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Aufbau einer Quarzuhr

Karin blickt hektisch auf ihre Armbanduhr: In knapp zehn Minuten fährt ihr Zug ab! Schnell hastet das Mädchen durch die Menschenmenge in Richtung Bahnhof … Sekundengenau, zuverlässig und ohne lästiges Aufziehen zeigen Quarzuhren die Zeit an. Nach welchem Prinzip funktionieren diese höchst präzisen Zeitgeber? Das kann man in der interaktiven 3D-Animation erkunden!

Quarzuhr starten

In einer anschaulichen 3D-Animation kann man sich über die Bauweise einer Quarzuhr informieren.

Quarzuhren – Schwingen für die Genauigkeit

Quarzuhren sind genauer als mechanische Uhren – sie weisen nur einige Sekunden Abweichung im Monat auf. In dieser Art von Uhren ist ein Quarzkristall der Taktgeber, nicht die Unruh oder ein Pendel wie in mechanischen Uhren.

Detailansicht der interaktiven Animation: Uhrenquarz

Ein kleines Stück Quarzkristall in einem Metallgehäuse ist der Taktgeber der Uhr. Es wird durch Wechselspannung zum Schwingen angeregt. Wie eine Stimmgabel schwingt das Quarzstück mit einer festen Frequenz, deswegen kann man diese Schwingungen als Takt für die Uhr verwenden. Der normale Uhrenquarz schwingt genau 32768-mal pro Sekunde.

Das Mineral Quarz hat eine erstaunliche Eigenschaft: Legt man an dieses eine elektrische Spannung an, so verformt es sich ein wenig. Liegt keine Spannung mehr an, springt der Quarz zurück in seine Ausgangsform. Legt man nun eine Wechselspannung einer bestimmten Frequenz an den Quarz, dann regt man diesen zu starken Schwingungen an. Diese Resonanzfrequenz ist sehr gleichförmig und daher ein höchst präziser Taktgeber.

Solche Quarzkristalle geben den Takt für Quarzuhren an. Entweder steuern sie über eine Elektronik einen Magneten an, der wiederum ein Räderwerk in Bewegung setzt. Oder sie liefern die Schaltimpulse für ein Zählwerk, und die Zeit wird digital anzeigt.

Preisgekrönte Projekte
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