Class Set Electrical Control

Aufgabe 1: Wir bringen eine Lampe zum Leuchten

Themen: Einfacher Stromkreis mit Polwendenschalter und einer Leuchtdiode ("LED").

Lernziele:

• Stromversorgungen haben zwei Pole 
• Strom kann fließen, wenn ein Stromkreis geschlossen wird
• Fließender Strom kann eine Lampe zum Leuchten bringen
• Bei einer Leuchtdiode kommt es dabei auf die richtige Polung an

Zeitaufwand: 45 min

Aufgabe 2: Wir lassen einen Motor drehen

Thema: Wir betreiben einen Gleichstrommotor und ändern dessen Drehrichtung

Lernziele:

• Ein Gleichstrommotor dreht sich, wenn (hinreichend stark) Strom durch ihn hindurchfließt
• Durch Umpolung können wir die Drehrichtung des Motors verändern

Zeitaufwand: 45 min

Aufgabe 3: Ein- und Ausschalten mit einem Taster

Thema: Funktion und Aufgabe eines Umschalttasters als Steuerelement. in diesem Experiment schalten wir damit eine LED ein und aus

Lernziele:

• Der Taster kann den Strom hindurchfließen lassen oder den Stromfluss unterbrechen.
• Er kann als „Schließer" oder als „Öffner" angeschlossen werden. Wir untersuchen das genau.

Zeitaufwand: Dieses und das nächste Experiment (Reihenschaltung von zwei Tastern) können zusammen in 45 min aufgebaut und die Experimente durchgeführt werden.

Aufgabe 4: Reihenschaltung von Tastern 

Thema: Wir schalten zwei Taster hintereinander („in Serie") und beobachten das Verhalten.

Lernziele: 

• Zwei Taster in Serie geschaltet erlauben es, einen Verbraucher (LED oder Motor) nur dann einzuschalten, wenn beide Taster betätigt werden.
• Unterschiedliche Steuerungen durch Kombination der Taster als Öffner oder Schließer.

Zeitaufwand: 45 min (ggf. zusammen mit Aufgabe 3)

Aufgabe 5: Parallelschaltung von Tastern 

Thema: Wir schalten zwei Taster parallel und erhalten so ein ODER-Verknüpfung 

Lernziele:

• Einschalten eines Verbrauchers von zwei Stellen aus
• Die Lampe leuchtet, wenn man einen der beiden Taster oder beide gleichzeitig drückt

Zeitaufwand: 45 min (ggf. zusammen mit Aufgabe 4)

Aufgabe 6: Wechselschaltung

Thema: Wir steuern eine LED mit zwei Tastern. Mit dieser Schaltung kann z.B. eine Zimmerleuchte von zwei Stellen auf beliebig ein- oder ausgeschaltet werden.

Lernziele:

• Verwendung sowohl des Arbeits- als auch des Ruhekontakts eines Tasters
• Aufbau einer Wechselschaltung aus zwei Tastern

Zeitaufwand: 45 min

Aufgabe 7: Kurzschlussbremse

Thema: Direkter Stopp eines Motors ohne „auslaufen" oder „nachlaufen"

Lernziele:

• Das Kurzschließen eines Verbrauchers (Motors) ist im Gegensatz zum Kurzschließen eines Stromversorgers (Batterie) erlaubt und nützlich

Zeitaufwand: 30 min

Aufgabe 8: Links-Rechts-Aus mit zwei Tastern

Thema: Grundschaltung für die Motorsteuerung

Lernziele:

• Verwendung von zwei Tastern zur Steuerung (Links/Rechts/Aus) eines Gleichstrommotors
• Verständnis für elektrische Schaltungen

Zeitaufwand: max. 45 min (gut kombinierbar mit  Aufgabe 9)

Aufgabe 9: Polwendeschalter mit zwei verbundenen Tastern 

Thema: Wir vertauschen aus Experiment 8 zunächst den Arbeits- und Ruheanschluss eines Tasters. Mit dem Kaskadieren der Taster zu einer Einheit erhalten wir eine kompakte Polwende-Einheit.

Lernziele:

• Vertiefung der Links/Rechts/Aus-Schaltung aus Experiment 8.
• Funktion und Aufbau eines „Polwende-Tasters“.

Zeitaufwand: 45 min