VERSUCHSKASTEN GRUNDSCHALTUNGEN

A) Schulstufe: Mittelschule

B) Altersstufe: 12 Jahre

C) Angestrebte Lernziele:

1) Kennen lernen und verstehen des einfachen Stromkreises
2) Verstehen der Merkmale der Parallelschaltung
3) Verstehen der Merkmale der Serienschaltung
4) Verstehen von gemischten Schaltungen
5) Erkennen von Schaltungen in der Praxis

D) Besondere Merkmale der einzelnen Schaltungen:

Parallelschaltung:

Werden alle Verbraucher einer Schaltung parallel zur Stromquelle angeschlossen, so erhalten sie alle die Spannung der Stromquelle. Zwei Stromquellen, (z.B. zwei Flachbatterien) deren Pluspole und Minuspole miteinander verbunden werden, erhöhen die Spannung nicht. Die Anlegespannung für einen Verbraucher beträgt folglich U= 4,5V.

Reihen - oder Serienschaltung:

Bei der Serienschaltung bekommen die einzelnen Verbraucher nur einen Teil der angelegten Spannung. Werden z. B. an eine Blockbatterie von U= 9V 3 Lampen in Serie angeschlossen, so erhält jede Lampe nur U= 3V. Brennt eine Lampe durch, so erlöschen auch die anderen beiden. Haben alle Verbraucher einer Reihenschaltung dieselben technischen Merkmale, so wird die angelegte Spannung durch die Anzahl der Verbraucher dividiert, als Ergebnis erhält man die Spannung für jeden einzelnen Verbraucher.
Wird bei zwei Flachbatterien ein Plus- und ein Minuspol verbunden und an die beiden freien Pole ein Verbraucher angeschlossen, so erhält dieser U= 9V. Durch die Serienschaltung der beiden Flachbatterien hat sich die Spannung verdoppelt.

Gemischte Schaltung:

Bei der gemischten Schaltung hat ein Teil die Merkmale der Parallel - und der andere jene der Serienschaltung.

E) Arbeitsschritte:

Die Rahmenleisten genau auf die vorgegebenen Maße ablängen und auf dem Boden aufleimen, einspannen oder mit kurzen Nägeln fixieren. Auf dem Deckel alle Mittelpunkte für die Bohrungen und den Ausschnitt für die Flachbatterie anreißen. Dann auf der Unterseite die Verstärkung für die Fassungen anleimen und kurz einspannen. Den Ausschnitt für die Fachbatterie mit der Laubsäge ausschneiden und sauber verschleifen. Anschließend die Löcher genau bohren. Sollte für die Bohrungen, wo die Fassungen eingeschoben werden kein Bohrer mit 11 mm Durchmesser zur Verfügung stehen, so kann die Bohrung mit 10 mm Durchmesser gebohrt und die Fassungen dann mit der Rundfeile eingepasst werden. Dann werden die Fassungen mit den Nägeln fixiert, die Buchsen eingeschoben und mit den Sechskantmuttern festgeschraubt. Jetzt werden die Fassungen und die Buchsen verdrahtet und verlötet. Dabei ist darauf zu achten, dass die Bohrungen der Buchsen nicht mit Lot ausgefüllt werden. Anschließend werden von der Litze die Längen für die Strippen abgeschnitten, die Enden abisoliert und verzinnt. Anschließend können die HO-Stecker montiert werden. Jetzt wird der Deckel auf den Unterbau aufgesetzt und mit den Holzschrauben befestigt. Dann wird die Batteriekappe auf der Flachbatterie montiert und die Batterie eingesetzt. Die einzelnen Schaltungen mit den drei Lampen werden durch umstecken der Verbindungsstrippen aufgebaut.

F) Autor: Vinzenz Matzneller

G) Literaturhinweise: Einführung in die Schwachstromtechnik, Gerd Schenk, ALS Verlag
Technik 1 an allgemein bildenden Schulen, Verlag Handwerk und Technik, Hamburg

Test 2B

Gruppe A

1. Zeichne eine Reihenschaltung mit 4 Lampen sowie der Stromquelle und gib die Spannungen an!

2. Zeichne eine Parallelschaltung mit 2 Lampen sowie der Stromquelle und gib die Spannungen an!

3. Erkläre den Aufbau einer Flachbatterie!

4. Zeichne eine Reihenschaltung mit zwei Flachbatterien!

5. Warum sind Batterien für Versuche geeignet, jedoch die Steckdose nicht?

6. Erkläre die Merkmale der Reihenschaltung!

7. Vergleiche den Wasserkreislauf mit einem Stromkreislauf!

8. Zeichne eine gemischte Schaltung mit 4 Lampen und der entsprechenden Stromquelle!

9. Welche Zellen (im Strombereich) sind dir bekannt?

10. Wie ist eine Blockbatterie aufgebaut?

11. Zeichne einen einfachen Stromkreis und benenne die einzelnen Teile!

12. Zeichne eine Reihenschaltung mit 3 Zellen und gib die Spannung an!

Gute Arbeit!

Test 2B

Gruppe B

1. Erkläre den Aufbau einer Batterie!

2. Zeichne eine Parallelschaltung mit 3 Lampen sowie der Stromquelle und gib die Spannungen an!

3. Zeichne eine Reihenschaltung mit 2 Lampen sowie der Stromquelle und gib die Spannungen an!

4. Zeichne eine Parallelschaltung mit 2 Flachbatterien!

5. Zeichne eine gemischte Schaltung mit 5 Lampen und der entsprechenden Stromquelle!

6. Bei einer Stromquelle von 10 V bekommen 4 gleich große Lampen welche Spannung? Begründe!

7. Wie ist eine Stabbatterie aufgebaut?

8. Schalte 5 Zellen in Reihe und gib die Spannung an!

9. Warum darf die Spannung der Steckdose nicht direkt für Versuche verwendet werden?

10. Welche Bestandteile des Wasserkreislaufes entsprechen jenen eines Stromkreislaufes?

11. Was versteht man unter einer Zelle in der Elektrotechnik?

12. Erkläre den Aufbau des einfachen Stromkreises!

GUTE ARBEIT!