Wikijunior Wie Dinge funktionieren/ Handy

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„Professor Zehnstein!“ Keil lief rufend über das Deck. Emilia Zehnstein saß wiedereinmal lesend auf dem Vordeck. Sie schaute auf, während der Matrose auf sie zulief. „Professor, sie sollen mal in den Funkraum kommen, ihre Eltern sind am Apparat!“ Emilia stand auf und keine Minute später stand sie im Funkraum an den Geräten. „Hallo Papa? Ja, hier ist Emilia." – „Nein, die Fahrt ist bisher sehr ruhig, wir haben gestern die Stromfälle gesehen, das war toll im Sonnenuntergang.“ – „Nein Papa, mein Handy hat hier kein Netz, natürlich musst Du zum Hafen, um mit mir zu sprechen...“

Wer sind denn die alle? Hier klicken und nachlesen!


Ein älteres Mobiltelefon, das klein genug ist, um in eine Hand zu passen. Erste Mobiltelefone waren noch sehr groß und nur schlecht tragbar.

Ein Handy (sprich: Händy) ist ein tragbares Telefon. Wir nennen es nur umgangssprachlich Handy, weil es so handlich ist. Menschen in anderen Ländern haben andere Bezeichnungen dafür und auch wenn unsere Bezeichnung englisch klingt, können Menschen, die englisch sprechen, damit nichts anfangen. Sie bezeichnen ein Handy mit dem Wort Mobile (Sprich: Mobeil) oder Cellphone (Sprich: Sellfon). Die richtige Bezeichnung für Handys ist Mobiltelefon.

Wer hat’s erfunden?[Bearbeiten]

Die Erfindung des Handys wird Dr. Martin Cooper (Sprich: Martin Cuper) zugeschrieben. Er tätigte den ersten erfolgreichen Anruf am 3. April 1973. Allerdings besteht ein Handy aus vielen Dingen, die zusammen funktionieren müssen. Martin Cooper und sein Team hat nur als erstes alle diese Dinge erfolgreich miteinander kombiniert. Schon vor 100 Jahren haben Autoren von Zukunftsgeschichten das Mobiltelefon vorhergesagt.

Das Mobiltelefon basiert auf mehreren notwendigen sogenannten Schlüsseltechnologien: dem Funk (also der Informationsübertragung durch die Luft), dem Telefon (also dem gleichzeitigen Sprechen mit und Verstehen des Gegenübers), dem Akku (also der tragbaren Energieversorgung) und der Mikroprozessortechnik (also der Zusammenschaltung von ganz vielen kleinen elektronischen Schaltern, die wir Transistoren nennen, damit die Informationen verarbeitet werden können.

Wie funktioniert es?[Bearbeiten]

Das Mobiltelefon ist eine Kombination aus einem Telefon und einem Funkgerät. Wie mit einem Telefon kannst du mit deinem Gesprächspartner sprechen und ihr könnt gleichzeitig sprechen und euch hören. Wie bei einem Funkgerät kannst du das „durch die Luft“ tun, wo immer du gerade bist (mit kleinen Einschränkungen, aber dazu später mehr). Die Signale die das Mobiltelefon dafür benutzt sind wie Radio- oder Fernsehwellen, nur in einer Sprache die das Telefon deiner Eltern versteht und nicht euer Fernseher.

Diese Signale werden zwischen einem Mobiltelefon und einer sogenannten Basisstation hin und her geschickt. Die Basisstation ist in der Mitte einer sogenannten Mobilfunkzelle. Zelle heißt auf Englisch Cell (Sprich: ßell), daher kommt die englische Bezeichnung Cellphone (Sprich: ßell-fohn). Die Basisstation ist eine Antenne auf einem Mast oder einem hohen Hausdach und stellt dann die Verbindung mit dem normalen Telefonnetz oder einer anderen Funkzelle her.

Damit du oder deine Eltern auch telefonieren können, während ihr euch bewegt, gibt es ein Netz von Funkzellen. Auf englisch heißt das Handy Cellphone, weil es in einer Funkzelle arbeitet. Eine Funkzelle ist ein Gebiet in dem sich eine Basisstation befindet. Wenn du dich auch in diesem Gebiet befindest, dann verbindet sich dein Handy mit dieser Basisstation. Wenn du dich bewegst und in eine andere Funkzelle kommst, dann wird deine Verbindung nahtlos an diese andere Funkzelle weitergeleitet und dein Gespräch geht ungestört weiter.

Wenn du aber in ein Gebiet gehst, das zu keiner Funkzelle gehört, dann bricht dein Gespräch ab. Wenn du dann auf dein Handy schaust, siehst du, dass ganz oben rechts auf dem Bildschirm keine „Balken“ mehr angezeigt werden. Wenn das jemandem passiert, sagt er: „Ich hab kein Netz hier!“

Es kann auch vorkommen, dass du dich in einer Funkzelle befindest aber schon sehr viele Leute dort mit ihren Handys telefonieren und für dich keine Verbindung mehr frei ist. Je nach der von der Basisstation benutzten Technik können pro Funkzelle 4 bis 860 Menschen gleichzeitig telefonieren.

Wenn es viele Basisstationen und viele kleine Funkzellen gibt, die sich überlappen, so dass das ganze Land lückenlos damit bedeckt ist, dann können viele Leute gleichzeitig von allen Orten aus mit allen Orten telefonieren.

Basisstation für Mobiltelefone.

Warum viele kleine Funkzellen? Warum nicht eine große Funkzelle für das ganze Land? Wenn die Funkzellen klein sind, dann bedeutet das, dass die nächste Basisstation nicht weit von dir entfernt ist, egal wo du bist. Dann braucht dein Handy nur wenig Strom, um über die kurze Verbindungsstrecke zur Basisstation zu funken. Und wenn dein Handy nur wenig Strom braucht, ist der Akku im Handy nicht so schnell leer. Du kannst länger telefonieren, bevor du dein Handy wieder an einer Steckdose aufladen musst.

Stell dir vor du bist in einem Zimmer mit vielen Leuten. Wenn du jemandem was sagen willst, der an der anderen Seite des Zimmers steht, dann musst du laut brüllen und dich sehr anstrengen. Und alle anderen Leute brüllen auch und stören sich gegenseitig. So ist das bei einer großen Funkzelle.

Wenn du aber mit jemandem sprichst, der direkt neben dir steht, dann kannst du ganz normal sprechen ohne Anstrengung. Und an der anderen Seite des Zimmers können sich zwei Leute miteinander unterhalten, ohne dass ihr euch gegenseitig stört. So ist das mit den kleinen Funkzellen.

Welche Vorteile hat ein Handy?[Bearbeiten]

Mit einem Handy kannst du fast überall telefonieren, in jeder Stadt, in jedem Land, überall auf der Welt. Im Unterschied zum Handy gibt es Festnetz-Telefone. Das bedeutet, dass diese Telefone über eine Telefonleitung funktionieren. Das Telefon wird in der Wohnung in einer Telefonsteckdose angesteckt. Von der Telefonsteckdose geht eine Leitung zum nächsten Vermittlungsknoten und von dort in das Telefonnetz. Wenn du telefonieren willst, musst du dahin gehen, wo das Telefon steht.

Für die Wohnung gibt es so etwas wie ein Handy, es wird Schnurlostelefon genannt. Das Schnurlostelefon funktioniert wie das Handy mit Funk. Es verbindet sich auch über eine Basisstation mit dem Telefonnetz. Die Basisstation ist in der Wohnung und dort in der Telefonsteckdose angesteckt, sie funktioniert also auch über das Festnetz. Der Unterschied liegt in der Reichweite. Die Basistation für das Handy hat eine Reichweite von mehreren Kilometern. Die Basisstation für das Schnurlostelefon hat nur eine Reichweite von ungefähr 50 Metern. Du kannst also mit dem Schnurlostelefon nur in der Wohnung herum gehen und telefonieren. Wenn du weiter weg gehst, hast du keinen Empfang mehr.

Woher bekommt es seine Energie?[Bearbeiten]

Alle tragbaren Telefone haben einen Akku für Elektrischen Strom.

The batteries are usually rechargeable, so they can be used over and over again with recharging. To recharge the battery, the cellphone is plugged into a charger that connects to either a car battery or an electrical wall socket. Charging stores electrical energy onto the battery, which is then slowly used up by the cell phone after it has been unplugged.

Most cellphones typically use a 3.6 volt battery. The battery will usually last 2-3 days before it needs to be recharged depending on how much the phone is used.

How dangerous is it?[Bearbeiten]

When properly used a cellphone is not dangerous at all. A cellphone uses microwave frequency to communicate over the air to a base station. To do so, it transmits about 1 Watt of power from its antenna. You can compare that with the amount of power a single Christmas light bulb consumes.

Since talking on a mobile phone is distracting, it can be dangerous to use one while driving. Several studies have shown that drivers have more accidents while using cellphones, even when using "hands-free" systems. Many countries and some U.S. states have passed laws to restrict use of mobile phones while driving.

Many gas stations have signs warning people not to use mobile phones while pumping gas. There is a small chance that a broken cellphone can cause a spark that can ignite gas vapors. Although this is very unlikely, it's best to be safe than sorry, and not use electronic equipment such as mobile phones where explosive gas may be present.

How does it vary?[Bearbeiten]

Mobile phones or cellphones come in many different configurations. Most are about the size of a candy bar, have a display and a keypad. Some configurations come with a flip that opens up to show the display and the keypad, thereby keeping it protected.

Cellphones are available both big and small, simple and complex. Some just make simple phone calls, others have tiny cameras, MP3 players, digital organizers built into them. Some of the newer models, can even allow you to use the internet over them, browse various services such as news, movie listings, or chat using instant messaging services.

New models are always being introduced. New fashions, new technology, more features, cheaper cost, better performance, keep the market place filled with plenty of choices.

How has it changed the world?[Bearbeiten]

The mobile phone has radically changed the world since its introduction in 1973. With each year more and more people are owning one. Most families typically have two or three.

The ability to easily communicate to anyone, anywhere, is a powerful concept. This was true when the telegraph was first invented, and then taken to a new level with the advent of the telephone. The mobile phone is just the next extension of that technology.

Ease of communication, leads to more efficient communication, and thus to an efficient use of time and resources. More efficient communication leads to better collaboration, better ideas, better use of time, more peace of mind. It provides an important lifeline in times of emergency.

But aside from practical applications, it also provides benefits socially and is fun. It allows communications with friends and family regardless of location. Whether you're calling to say something important, or just to chat about nothing at all.

Many mobile phones now have cameras built into them, allowing you to take a photo anywhere at any time, some people buy mobile phones just for the camera and don't even use it to phone or text people!

Plenty of important events and controversies have happened because people could organise things quicker with mobile phones. In Britain, a series of strikes by cargo lorry drivers over rising fuel prices was supposedly organised by one man and a mobile phone. Mobile phones with cameras and video are increasingly being used to capture important events when television crews are not available.

Was musste erfunden werden, bevor es das Handy geben konnte?[Bearbeiten]

Wie wir jetzt gelernt haben, braucht das Mobiltelefon vier wichtige Erfindungen: Den Akku, das Telefon, den Mikroprozessor und den Funk.

  • Die erste Batterie (die Grundlage für den Akku) wurde von Allesandro von Volta 1800 erfunden, etwa 50 Jahre später der Akku.
  • Das Telefon wurde von Alexander Graham Bell (Sprich: Älexänder Grähäm Bell) 1876 erfunden.
  • Der Funk wurde von Guglielmo Marconi (Sprich: Gujelmo Markoni) und Nikola Tesla ungefähr um 1900 erfunden.
  • Der Mikroprozessor wurde von Gary Boone (Sprich: Gärri Buhn) 1971 erfunden.