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Excel 97

Zweck

Excel dient der Tabellenkalkulation, d.h., auf tabellenartig aufgebauten Arbeitsbögen können u.a. umfangreiche Berechnungen angestellt werden und Diagramme ausgegeben werden.

Eine Beispieltabelle

  A B C D E
1   Mainz Worms Koblenz Bonn
2 2001 1480 2500 2800 400
3 2002 2000 3400 3100 1300
4 2003 1500 1200 5100 2700

Die Jahreszahlen (Spalte A) sollen als Text formatiert werden. Hierzu stellt man der Zahl ein Apostroph (') voran: '2001.

Bildung von Summen: Cursor unter eine Spalte (bzw. neben eine Zeile) stellen und das Summenzeichen (Groß-Sigma) wählen.

Zellen werden angesprochen durch eine Kombination aus einem Buchstaben (Spalte) und einer Zahl (Zeile), z.B. C3.

Bereiche werden wie folgt angesprochen (Beispiel): B2:E4, d.h., Zelle links oben, Doppelpunkt, Zelle rechts unten.

Datentypen

Datentyp erstes Zeichen
Zahl Ziffer
Text Buchstabe
Text Apostroph (') - zur "Maskierung" einer Ziffer
Formel =

Kreisberechnung: Formeln und Auto-Ausfüllen

Aufgabe mathematische Formulierung Darstellung in Excel
Radius r Wert in Zelle A1
Kreisumfang 2pir =2*PI()*A1
Kreisfläche pir2 =PI()*A1^2

Prototyp: Einen Zahlenwert für den Radius in die Zelle A1 eintragen, dann die Formeln für Umfang bzw. Fläche in die Zellen B1 bzw. C1.

Auto-Ausfüllen: Weitere Werte (des Radius) in die Spalte A (unterhalb von A1) eintragen. Dann die Zelle B1 (mit der Formel für den Kreisumfang) anklicken und den Ziehpunkt (am Rand rechts unten) mit dem Maus-Pointer "anfassen" und nach unten ziehen. Das gleiche mit der Zelle C1 (mit der Formel für die Kreisfläche) wiederholen.

Hinweis: Hier wurde relative Adressierung der Zellen verwendet. Excel führt dann beim Auto-Ausfüllen oder beim Kopieren (Copy & Paste) eine automatische Anpassung durch, beispielsweise wird aus A1 in der zweiten Zeile A2.

Sinustabelle und Sinuskurve

Aufgabe: Anfertigung einer Tabelle der Sinuswerte von Null bis 2pi mit dem Inkrement 0,1 sowie eines Diagramms dazu (Sinuskurve).

Lösung - Tabelle: Die Zellen A1 und A2 mit den ersten beiden Werten füllen (also 0 und 0,1), beide Zellen markieren, den Ziehpunkt mit dem Maus-Pointer "anfassen" und nach unten ziehen, so dass man durch "Auto-Ausfüllen" eine Zahlenkolonne bis 6,3 erhält. Dann die Zelle B1 mit der Formel füllen

=SIN(A1)

und die Spalte B durch "Auto-Ausfüllen" (Ziehen am Ziehpunkt von B1) komplettieren.

Diagramm: Man markiere die Wertetabelle, wähle den Diagramm-Assistenten und die Darstellung "Punkt (xy)".

Auswertung von Messergebnissen / Ausgleichsgerade

- Arrhenius-Diagramm -

Gegeben ist eine Tabelle mit kinetischen Messdaten für den langsamen Schritt der Oxidation von Fe2+ mit Wasserstoffperoxid, d.h., die Geschwindigkeitskonstante k1 in Abhängigkeit von der Temperatur:

Temperatur theta, °C k1, l mol-1 s-1
15,1 40,5
18,6 48,9
19,75 52,8
20,0 51,0
20,6 58,8
23,8 64,4
25,1 63,4
29,1 81,2
33,7 102,8
35,5 102,5
40,0 125,2

Nach Arrhenius gilt folgender Zusammenhang für die Abhängigkeit der Geschwindigkeitskonstante k1 vom Stoßfaktor A, der Aktivierungsenergie Ea und der absoluten Temperatur T (in K) (R ist die allgemeine Gaskonstante, R = 8,314511 J mol-1 K-1):

k1 = A exp(-Ea/(RT))

bzw. logarithmiert:

ln k1 = ln A - Ea/(RT)

Eine Auftragung von ln k1 über 1/T sollte daher eine Gerade ergeben:

y = a0 + a1x

wobei die Steigung a1 = Ea/R ist und der Achsenabschnitt a0 = ln A.

Hinweis: Die Temperaturen müssen in K umgerechnet werden:

T/K = theta/°C + 273,15

Der Kehrwert 1/T ist der "x-Wert" (Abszisse), der natürliche Logarithmus von k1, also ln k1, der "y-Wert" (Ordinate).

Diagramm: Man erstelle ein Diagramm vom Typ "Punkt (xy)", das zunächst nur die Messpunkte zeigen sollte. Die Ausgleichsgerade ("Trendlinie") erhält man über den Menüpunkt Diagramm -> Trendlinie; dabei ist die Option "Formel im Diagramm anzeigen" zu wählen.

Regressions-Statistik

Eine genauere statistische Analyse (Korrelationskoeffizient sowie Steigung und Achsenabschnitt mit Standardfehlern) erhält man wie folgt. (ANOVA = ANalysis Of VAriance)

Menü Extras -> Add-In-Manager: "Analyse-Funktionen" muss angekreuzt sein. Sodann im Menüpunkt Extras -> Analyse-Funktionen "Regression" wählen. Nicht "Konstante ist Null" wählen (würde eine durch den Ursprung laufende Gerade erzeugen); Residuen liefert die Kurvenanpassung.

Programmierung

Wie bei allen Programmen des MS-Office-Pakets erfolgt die Programmierung in der BASIC-Variante VBA (Visual BASIC for Applications). Einfaches Beispiel: Programmierung einer Funktion zur Umrechnung von Fahrenheit in Celsius.

Menü Extras -> Makros -> VBA Editor -> Insert Module:

Function FtoC(DegF)
   FtoC=(DegF-32)*5/9
End Function


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