Von der Turbine zum Chip

Elektrische Energie von ihrer Erzeugung bis zum Motor oder zur Addition zweier Zahlen verfolgen.

Die Reihenfolge folgt dem Strom: Wind und Sonne erzeugen ihn, Netz und Erdkabel transportieren ihn, eine Batterie speichert Energie, Motor und Chipschalter nutzen sie.

Dieser Rundgang folgt dem elektrischen Strom von der Erzeugung bis zur Nutzung. Wind und Sonnenlicht liefern ihn, Netz und Kabel unter der Straße transportieren ihn, eine Batterie speichert Energie und ein Motor sowie die Schalter im Chip nutzen sie.

An jeder Station kehren Spannung und Stromstärke wieder. Ihr Produkt ist die Leistung. Der Kurs zeigt, warum das Netz für weite Strecken die Spannung erhöht, die Batteriespannung sich kaum ändert und ein Chip mit wenigen Volt auskommt.

01
ABB. 78 · So funktioniert's
Windkraftanlage: interaktives Modell, Aufbau und Blätter
Eine Anlage mit 61 Meter langen Blättern liefert im Sturm nicht mehr Strom als bei steifer Brise, denn über 11,4 Metern pro Sekunde dreht sie ihre Blätter aus dem Wind.
„Windgeschwindigkeit“ über 11.4 m/s erhöhen und beobachten, wie sich die Blätter aus dem Wind drehen.
02
ABB. 49 · So funktioniert's
Lithium-Ionen-Akku: interaktiver Simulator beim Laden
Bei jeder Ladung einer 18650-Zelle verlassen etwa 7 × 10²² Lithium-Ionen ein Metalloxid und zwängen sich zwischen die Schichten des Graphits.
Die Zelle laden und beobachten, wie Lithiumionen in den Graphit wandern.
03
ABB. 72 · So funktioniert's
So funktioniert ein Transistor
Ein Chip mit 16 Milliarden Transistoren schaltet jeden davon mit ein paar Volt an einem Gate ein und aus, das das Silizium darunter nie berührt.
„Gatespannung“ erhöhen, bis sich der Kanal öffnet.
04
ABB. 26 · So funktioniert's
Wie funktioniert ein Logikaddierer? Summe und Übertrag
Für 7 plus 9 nutzt diese Platine 20 Gatter. Der letzte Übertrag kommt 8 Gatterlaufzeiten nach dem Umschalten an.
7 und 9 addieren und den Übertrag durch die Logikgatter verfolgen.