Arbeitsblatt: Elektrizität/Werkstatt

Elektrizität: Werkstattarbeit Ziel der Werkstatt: Du kannst sowohl einfache, wie auch schwierigere Stromkreise zusammenbauen und kannst sie mit Hilfe des „Trennerli Models beschreiben. Du kennst den Unterschied von der Parallel- zur Serieschaltung und kannst erklären, was sich im Gegensatz zum einfachen Stromkreis verändert. Du kannst einfache Umschalter zusammenbauen und erklären wie sie funktionieren. Ablauf der Werkstatt: Gearbeitet wird in 3er Gruppen. Die Werkstatt verläuft nicht chronologisch. Das bedeutet, dass man bei der Wahl der Posten nicht zwingend beim Anfang beginnen muss. Mann kann frei wählen, welche Posten man wann absolvieren will. Wen eine Gruppe mit allen obligatorischen Posten fertig ist, kann sie bei den Zusatzaufträgen weiter arbeiten. Jedes Gruppenmitglied erstellt zu jedem Posten eine eigene Zusammenfassung von dem, was gemacht wurde und von den Ergebnissen, die man bekommen hat. Diese Zusammenfassung kann die Gruppe gemeinsam machen. Die Zusammenfassungen können immer ins Schwarze Feld gemacht werden. Zeit: Für die Werkstattarbeit erhält ihr die restliche Doppelstunde zeit. Nach den Ferien wird noch Zeit gelassen, um an der Werkstatt weiter zu arbeiten. Umgang mit dem Netzwerkgerät: Siehe Blatt: „Arbeiten mit dem Netzwerkgerät Symbole: Beim nachbauen eines Stromkreises kommen Symbole vor, die wichtig sind zu verstehen. Wenn man die Symbole nicht versteht, ist es auch äusserst schwierig, einen Stromkreis zu bauen. Netzgerät: An-Aus-Schalter: 1 Umschalter Lämpchen: 2 Posten 1: Serieschaltung Wir haben uns bereits die Serieschaltung in der Theorie angesehen. Doch wie sieht der einfache Stromkreis einer Serieschaltung aus? Material: Netzwerkgerät, 4 Kabel, 3 Glühbirnen. Auftrag: Stellt zunächst einen einfachen Stromkreis zusammen. Wenn ihr den zusammengebaut habt, schliesst immer eine Glühbirne in Serie an (siehe Skizze). Leuchten die Glühlampen heller oder weniger hell? Füge nun noch eine dritte Glühlampe hinzu und beobachte was mit den Glühlampen passiert. 1. Leuchten die Glühlampen heller oder weniger Hell? Weshalb leuchten sie heller bzw. weniger hell? Versuche mit Hilfe des Trennerli Modells zu erklären. Stelle das Netzwerk ab und nimm bei der mittleren Glühbirne das Lämpchen ab. Überlegt euch was jetzt passieren würde, wenn ihr nun das Netzwerk anschalten würdet. Stellt das Netzwerk wieder an und schaut was passiert. 3 2. Welche Lämpchen leuchten noch? Welche leuchten nicht mehr? Habt ihr richtig geraten? Versucht die Ergebnisse mit dem „Trennerli – Modell zu erklären.Posten 2: Parallelschaltung Auch die Parallelschaltung wurde bereits in der Theorie angesehen. Doch wie sieht der einfache Stromkreis einer Parallelschaltung aus? Material: Netzwerkgerät, 6 Kabel, 3 Glühbirnen. Auftrag: Stellt zunächst einen einfachen Stromkreis zusammen. Wenn ihr den zusammengebaut habt, schliesst immer eine Glühbirne Parallel an die nächste an (siehe Skizze). Leuchten die Glühlampen heller oder weniger hell? Füge nun noch eine dritte Glühlampe Parallel hinzu und beobachte was mit den Glühlampen passiert. 1. Leuchten die Glühlampen heller oder weniger Hell? Weshalb leuchten sie heller bzw. weniger hell? Versuche mit Hilfe des „Trennerli – Modells zu erklären. Stelle das Netzwerk ab und nehmt bei der mittleren Glühbirne das Lämpchen ab. Überlegt euch was jetzt passieren würde, wenn ihr nun das 4 Netzwerk anschalten würdet. Stellt das Netzwerk wieder an und schaut was passiert. 5 2. Welche Lämpchen leuchten noch? Welche leuchten nicht mehr? Habt ihr richtig geraten? Versucht die Ergebnisse mit dem „Trennerli – Modell zu erklären.Posten 3: Ein- und Ausschalter Ein Lämpchen soll mit einem Schalter ein und Ausgeschaltet werden können. Material: Netzwerkgerät, 4 Kabel, Glühbirne, Schalter. Auftrag: Versuch einen Stromkreis so auf zu bauen, das man das Lämpchen mit Hilfe des Schalters ein und ausschalten kann. Versucht die Schaltung auf zu zeichnen. Wie funktioniert so eine Schaltung? Weshalb kommen Leuchtet die Glühlampe beim einen Schalten und wieso stellt sie beim anderen Schalten wieder ab? 6 Versucht wieder mit dem „Trennerli – Modell zu argumentieren. Posten 4: Die Bahnampel Sicherlich hat jeder bereits einmal im Auto an einem Bahnübergang warten müssen bis der Zug durchfährt. Während dem warten hat sind immer die Schranken unten und daneben hat es 2 Lichter die blinken bis die Bahn durchgefahren ist. Doch wie kommt es zustande, dass diese Ampel so abwechslungsreich blinken kann? Material: Netzwerkgerät, 6 Kabel, 2 Glühbirne, einen Schalter Auftrag: Versucht so eine Ampel aufzubauen, wo man durch den Schalter die Lichter ein und ausschalten kann. Versucht zuerst im unterstehenden Feld aufzuzeichnen, wie ein solcher Stromkreis aussehen könnte. Wenn ihr die Skizze gemacht habt könnt ihr sie der Lehrkraft zeigen kommen um zu kontrollieren, ob die Skizze stimmt. 7 Baut die Skizze nun am Netzwerk nach und findet heraus ob es funktioniert. Skizze: 8 Posten 5 (Freiwillig): Treppenhausschaltung Eine Lampe soll nun von 2 verschiedenen Stellen aus ein- und ausgeschaltet werden. Material: Netzwerkgerät, 6 Kabel, 1 Glühbirne, 2 Schaltungen. Auftrag: Stellt euch ein Treppenhaus vor. Wenn man unten ins Treppenhaus hinein kommt, so will man das Licht anschalten. Wenn wir in den ersten Stock zur Wohnung hinauf gehen wollen wir das Licht wieder ausschalten können. Versucht einen Stromkreis mit 2 Schalter zu bauen, in dem man das Lämpchen ein und ausschalten kann, egal welchen Schalter man gerade Betätigt. Zeichnet den Stromkreis in die Unterstehende Skizze ein. Skizze: 9 10