Metalle haben vielfältige Eigenschaften und sind wichtige Werkstoffe in der Industrie. Man unterscheidet zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen. Zu Ersteren zählen Stähle und Gusswerkstoffe, zu Letzteren Leicht- und Schwermetalle. Der Film erklärt die Materialeigenschaften der verschiedenen Metallarten.
Zu den Nichteisenmetallen zählen Leicht- und Schwermetalle. Edelmetalle, Wolfram und Blei zum Beispiel sind Schwermetalle. Aluminium ist das wichtigste Leichtmetall. Der Film erklärt die unterschiedlichen Materialeigenschaften der Nichteisenmetalle und zeigt, wie man sie durch Legierungen verändern kann.
Dass Strom fließt, erscheint inzwischen selbstverständlich. Der Film erklärt, wie es dazu kommen kann. Es wird gezeigt, dass einige Stoffe Leiter und andere Isolatoren sind. Die Wirkung von negativ und positiv aufgeladenen Stoffen aufeinander wird betrachtet, und es wird erläutert, was die Influenz ist.
In den Sequenzen "Elektromagnetismus", "Der Elektromotor", "Induktion", "Der Generator", "Selbstinduktion" und "Der Transformator" vermittelt die DVD einen Überblick über das Titelthema. Die Sequenzen sind zwischen 1 und 9 Minuten lang und nennen auch praktische Anwendungen.
Eisen hat eine hohe Dichte und zählt zu den Schwermetallen. Der Film zeigt, wie Eisen durch Aufbereitung, Reduktion und Raffination aus Eisenerz gewonnen wird. Verschiedene Legierungen verleihen dem Eisen unterschiedliche Eigenschaften. Besprochen werden verschiedene Stähle und Gusswerkstoffe.
Die Lorentzkraft beschreibt die Wirkung von Magnetfeldern auf bewegte Elektronen. Sie wirkt senkrecht zu den Feldlinien des Magnets und zu der Richtung der Elektronen. Der Film zeigt, wie man mit der Dreifingerregel die Bewegungsrichtung der Elektronen feststellen kann und wo diese Kraft technische Anwendung findet
Neben Leitern und Nichtleitern gibt es bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit auch sogenannte Halbleiter. Der Film erklärt anhand des Beispiels von Silicium, wie ein Stoff unter gewissen Voraussetzungen vom Nichtleiter zum Leiter werden kann. Er nennt die vielen Verwendungsmöglichkeiten von Halbleitern.
Der Film stellt vier gängige Halbleiter vor, die wir im Alltag häufig benutzen. Er erklärt Aufbau und Funktionsweise des Thyristors, des Triacs, des Fotohalbleiters und der LED und gibt Beispiele dafür, wo sie eingesetzt werden - etwa in Waschmaschinen, in Aufzügen, in Lichtschaltern oder in Scheinwerfern.
Die Sequenzen "Pohl"sches Rad", "Wellenkanal", "Lecherleitung", "Elektrische Schwingkreise", "Kippschwingungen" und "Skinneffekt" und der Bonustrack "Neutrinooszillation" erläutern das Themenfeld der Schwingungen und Wellen professionell moderiert und leicht verständlich.
Die Begrenztheit von Erdöl, Gas und Uran wird immer deutlicher, die Suche nach Alternativen immer wichtiger. Dieser Unterrichtsfilm zeigt, wie wir uns in Zukunft nachhaltig mit Energie versorgen können. Einleitend wird die Brisanz des Themas im globalen Zusammenhang dargestellt.
Das Leichtmetall Aluminium ist vielseitig verwendbar. Der Film demonstriert die geringe Dichte und die Wärmeleitfähigkeit des Metalls, das leicht zu verarbeiten und durch seine Oxidschicht korrosionsbeständig ist. Es wird in vielen Bereichen der Industrie eingesetzt, z.B. in der Luft- und Raumfahrt.
NZZ betrachtet hohe Bauten in Chicago, Arabien und der Schweiz von innen und außen und streift dabei Fragen von Ästhetik, Statik und Ökologie. Besondere Höhepunkte sind eine Reise zum höchsten Haus der Erde in Dubai, zu einem deutschen Leuchtturm und dem Urahn der Wolkenkratzer - dem Eiffelturm in Paris.
Elektromotoren spielen schon eine große Rolle in unserem Alltag, und sie werden immer wichtiger. Der Film zeigt, wie genau sie elektrische Energie in mechanische umwandeln können, und verdeutlicht, dass es dafür unterschiedliche Wege gibt. Es wird gezeigt, dass die Stormversorgung noch Probleme bereitet.
Damit ein Temperaturmessverfahren exakt ist, muss es verlässlich und wiederholbar funktionieren. Der Film zeigt mit dem Thermometer, dem Bimetallthermometer und dem Widerstandsthermometer verschiedene Temperaturmesser, die von den veränderlichen Stoffeigenschaften bei unterschiedlichen Temperaturen abhängen.
Die Vermittlung von Zeichen über Entfernungen, die Telegrafie, gibt es schon lange. Der Film vollzieht die Geschichte der Telegrafie nach und nennt die Daten der wichtigsten Weiterentwicklungen. Die Technik wird erläutert, und es wird gezeigt, durch welche Funktionen die Telegrafie heute ersetzt worden ist.
Die ersten Halbleiter wurden nebenbei entdeckt, als man die Glühlampe wirtschaftlicher gestalten wollte. Seitdem hat sich einiges an ihnen verändert. Der Film vollzieht diese Entwicklung nach und erklärt neben der Funktionsweise der Diode einige wichtige Fachbegriffe und die Verwendung von Halbleiterdioden.
Öl und Benzin sollten nicht ins Grundwasser gelangen. Um dies an riskanten Plätzen zu verhindern, werden Ölabscheider benutzt. Sie funktionieren, weil Öl und Wasser nicht mischbar sind und Öl mit einer geringeren Dichte als Wasser auf dessen Oberfläche schwimmt. Der Film erklärt den Aufbau des Geräts.
1867 stellte Nicolaus Otto seinen Gasmotor vor. Seitdem wird der Antrieb genutzt. Der Film erläutert die Funktionsweise eines Viertakt-Motors mit dem Ansaug-Takt, dem Verdichtungstakt, dem Verbrennungstakt und dem Auslasstakt. Auch Zweitaktmotoren und Dieselmotoren werden gezeigt und die Unterschiede erklärt.
Energie tritt in mechanischer, thermischer, chemischer und elektrischer Form auf. Diese Energieformen können durch Energiewandler wie Motoren, Generatoren oder Batterien ineinander umgewandelt werden. Der Film erläutert die Begriffe des Energieverlustes und des Wirkungsgrads eines Energieumwandlers.
Schon bald nach der Erfindung der Diode wurde durch das Hinzufügen einer weiteren Elektrode die Triode entwickelt. Sie war der erste Verstärker und wurde umfassend genutzt, bis der Transistor sie fast ganz ersetzte. Die Elektronenröhren finden heute nur mehr in hochwertigen Gitarrenverstärkern Verwendung.
Einer der bedeutendsten Wissenschaftler unserer Zeit, Stephen Hawking, stellt sich in dieser Dokumentation den großen philosophischen Fragen zur Existenz. Außerdem befasst er sich mit den Fragen zu Außerirdischen, Zeitreisen, dem Urknall und dem Anfang und Ende der Zeit auf allgemein verständliche Art.
Welche Kräfte bewegen unsere Welt? Diese Frage beschäftigte schon die alten Griechen. Die Dokumentation zeigt, wie und durch wen sich die Wissenschaft der Physik entwickelt hat, und zeichnet die gravierenden Änderungen nach, die die Fortschritte in diesem Bereich auf die menschliche Sicht der Welt hatte.
Es gibt bislang rund 20 Millionen Roboter auf der Welt, Tendenz stark steigend. Schon in etwa 30 Jahren soll es mehr intelligente Maschinen als Menschen geben. Diese Dokumentation geht der Frage nach, ob die Roboter die Rettung für unsere immer älter werdende Gesellschaft sind - oder gar ihr Untergang.
Moderne Textilien sind viel mehr als nur Stoffe: Sie können Licht in Strom umwandeln, Textilien fluoreszieren lassen oder mit licht- und stromleitenden Garnen sogar Schmerzen lindern. Autos können dank der leichten Gewebe mehr Energie sparen, und Elektroden für Batterien werden inzwischen gestickt.
Der Laser wird im Alltag für viele Aufgaben genutzt: Er liest DVDs und CDs, schneidet Metall, misst Geschwindigkeiten und Entfernungen präzise und wird bei Operationen eingesetzt. Der Film erläutert den Aufbau und die Funktionsweise des Lasers und erklärt, aus welchen Stoffen er gefertigt sein kann.
Joao Magueijo schafft es, die Welt der theoretischen Physik auf den Kopf zu stellen: In seinem Fachgebiet Kosmologie beschäftigt sich der junge Portugiese mit Fragen rund ums Universum. In dieser Dokumentation erklärt er dem Zuschauer anhand alltäglicher Beispiele seine bahnbrechenden Theorien.
In den ersten acht Episoden der Reihe wurden die 100 größten Entdeckungen auf den Gebieten Biologie, Physik, Chemie, Medizin, Genetik, Geologie, Astronomie und Evolution vorgestellt. In dieser Folge waren allerdings die Zuschauer die Experten: Sie haben gewählt und ihre "Top Ten" bestimmt.
Die Dampfmaschine hat seit ihrer Erfindung im frühen 18. Jahrhundert eine lange Entwicklung durchgemacht. Der Film zeigt atmosphärische und Niederdruckdampfmaschinen, Hochdruck- und Expansionsdampfmaschinen. Er erklärt ihre Unterschiede und zeigt die heutigen industriellen Verwendungsmöglichkeiten.
In spätestens 7,8 Millionen Jahren ist die Zeit der Menschen auf der Erde vorbei, prophezeit der Wissenschaftler John Richard Gott III. Allerdings stirbt die Menschheit damit nicht aus, denn es existieren bereits Studien zum möglichen Fortbestand der Menschen in Raum-Archen abseits des blauen Heimatplaneten.
Es ist für Wissenschaftler nicht leicht zu beantworten, was Licht eigentlich ist. Das liegt unter anderem daran, dass es sowohl Welle als auch Teilchen ist. Licht könnte als extrem leistungsstarker Datenspeicher dienen, wenn es nicht zu schnell wäre. Forscher in Boston arbeiten daran, es zu verlangsamen.