:Die Frequenzbereiche von $\qty{30}{\kilo\hertz}$ bis $\qty{300}{\giga\hertz}$ und ihre üblichen Bezeichnungen.] --- [question:BC104] --- diff --git a/contents/slides/gleich_und_wechselspannung.md b/contents/slides/gleich_und_wechselspannung.md index 325bc0d..3708d8e 100644 --- a/contents/slides/gleich_und_wechselspannung.md +++ b/contents/slides/gleich_und_wechselspannung.md @@ -45,7 +45,7 @@ Außer, man bekommt "einen gewischt". * Spannungsquellen, bei denen die Pole ständig zwischen positiver und negativer Spannung schwingen, erzeugen Wechselspannung -Die elektrische Spannung wird in der Einheit $\text{Volt}$ mit der Abkürzung $V$ gemessen. +Die elektrische Spannung wird in der Einheit Volt mit der Abkürzung $\unit{V}$ gemessen. --- diff --git a/contents/slides/iaru_bandplan_2m.md b/contents/slides/iaru_bandplan_2m.md index 1f600d4..cf06f0e 100644 --- a/contents/slides/iaru_bandplan_2m.md +++ b/contents/slides/iaru_bandplan_2m.md @@ -1,4 +1,4 @@ -[photo:102:n_iaru_bandplan_2m:IARU-Bandplan 2 m] +[photo:102:n_iaru_bandplan_2m:IARU-Bandplan $\qty{2}{\meter}$] * Aufteilung des Bandes in verschiedene Frequenzsegmente diff --git a/contents/slides/iaru_bandplan_70cm.md b/contents/slides/iaru_bandplan_70cm.md index 4bdbedf..d81ba5d 100644 --- a/contents/slides/iaru_bandplan_70cm.md +++ b/contents/slides/iaru_bandplan_70cm.md @@ -1,4 +1,4 @@ -[photo:103:n_iaru_bandplan_70cm:IARU-Bandplan 70 cm] +[photo:103:n_iaru_bandplan_70cm:IARU-Bandplan $\qty{70}{\centi\meter}$] * Die Fragen dazu lassen sich gleichartig beantworten diff --git a/contents/slides/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md b/contents/slides/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md index 0aa7055..9446567 100644 --- a/contents/slides/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md +++ b/contents/slides/primaerer_sekundaerer_funkdienst.md @@ -16,7 +16,7 @@ Der Status ist in Spalte 3 der Anlage 1der AFuV mit P und S gekennzeichnet --- ## Seefunkdienst -* Das 80m-Band ist dem Amateurfunk primär zugeordnet +* Das $\qty{80}{\meter}$-Band ist dem Amateurfunk primär zugeordnet * Küstenfunkstellen des Seefunkdienstes haben dennoch Vorrang * Grund: Feste Frequenz zugeteilt @@ -30,7 +30,7 @@ Der Status ist in Spalte 3 der Anlage 1der AFuV mit P und S gekennzeichnet --- ## ISM-Bereich * "Industrial, Scientific and Medical Band" -* Teilbereich des 70cm-Amateurfunkbandes +* Teilbereich des $\qty{70}{\centi\meter}$-Amateurfunkbandes * Viele Haushaltsgeräte nutzen dieses: Garagentoröffner, Funkwetterstationen, Autoschlüssel, Wegfahrsperren, Reifendrucksensoren, … * Störungen im Amateurfunk müssen trotz primärer Zuweisung hingenommen werden diff --git a/contents/slides/sinusschwingung.md b/contents/slides/sinusschwingung.md index 989b7d3..fb3272f 100644 --- a/contents/slides/sinusschwingung.md +++ b/contents/slides/sinusschwingung.md @@ -1,5 +1,5 @@ -[picture:725:n_frequenz_sinusschwingung:Die Spannung des Stromnetzes im zeitlichen Verlauf. Da die Spannung nicht die ganze Zeit den Höchstwert von 325 V aufweist, wirkt sie effektiv übrigens nur mit 230 V.] +[picture:725:n_frequenz_sinusschwingung:Die Spannung des Stromnetzes im zeitlichen Verlauf. Da die Spannung nicht die ganze Zeit den Höchstwert von $\qty{325}{\volt}$ aufweist, wirkt sie effektiv übrigens nur mit $\qty{230}{\volt}$.] * Die Wechselspannung aus dem Stromnetz schwingt nicht direkt zurück diff --git a/contents/slides/wasserfall.md b/contents/slides/wasserfall.md index 498d1d7..06df37a 100644 --- a/contents/slides/wasserfall.md +++ b/contents/slides/wasserfall.md @@ -17,7 +17,7 @@ Anzeige erklären * Frequenz oben -* 2m-Band +* $\qty{2}{\meter}$-Band * starkes Empfangssignal diff --git a/contents/slides/wellenlaenge.md b/contents/slides/wellenlaenge.md index 3909fc1..13a3661 100644 --- a/contents/slides/wellenlaenge.md +++ b/contents/slides/wellenlaenge.md @@ -4,7 +4,7 @@ * Je größer die Frequenz, desto kleiner die Wellenlänge -Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben $\lambda$ (Lambda) angegeben und in Meter ($m$) gemessen. +Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben $\lambda$ (Lambda) angegeben und in Meter ($\unit{\meter}$) gemessen. --- @@ -16,16 +16,16 @@ Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben $\lambda$ (Lambda) angegeb ## Zusammenhang Frequenz – Wellenlänge * Über die Lichtgeschwindigkeit -* Eine Welle mit einer Frequenz von 1 Hz breitet sich 300.000 km aus bevor der nächste Durchlauf beginnt -* Bei 1000 Hz sind es nur 300 km -* Bei 1 MHz sind es 300 m +* Eine Welle mit einer Frequenz von $\qty{1}{\hertz}$ breitet sich $\qty{300000}{\kilo\meter}$ aus bevor der nächste Durchlauf beginnt +* Bei $\qty{1000}{\hertz}$ sind es nur $\qty{300}{\kilo\meter}$ +* Bei $\qty{1}{\mega\hertz}$ sind es $\qty{300}{\meter}$ Ausbreitung in Lichtgeschwindigkeit gilt nur im Vakuum --- -$f[\textrm{MHz}] = \dfrac{300}{\lambda[\textrm{m}]} \quad\quad\quad \lambda[\textrm{m}] = \dfrac{300}{f[\textrm{MHz}]}$ +$f[\unit{\mega\hertz}] = \dfrac{300}{\lambda[\unit{\meter}]} \quad\quad\quad \lambda[\unit{\meter}] = \dfrac{300}{f[\unit{\mega\hertz}]}$ Die Formeln sind in der Formelsammlung @@ -35,12 +35,12 @@ Die Formeln sind in der Formelsammlung Wellenlänge aus Frequenz -$\lambda[\text{m}] = \dfrac{300}{f[\text{MHz}]} = \dfrac{300}{145,3 \ \text{MHz}} \approx 2,06 \ \text{m}$ +$\lambda[\unit{\meter}] = \dfrac{300}{f[\unit{\mega\hertz}]} = \dfrac{300}{\qty{145,3}{\mega\hertz}} \approx \qty{2,06}{\meter}$ Frequenz aus Wellenlänge -$f[\text{MHz}] = \dfrac{300}{\lambda[\text{m}]} = \dfrac{300}{2,06 \ \text{m}} \approx 145,3 \ \text{MHz}$ +$f[\unit{\mega\hertz}] = \dfrac{300}{\lambda[\unit{\meter}]} = \dfrac{300}{\qty{2,06}{\meter}} \approx \qty{145,3}{\mega\hertz}$ --- style="font-size: 0.8em;" @@ -49,9 +49,9 @@ $f[\text{MHz}] = \dfrac{300}{\lambda[\text{m}]} = \dfrac{300}{2,06 \ \text{m}} \ Statt der Frequenz wird häufig das gerundete Band angegeben | l: Frequenz | l: Wellenlänge | l: Band | -| 28 MHz — 29,7 MHz | 10,7 m — 10,1 m | 10 m-Band | -| 144 MHz — 146 MHz | 2,08 m — 2,05 m | 2 m-Band | -| 430 MHz — 440 MHz | 68 cm — 70 cm | 70 cm-Band | +| $\qtyrange{28}{29,7}{\mega\hertz}$ | $\qtyrange{10,7}{10,1}{\meter}$ | $\qty{10}{\meter}$-Band | +| $\qtyrange{144}{146}{\mega\hertz}$ | $\qtyrange{2,08}{2,05}{\meter}$ | $\qty{2}{\meter}$-Band | +| $\qtyrange{430}{440}{\mega\hertz}$ | $\qtyrange{68}{70}{\centi\meter}$ | $\qty{70}{\centi\meter}$-Band | [table:n_funkwellen_baender:Die drei Amateurfunkbänder, die für alle Klassen freigegeben sind] --- [question:NB302] diff --git a/contents/slides/wellenlaenge_2.md b/contents/slides/wellenlaenge_2.md index 232a7b4..42692ce 100644 --- a/contents/slides/wellenlaenge_2.md +++ b/contents/slides/wellenlaenge_2.md @@ -1,7 +1,7 @@ * Die Wellenlänge $\lambda$ im Freiraum steht zur Frequenz $f$ in Relation mit der Lichtgeschwindigkeit $c_0$ * Freiraum bedeutet: Vakuum, Luft -* Lichtgeschwindigkeit $c_0 = 299.792.458 \frac{m}{s}$ -* Im Amateurfunk rechnen wir mit $c = 3\cdot 10^8 \frac{m}{s}$ +* Lichtgeschwindigkeit $c_0 = \qty{299792458}{\meter\per\second}$ +* Im Amateurfunk rechnen wir mit $c = \qty{3e8}{\meter\per\second}$ $c = f\cdot \lambda \quad f = \dfrac{c}{\lambda} \quad \lambda = \dfrac{c}{f}$ @@ -10,12 +10,12 @@ $c = f\cdot \lambda \quad f = \dfrac{c}{\lambda} \quad \lambda = \dfrac{c}{f}$ $f = \dfrac{c}{\lambda} \quad \lambda = \dfrac{c}{f}$ -$f[[MHz]] \approx \dfrac{300}{\lambda[[m]]} \quad \lambda[[m]] \approx \dfrac{300}{f[[MHz]]}$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] \approx \dfrac{300}{\lambda[[\unit{\meter}]]} \quad \lambda[[\unit{\meter}]] \approx \dfrac{300}{f[[\unit{\mega\hertz}]]}$ --- [question:EB314] --- -$f[[MHz]] = \frac{300}{80} = 3,75$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \frac{300}{80} = 3,75$ --- 80m-Band @@ -23,41 +23,36 @@ $f[[MHz]] = \frac{300}{80} = 3,75$ --- [question:EB315] --- -% Umrechnen in die Grundeinheit $\meter$: -Umrechnen in die Grundeinheit $m$: -% $\qty{30}{\milli\meter} = \qty{3}{\centi\meter} = \qty{0,03}{\meter}$ -$30mm = 3cm = 0,03m$ +Umrechnen in die Grundeinheit $\unit{\meter}$: +$\qty{30}{\milli\meter} = \qty{3}{\centi\meter} = \qty{0,03}{\meter}$ -$f[[MHz]] = \frac{300}{0,03} = \frac{300 \cdot 100}{3} = 10.000$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]] = \frac{300}{0,03} = \frac{300 \cdot 100}{3} = \num{10000}$ -% $f=\qty{10}{\giga\hertz}$, da $\qty{1}{\giga\hertz} = 1000 {\mega\hertz}$ -$f=10GHz$, da $1GHz = 1000MHz$ +% $f=\qty{10}{\giga\hertz}$, da $\qty{1}{\giga\hertz} = \qty{1000}{\mega\hertz}$ +$f=\qty{10}{\giga\hertz}$, da $\qty{1}{\giga\hertz} = \qty{1000}{\mega\hertz}$ --- [question:EB316] --- -% $\qty{10}{\centi\meter} = \qty{0,1}{\meter}$ -$10cm = 0,1m$ +$\qty{10}{\centi\meter} = \qty{0,1}{\meter}$ +$f[[\unit{\mega\hertz}]]=\frac{300}{0,1}=3000$ -$f[[MHz]]=\frac{300}{0,1}=3000$ - -% $\qty{3}{\giga\hertz}$, da $\qty{1}{\giga\hertz} = \qty{1000}{\mega\hertz}$ -$3GHz$, da $1GHz = 1000MHz$ +$\qty{3}{\giga\hertz}$, da $\qty{1}{\giga\hertz} = \qty{1000}{\mega\hertz}$ --- [question:EB311] -160m-Band, wenn man die Amateurfunkfrequenzen kennt +$\qty{160}{\meter}$-Band, wenn man die Amateurfunkfrequenzen kennt --- [question:EB312] -15m-Band, auch wenn 14m-Band korrekter wäre +$\qty{15}{\meter}$-Band, auch wenn $\qty{14}{\meter}$-Band korrekter wäre --- [question:EB313] -10m-Band +$\qty{10}{\meter}$-Band diff --git a/contents/slides/zehnerpotenzen.md b/contents/slides/zehnerpotenzen.md index c0480f8..0750c8d 100644 --- a/contents/slides/zehnerpotenzen.md +++ b/contents/slides/zehnerpotenzen.md @@ -1,7 +1,7 @@ ## Große und kleine Werte * Im Amateurfunk haben wir große und kleine Werte -* Um sich viele 0-en zu sparen, wurde bereits mit Einheitenvorsätzen abgekürzt, z.B. mit Milli (m) oder Kilo (k) +* Um sich viele 0-en zu sparen, wurde bereits mit Einheitenvorsätzen abgekürzt, z.B. mit Milli ($\unit{\milli}$) oder Kilo ($\unit{\kilo}$) --- @@ -9,12 +9,12 @@ * Einheitenvorsätze lassen sich in den meisten Taschenrechnern nicht direkt eingeben * Stattdessen wird die Zehnerpotenz verwendet -* Kilo entspricht 1000 oder $10 \cdot 10 \cdot 10$ +* Kilo entspricht $1000$ oder $10 \cdot 10 \cdot 10$ * Abgekürzt $10^3$ -$1500Hz \rArr 1,5kHz \rArr 1,5 \cdot 10^3Hz$ -$1500000Hz \rArr 1,5MHz \rArr 1,5 \cdot 10^6Hz$ +$\qty{1500}{\hertz} \rArr \qty{1,5}{\kilo\hertz} \rArr \qty{1,5e3}{\hertz}$ +$\qty{1500000}{\hertz} \rArr \qty{1,5}{\mega\hertz} \rArr \qty{1,5e6}{\hertz}$ @@ -23,25 +23,25 @@ $1500000Hz \rArr 1,5MHz \rArr 1,5 \cdot 10^6Hz$ --- -* Milli entspricht $\frac{1}{1000}$ oder $\frac{1}{10 \cdot 10 \cdot 10}$ +* Milli entspricht $\frac{1}{1000}$ oder $\frac{1}{10 \cdot 10 \cdot 10}$ * Abgekürzt $10^{-3}$ -$0,0035V \rArr 3,5mV \rArr 3,5 \cdot 10^{-3}V$ +$\qty{0,0035}{\volt} \rArr \qty{3,5}{\milli\volt} \rArr \qty{3,5e-3}{\volt}$ --- style="font-size: 0.5em;" ### Einheitenvorsätze und Zehnerpotenzen | c: Bezeichnung | c: Abkürzung | l: Wert | -| Pico | p | 10-12 = 0,000000000001 | -| Nano | n | 10-9 = 0,000000001 | -| Mikro | µ | 10-6 = 0,000001 | -| Milli | m | 10-3 = 0,001 | -| | | 100 = 1 | -| Kilo | k | 103 = 1000 | -| Mega | M | 106 = 1000000 | -| Giga | G | 109 = 1000000000 | +| Pico | $\unit{\pico}$ | $10^{-12} = 0,000000000001$ | +| Nano | $\unit{\nano}$ | $10^{-9} = 0,000000001$ | +| Mikro | $\unit{\micro}$ | $10^{-6} = 0,000001$ | +| Milli | $\unit{\milli}$ | $10^{-3} = 0,001$ | +| | | $10^{0} = 1$ | +| Kilo | $\unit{\kilo}$ | $10^{3} = 1000$ | +| Mega | $\unit{\mega}$ | $10^{6} = 1000000$ | +| Giga | $\unit{\giga}$ | $10^{9} = 1000000000$ | [table:e_einheitenvorzeichen:Einheitenvorsätze für Zehnerpotenzen] ---