Elektrotechnische Bauelemente und Schaltungen
- Elektrische Schaltungen bestehen aus einer Spannungsquelle, Leitungen, einem Schalter und einem Verbraucher.
- Damit elektrische Energie zu den Bauelementen gelangen kann braucht es Leitungen. Diese müssen gut isoliert sein.
- Mit dem Schalter wird der Stromkreis geschlossen. Erst dann kann zum Verbraucher der elektrische Strom fließen, z. B. LED, Motor, Summer.
- Für den Aufbau elektrischer Schaltung braucht es immer einen Schaltplan. Dieser besteht aus Schaltzeichen.
- Metalle übertragen elektrische Energie besonders gut. Sie werden deshalb Leiter genannt.
- Kunststoffe (Gummi, Acryl, Polystyrol) sind Isolatoren. Das sind Stoffe, die die elektrische Energie nicht leiten. VORSICHT: Auch diese Materialien können vom Hersteller leitfähig gemacht werden.
Elektrische Energie und Umwelt
- Mit Solarzellen und Windrädern kann elektrische Energie erzeugt werden.
- Die meiste elektrische Energie durch das Verbrennen von Kohle hergestellt.
- Elektrische Energie muss über große Leitungen übertragen werden.
- Die Nutzung elektrischer Energie hat Vorteile (Vor-Ort-Sauberkeit, Verfügbarkeit) und Nachteile (Übertragungswege, Speicherbarkeit, Kosten).
- Elektrische Energie kann relativ einfach in Licht, Bewegung und Wärme umgewandelt werden. Die Umwandlung in Wärme ist ungünstig und teuer.
- Umweltfreundlich ist, wenn Lampen, Computer, Fernseher, Küchengeräte usw. nur für ihre Zeit der Benutzung eingeschaltet sind.
- Alle elektrischen Gegenstände sind zu recyceln.
Umgang mit elektrischer Energie
- Elektrische Energie ist nicht sichtbar und hat sehr viel "Kraft" (hohe Energiedichte), deshalb dürfen Steckdosen, Stecker, Schalter und "richtige" Geräten nur von einem Elektriker kontrolliert und repariert werden.
- In der Schule müssen aufgebaute Schaltungen immer erst vom Lehrer geprüft und freigegeben werden, bevor sie unter seiner Aufsicht an die Spannungsquelle (auch Batterie) angeschlossen werden dürfen.
- Sind elektrische Geräte, Steckdosen, Schalter, Leitungen usw. defekt oder ist die Isolation auch nur gerinfügig beschädigt, dann ist dies sofort dem Lehrer (Hausmeister, Eltern) zu melden.
- Feuchtigkeit an Händen oder Geräten ist lebensgefährlich. Geräte dürfen dann nicht berührt werden, auch nicht um sie auszuschalten. Das Abstellen von Geräten im Waschbecken, Spühlbecken oder Wanne ist äußerst gefährlich.
Elektrotechnische Schaltungen
- Erstellen eines Schaltplanes für einen einfachen Stromkreis mit unterschiedlichen Verbrauchern
- Aufbauen einer Schaltung nach Schaltplan unter Verwendung des Modellbaukastens
- Übertragen der Kenntnisse eines einfachen Stromkreise auf das Entwickeln und den Bau eines Gegenstandes
Leitfähigkeit und Sicherheit
- Einhalten der Arbeitsregeln und Sicherheitsbestimmungen
- Prüfen von Materialien auf Leitfähigkeit, verbunden mit der Zuordnung Isolator bzw. Leiter
- Einschätzen der Gebrauchssicherheit eines elektrischen Gegenstandes anhand von Kriterien