Energie Rätsel
Pfingsten 2007

Strom fließt nur, wenn die Leitung geschlossen ist:
In diesem Beispiel muss der Schalter auf A gelegt werden.

Kreuzen sich zwei Leitungen, so fließt Strom nur,

wenn die Leitungen mit einem Punkt verbunden sind.

Die gestellte Aufgabe

Hier alle Schalter noch in der Mittelstellung und alle Birnen sind dunkel.

Wir zählen 11 Schalter und sechs Birnen.

Die oberen Schalter sind nach rechts gerichtet, die unteren nach links.

Der Strom kommt vom Windrad und muss zu den Birnen fließen. Daher müssen die Schalter so geschlossen sein, daß eine durchgehende Verbindung hergestellt wird, nur dann leuchten die Birnen. Es gibt 11 Schalter mit je zwei Stellungen. Würden wir einfach nur probieren, so bräuchten wir
2*2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 = 2048 Versuche.
Das dauert zu lange, denn dann ist Weihnachten und es gilt das nächste Rätsel zu lösen.

Aber es geht einfacher:
Schaut euch die Schalter genau an, so seht ihr, daß die oberen nach rechts und die unteren nach links ausgerichtet sind. Nach jedem Schalter geht eine Leitung zu einer oder zu zwei Birnen. Daher muss der Schalter immer so gelegt werden, daß der Kontakt geschlossen wird, der zu einer Birne führt. Hier an der ganz linken Birne gezeigt.

Die ersten beiden Lösungsbuchstaben lauten daher

E R,

da ja von oben nach unten und von links nach rechts gelesen werden soll. Leider leuchte die Birne dabei immer noch nicht, da der Eingang des unteren Schalters noch mit einem Ausgang des vorherigen Schalters (I E) verbunden werden muss. Das macht natürlich nur Sinn, wenn der Schalter auch den Kontakt nach E schließt. Dies ist in dem nächsten Bild gezeigt.

Damit wäre der vierte Lösungsbuchstabe ermittelt, denn wir haben den darüber liegenden Schalter (Buchstaben L A) noch nicht betätigt:

E R _ E

Unsere Birne leuchtet immer noch nicht, da wir wieder an einem noch nicht geschlossenen Kontakt enden. Wir müssen daher die unteren Kontakte so schließen, daß wir wieder bei der Rückleitung zum Windrad ankommen.

Hier seht ihr alle unteren Kontakte in der richtigen Stellung und tatsächlich leuchtet jetzt unsere erste Birne.

Wir erhalten dadurch vier weitere Lösungsbuchstaben:

E R _ E _ _ H _ _ N G

Doch warum leuchten die restlichen Birnen nicht? Ganz einfach, die obere Leitung endet noch an dem offenen Kontakt des Schalters (L A). Wir müssen das gleiche Verfahren mit der oberen Schalterreihe fortsetzen. Mit jedem weiteren richtig geschlossenen oberen Schalter geht dann eine weitere Birne an. Warum? Weil die untere Rückleitung ja schon vollständig zum Windrad hin verbunden ist.

Das fertig Ergenis seht ihr im nächsten Bild.

Geschafft, alle Schalter haben ihre richtige Stellung und es führen zwei rote Leitungen zu allen Birnen hin. Damit lautet das Lösungswort:

E R L E U C H T U N G

passend zu Pfingsten.

Durch die farbige Hervorhebung sieht man jetzt schön, daß die anderen Kontakte immer nur paarweise verbunden sind und daher nicht viel bewirken. Beim Kostruieren des Rätsels war dies genau das Problem:wohin mit den Kontakten, die eigentlich nicht notwendig sind.

Wer sich mit der Schaltung genauer befasst, sieht, daß es auch andere Möglichkeiten gibt, um einen Teil der Birnen zum Leuchten zu bringen. Es gibt aber nur diese Möglichkeit, um ALLE Birnen zum Leuchten zu bringen.

Wer hiermit Spaß am Schalten gefunden hat, der versuche einmal dieses historische Elektrospielzeug zu erstehen, dem eine eigene Webseite gewidmet ist: www.logikus.info

Ob ihr es glaubt oder nicht, mit den zehn Schiebekontakten dieses rein mechanisch arbeitenden Gerätes kann man einen funktionsfähigen Addierer für Binärzahlen bauen. Dieser stellt ein ganz wichtiges Bauelement eines richtigen Computers dar.