Elektrotechnik

Ein einfacher Schraubenzieher und etwas Klingeldraht werden benötigt, um einen einen Elektromagneten zu bauen:



Den Klingeldraht einfach auf den Schraubenzieher aufwickeln und die Enden abisolieren:


Wenn man ans Ende des Schraubenziehers einen Kompaß legt, kann man interessante Effekte beobachten. Gibt man einen kurzen Stromstoß durch die Spule, dann zuckt die Kompaßnadel kurz. Danach richtet sie sich permanent in eine Richtung aus. Der Schraubenzieher wurde durch den kurzen Stromstoß in einer bestimmten Richtung magnetisiert.



Wenn man nun die Polarität der Batterie tauscht und erneut einen kurzen Stromstoß durch die Spule schickt, dann wird erneut ein Magnetfeld erzeugt, welches aber 180° gedreht ist. Erneut wird der Schraubenzieher magnetisiert, aber mit vertauschter Nord-Süd Richtung. Er wurde "ummagnetisiert".



gehts zum Kids and Science Onlineshop

Mit dem Potentiometer und dem Multimeter können Kinder Versuche zum Einstellen eines bestimmten Widerstandes machen. wurde mit dem 240 Ohm Potentiometer der Maximal- und Minimalwert eingestellt.





gehts zum Kids and Science Onlineshop

Eine weitere Versuchreihe mit dem Potentiometer (dem geregelten Widerstand) ist hier zu sehen:





Man kann die Motordrehzahl nahezu beliebig einstellen. Wie funktioniert das?

Ein Potentiometer (kurz: Poti) besteht aus einem halbrunden Grundmaterial, auf dem ein Widerstandsmaterial aufgebracht ist. Früher war das z.B. eine Kohleschicht. Darauf wird ein beweglicher Abgriff, ein Schleifkontakt, geführt, der den elektrischen Widerstand mehr oder weniger reduziert.

gehts zum Kids and Science Onlineshop

Bei einer einfachen Grundschaltung (Batterie, Lämpchen, Schalter) kann der Strom jederzeit an beliebigen Stellen unterbrochen werden. Die Kinder sollten animiert werden, an beliebigen Stellen den Stromfluß zu unterbrechen und die Wirkung zu beobachten.

Die komplette Schaltung mit Lämpchen und Schalter.


wurde die Schaltung an mehreren Stellen aufgetrennt.

gehts zum Kids and Science Onlineshop

Galvanisieren - Verkupfern Elektrolyseset

Set zum Verkupfern von Gegenständen mit einer Oberfläche von ca. 5 cm² bis 50 cm², z.B. einen Schlüssel, den ersten Milchzahn, Blätter oder Früchte. Organische Produkte werden durch das Verkupfern haltbar gemacht und können auch wieder wie echt bemalt werden, z.B. als Dekoration in einer Obstschale. Es können auch eigentlich nicht leitende Gegenstände verkupfert werden, wenn sie vorher mit Kupferleitlack behandelt werden. Dieses Set enthält alle Materialien, die für die ersten Galvanisierversuche benötigt werden. Kennenlernen der Grundbegriffe der Elektrochemie, insbesondere der Elektrolyse.

Inhalt: Steckernetzgerät 3-12 Volt, Kupferleitlack, Kupfersulfat, Essigsäure, Kupferplättchen, diverse Widerstände mit Lüsterklemmen zum Befestigen auf einem Holzbrett, Krokodilklemmen, Kabel, Galvanisierbecher, Schutzbrille, Schutzhandschuhe, Stahlwolle, Pinsel, Klarlack, Holzspatel, Trennstoff und Anleitung.

Einige einfache, aber spannende Versuche zum Thema Stromrichtung und Polarität können mit dem Lampen, dem LED-, dem Summer- und dem Motorbaustein gemacht werden. Einfach eine Grundschaltung wie diese aufbauen:

Das könnte dann so aussehen:



Und nun einfach mal die Lampe umpolen:


Im Versuch sieht das dann so aus:


Nun werden wir zu hören bekommen, daß es ja völlig egal ist, wierum man die Lampe anschließt. Und das ist auch völlig richtig, eine einfache Glühbirne hat eben keine Polarität.
Nun wird es aber interessant, wir tauschen die Lampe gegen eine LED! Der Aufbau sieht dann so aus. Das Umtauschen der Polarität der LED und seine Wirkung ist auf den Fotos mit etwas Mühe doch erkennbar...



Als nächstes testen wir den Summer, auch hier werden wir feststellen, daß der Summer nur in einer Richtung betrieben werden kann. Deshalb haben die Summerbausteine analog wie die Batteriebausteine farblich unterschiedliche Buchsen, der Pluspol ist immer rot, der Minuspol immer schwarz markiert.



Zuletzt der vielleicht interessanteste Versuch, wir bauen dafür den Motorbaustein ein, lassen zunächst ausgeschaltet und schalten dann ein, danach wechseln wir die Polarität.



Was man auf den Bildern natürlich nicht erkennen kann, beim Umpolen wechselt der Motor die Drehrichtung, das ist bei enem Gleichstrommotor auch völlig normal.

gehts zum Kids and Science Onlineshop

Mit einem (ausgedientem) Lautsprecher lassen sich viele spannende Versuche bewerkstelligen. Sollte einmal ein altes Radio, eine Stereoanlage oder ein Recorder auf dem Weg zum Recyclinghof sein, bitte kurz innehalten und den Lautsprecher ausbauen. Ich werde in den nächsten Tagen einige Versuche entwickeln, bei denen der Lautsprecher im Mittelpunkt steht.


Wie funktioniert ein Lautsprecher?

Ein Lautsprecher besteht im Prinzip aus einer trichterförmigen Papiermembran, die durch elektrische Signale Schall erzeugt. Dabei wird eine stromdurchflossene Spule im Magnefeld eines Dauermagneten bewegt, diese Bewegung wird auf die Membran übertragen und dabei entsteht der Schall.

Ein ganz einfaches, grundlegendes Experiment dazu kann sein, den Lautsprecher an eine Batterie kurz an- und abzuklemmen. Man hört dabei Knistergeräusche.




Wer mehr wissen möchte, klickt bitte hier.

gehts zum Kids and Science Onlineshop

Nachdem in unserem Elektrobaukasten nun auch ein Elektrolytkondensatorbaustein existiert, liegt es nahe, damit ein wenig zu experimentieren. Was ist eigentlich ein solcher Kondensator? Ein Elektrolytkondensator (man sagt auch oft abgekürzt Elko) ist ein gepolter Kondensator, dessen Anoden-Elektrode aus einem Metall besteht, auf dem durch Elektrolyse eine nichtleitende Isolierschicht erzeugt wird. Dadurch wird das Dielektrikum des Kondensators gebildet. Der Elektrolyt (zum Beispiel eine elektrisch leitende Flüssigkeit) ist die Kathode des Elektrolytkondensators.

Elektrolytkondenastoren haben höhere Kapazitäten als konventionelle Kondensatoren.

Hauptvorteil von Elektrolytkondensatoren ist die, bezogen auf das Bauvolumen, relativ hohe Kapazität im Vergleich zu den beiden anderen wichtigen Kondensatorfamilien, den Keramik- und den Kunststoff-Folienkondensatoren.

Bei Elektrolytkondensatoren ist unbedingt auf die Polarität zu achten. Im folgenden Versuch wird unser Kondensator zuäachst geladen. Das geschieht in Sekundenbruchteilen, d.h. man braucht ihn nur ganz kurz an die Spannungsquelle anzuschließen.



Nun beginnt das eigentliche Experiment: es werden nach dem jeweilhen Aufladen verschiedene Bausteine angeschlossen. Als erstes der Motorbaustein:



Der Motor beginnt sich für ein bis zwei Sekunden zu drehen. Die Dauer hängt von der Kapazität des Kondensators ab. Wir können im Prinzip beliebig viele Kondensatoren parallel schalten, die Kapazitäten addieren sich dabei. Die Kapazität wird in Farad (F) angegeben, üblicherweise haben kleine Elektrolytkondensatoren bis zu 100 µF. Ein Kondensator hat die Kapazität von einem Farad, wenn er beim Aufladen mit einer Spannung von einem Volt genau ein Coulomb Ladung speichert.


Nun probieren wir es mit dem Summerbaustein:



Erstaunlicherweise summt er auch 1- 2 Sekunden. Jetzt wird noch die LED (Leuchtdiode) getestet.



Diese leuchtet etwas länger, was natürlich dem deutlich geringeren Stromverbrauch geschuldet ist. Wie bereits erwähnt bitte sowohl beim Aufladen als auch beim Experimentieren immer auf die Polarität achten, wichtig bei LED und Summer. Beim Motor ist es natürlich egal. Interessant wären weitere Versuche, z.B. mit einem Glühlämpchen.

gehts zum Kids and Science Onlineshop

Minisummer magnetisch (6-11 V)


6-11 V, 2800 Hz,
90 dBA/30 cm, besonders lautstark
ø 28 mm, mit Verpolungsschutz


entlang zum Produkt

FC Solarbaukasten

Einführung in die Solar-Energie durch anschauliche Abbildungen und Erklärungen. Insgesamt sind 31 anschauliche Experimente mit der Solarenergie enthalten, die in einem ausführlichen, illustrierten Anleitungsheft (40 Seiten) beschrieben sind.

Eine Auswahl der Versuche:
Wieviel Wärme erzeugt die Sonne im Zimmer? Weiß und Schwarz im Sonnenlicht. Das Farbspektrum. Wetter in der Glasschüssel. Wissenschaftliche Erklärung einer Lupe. Wo ist im Spiegel links und rechts? Der konvexe Spiegel. Wie funktioniert ein Solarofen? Wie funktionieren Solarzellen?

Inhalt:
Parabolspiegel
Spiegel
Reagenzglas und-ständer
Lupe
Farbfilter
Plastikringe, -streifen
Elektromotor
Thermometer
Bindfaden
Gummibänder
Papierklammern
Motorständer
Ständer für Solarofen
Reagenzglasklammer
Ausschneidebögen
Solarzelle mit Anschlußdrähten
Ständer für Solarzelle
Propeller
Anleitungsheft

Ab 8 Jahre

entlang zum Produkt

Ein einfacher Versuchsaufbau, der auch mit den Experimentatoren mitwandern kann, dient der Untersuchung der Unterschiede zwischen elektrischem Leiter und Nichtleiter (Isolatoren). Die Kinder sollen verschiedene Materialien testen und an die Enden der beiden Stecker halten. Bei elektrischen Leitern wie z.B. Kupfer schließt sich der Stromkreis und das Lämpchen leuchtet.

Bei der Auswahl der Materialien sind dem Erfindungsreichtum der Kinder keine Grenzen gesetzt: Plastik, Holz, Metall, Glas, Papier, Pappe, Steine, Folie, Holzwolle, Metallwolle, usw. Alles darf getestet werden.

Da dieser Durchgangsprüfer mobil ist, kann man ihn im Haus herumtragen und damit auch Oberflächen wie die Spüle in der Küche oder Fliesen im Bad testen. Ich meine, daß solche selbst durchgeführten Experimente, bei denen der Versuchsverlauf von den Kindern bestimmt wird, am meisten im Gedächtnis bleiben und eine prägende Erfahrung darstellen.

gehts zum Kids and Science Onlineshop

Mit dem Potentiometer und dem Multimeter können Kinder Versuche zum Einstellen eines bestimmten Widerstandes machen. wurde mit dem 240 Ohm Potentiometer der Maximal- und Minimalwert eingestellt.





gehts zum Kids and Science Onlineshop

Experimentus Kompaß

Vollwertiger, mittelgroßer Magnetkompass, der speziell für Experimente zum Magnetismus in der Schule ausgewählt wurde. Er ist robust und leicht (ca. 5g) und läßt sich damit vielfältig einsetzen. Die Skala läßt sich aus einem großen Blickwinkelbereich einsehen, auch seitliches Ablesen ist möglich.

Unser Experimentus-Kompass besitzt ein voll verkapseltes Kunststoffgehäuse. Gut einsetzbar in kleineren Schülergruppen bis zu 6 Schüler. Er eignet sich auch als kleiner Taschenkompaß für unterwegs, bei Wanderungen und Exkursionen.

Durchmesser: 23 mm
Höhe 7 mm
Gewicht: ca. 5g

Achtung!
Dieser Artikel ist kein Spielzeug!

entlang zum Produkt