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Versuche

Der Mensch als Leiter von Musik

Ziel des Versuchs

  • Demonstration der Leitfähigkeit des menschlichen Körpers
  • Thematisierung der Gefahr von Strom für den Menschen

Menschlicher Körper als Leiter für Musik

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Versuchsaufbau zur Leitung von Musiksignalen durch den menschlichen Körper

Dass der menschliche Körper elektrischen Strom leitet, kannst du eindrucksvoll deutlich machen, indem du den Körper als Leiter für die elektrischen Signale von Musik nutzt. Dazu benötigst du wie lediglich eine aktive Lautsprecherbox, ein dazugehöriges Klinkenkabel und eine passende Quelle für Musik, z.B. dein Smartphone oder Laptop (vgl. Abb. 1).

Vorbereitung

Für den Versuch musst du zunächst ein Stück des Klinkenkabels vorsichtig abisolieren, am besten etwa in der Mitte. Unter der äußeren Isolation verbergen sich meist drei einzelne Kabel. Davon sind wiederum zwei isoliert und eines unisoliert. Trenne nur die beiden isolierten Kabel durch und isoliere die beiden Enden eines Kabels ein Stück ab (in Abb. 1 wurden die Enden des roten Kabels abisoliert). Wenn du dieses präparierte Kabel nun zwischen Audioquelle und Aktivlautsprecher schaltest. solltest du keine Musik mehr aus dem Lautsprecher kommen.

Hinweis: Natürlich können auch alle Kabelenden abisoliert und im Versuch beliebig miteinander verbunden werden. Hierbei treten aber schnell Fragen nach Schaltung und Funktionsweise auf, die den Fokus des Versuches verschieben.

 

Durchführung

Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Finger als leitende Verbindung zur Übertragung von Musik

Nun schaltest du dein Wiedergabegerät ein und berührst z.B. wie in Abb. 2 mit je einem Finger einer Hand die abisolierten Enden des durchtrennten Kabels. Hier ist der Weg des Storms (der elektrischen Signale) durch den Körper kurz.

Anschließend nimmst du je ein Kabelende in eine Hand und verlängerst somit den Weg durch den Körper. Weiter kannst du auch deine Finger befeuchten und die entsprechende Auswirkung "erhören".

Abschließend kannst du verschiedene Widerstände zwischen den Kabelenden platzieren. Hierbei solltest du auch einen sehr großen Widerstand mit \(R=1\,\rm{M\Omega}\) nutzen.

Beobachtung

Sobald du mit den Fingern die beiden Enden des durchtrennten Kabels berührst, ertönt aus dem Lautsprecher wieder Musik. Diese ist zwar deutlich leiser, als wenn du die beiden Kabelenden direkt miteinander verbindest, und klingt meist etwas komisch, aber die Musik ist doch deutlich hörbar.

Gleiches passiert auch, wenn du die Kabel in zwei Hände nimmst, die Verlängerung des Weges beeinflusst die Lautstärke dabei kaum. Ein Anfeuchten der Finger führt jedoch dazu, dass die Musik aus dem Lautsprecher lauter wird, als sie es zuvor bei trockenen Händen war.

Auch bei technischen Widerständen zwischen den Kabelenden ist die Musik meist gut zu hören. Erst bei sehr großen Widerständen erklingt keine Musik mehr aus den Lautsprechern.

Auswertung des Versuchs

Da die Musik wieder ertönt, sobald man beide Enden des Kabels berührt, muss der menschliche Körper die elektrischen Signale der Musik und damit auch elektrischen Strom leiten. Aus der reduzierten Lautstärke des Versuchs (und daraus, dass der Versuch nur mit Aktivlautsprechern funktioniert) kannst du schließen, dass der Widerstand des Körpers deutlich größer als der Widerstand eines Kabels ist.

Die zunehmende Lautstärke beim Anfeuchten der Finger verdeutlicht den hohen Widerstand von trockener Haut, der durch das Anfeuchten stark reduziert wird.

Dass zur Musikübertragung an Aktivboxen aufgrund deren Aufbau und Schaltung nur kleine elektrische Ströme nötig sind, zeigen die Experimente mit den technischen Widerständen. Erst bei sehr großen Widerständen wird die Signalübertragung so schlecht, dass die Lautsprecher stumm bleiben.

Gefahr: Stromfluss durch den Körper

Joachim Herz Stiftung
Abb. 3 Achtung: Strom ist gefährlich!

Schon ein Stromfluss von \(40\)-\(50\,\rm{mA}\) durch den Körper kann für den Menschen lebensgefährlich sein. Experimentiere daher niemals mit dem Haushaltsnetz, sondern lediglich mit Batterien!

Batterien besitzen je nach Bauart eine Spannung von \(1{,}5\)-\(12\,\rm{V}\). Bei diesen Spannungen sorgt der Widerstand deines Köpers dafür, dass nur ein deutlich kleinerer und damit ungefährlicher Strom durch deinen Körper fließen kann.