Physik/Klasse 7: Stromkreise bauen: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Anwendung 3: Lampenschaltung'''
'''Anwendung 3: Lampenschaltung''' (schwierig)


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Eine Lampe in Lisas Kinderzimmer soll sowohl von ihrer Zimmertür aus als auch von ihrem Bett aus betätig werden können. Die Lampe muss hier also nicht am selben Ort ausgeschaltet werden, an dem man sie eingeschaltet hat.  
Eine Lampe in Lisas Kinderzimmer soll sowohl von ihrer Zimmertür aus als auch von ihrem Bett aus betätig werden können. Die Lampe muss hier also nicht am selben Ort ausgeschaltet werden, an dem man sie eingeschaltet hat.




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Version vom 21. Juni 2022, 14:28 Uhr

1. Bauteile kennenlernen
Ordne den Bauteilen jeweils ihre Funktion im Stromkreis zu.




Lösung zum Arbeitsblatt
Bauteile zuordnen Lösung.png




2. Einfache Stromkreise nachbauen:

Baue die folgenden auf unterschiedliche Arten dargestellten Schaltungen nach.

a) Glühlampe Glühlampe Text.png

b) Taschenlampe Taschenlampe.png

c) Umschalter Umschalter Schaltbild.png


Lösung


c) Umschalter Umschalter Schaltung.png



3. Schaltbilder zeichnen:

Zeichne auch die Schaltbilder zu den ersten beiden aufgebauten Schaltungen.

a)      Glühlampe                                                       b) Taschenlampe                        


Lösung

a) Glühlampe: Schaltbild Glühlampe.png

b) Taschenlampe: Schaltbild Taschenlampe.png




4. Anwendungen aus dem Alltag

Suche dir eine der drei Alltagsanwendungen aus und bearbeite die Aufgaben für deine Anwendung. Die Schwierigkeit der Anwendungen steigt. Wähle für jede Anwendung eine Glühlampe zur Darstellung des elektrischen Geräts.                   

Anwendung 1: Mikrowelle

Microwave-g5937349b9 1280.png

Eine Mikrowelle darf nur angehen, wenn die Tür geschlossen ist (Schalter 1 muss also geschlossen sein) und außerdem der Start-Knopf gedrückt wird (Schalter 2 muss geschlossen sein). So wird verhindert, dass die Mikrowellenstrahlung in den Wohnraum gelangt und dir schaden kann.


Aufgaben Mikrowelle


Schaltung entwickeln:

Entwickle für die Anwendung eine Schaltung mit Hilfe einer Simulationssoftware.

Link: ‪Virtuelles Gleichstrom-Labor (colorado.edu)

kurzes Einführungsvideo ohne Ton:              



Lösung

Schaltung Mikrowelle.png

Durch Klicken auf die Schalter können diese geschlossen werden.

 


Schaltung aufbauen:

Baue die Schaltung nun auf.                 


Lösung

Lösung ist angezeigt


Funktionsweise der Schaltung notieren:

Fülle die folgende Tabelle mit Hilfe eurer Schaltung aus. „0“ steht in den Spalten S1 und S2 für „Schalter offen“, in der Spalte L für „Lämpchen leuchtet nicht“. „1“ steht in den Spalten S1 und S2 für Schalter geschlossen, in Spalte L für Lämpchen leuchtet.



Schaltung überprüfen:

Prüft mit Hilfe der ausgefüllten Tabelle, ob eure Schaltung die Anforderungen im Text erfüllt. Ergänzt nun den Text zur Funktion eurer Anwendung.

Ergänze: Die Mikrowelle ist in Betrieb, wenn man den Schalter 1 ___________________________________________________.                


Lösung

Die Mikrowelle ist in Betrieb, wenn man den Schalter 1 und den Schalter zwei schließt.


Anwendung 2: Klingelschaltung mit zwei Schaltern

Haustürklingel

Die Türklingel von Lisas Wohnung soll unabhängig voneinander von zwei Schaltern aus betätigt werden können: Unten von der Haustür des Mehrfamilienhauses aus und unmittelbar von der Wohnungstür aus.


Aufgaben Klingelschaltung


Schaltung entwickeln:

Entwickle für die Anwendung eine Schaltung mit Hilfe einer Simulationssoftware. 

Link: ‪Virtuelles Gleichstrom-Labor (colorado.edu)

kurzes Einführungsvideo ohne Ton:              

   

Lösung

Schaltung Klingel.png

Die Schalter können per Mausklick geschlossen werden.

 


Schaltung aufbauen:

Baue die Schaltung nun auf.                 


Lösung

Lösung ist angezeigt


Funktionsweise der Schaltung notieren:

Fülle die folgende Tabelle mit Hilfe eurer Schaltung aus. „0“ steht in den Spalten S1 und S2 für „Schalter offen“, in der Spalte L für „Lämpchen leuchtet nicht“. „1“ steht in den Spalten S1 und S2 für Schalter geschlossen, in Spalte L für Lämpchen leuchtet.




Schaltung überprüfen:

Prüft mit Hilfe der ausgefüllten Tabelle, ob eure Schaltung die Anforderungen im Text erfüllt. Ergänzt nun den Text zur Funktion eurer Anwendung.

Ergänze: Die Klingel ist in Betrieb, wenn man den Taster 1 ___________________________________________________.                


Lösung

Die Klingel ist in Betrieb, wenn man den Taster 1 oder den Taster 2 drückt.


Anwendung 3: Lampenschaltung (schwierig)

Glühlampe

Eine Lampe in Lisas Kinderzimmer soll sowohl von ihrer Zimmertür aus als auch von ihrem Bett aus betätig werden können. Die Lampe muss hier also nicht am selben Ort ausgeschaltet werden, an dem man sie eingeschaltet hat.


Aufgaben Lampenschaltung


Schaltung entwickeln:

Zeichne ein Schaltbild für die beschriebene Schaltung             

   

Lösung

Schaltung WECHSEL.png

 


Schaltung aufbauen:

Baue die Schaltung nun auf.                 


Lösung

Lösung ist angezeigt


Funktionsweise der Schaltung notieren:

Fülle die folgende Tabelle mit Hilfe eurer Schaltung aus. „0“ steht in den Spalten S1 und S2 für „Schalter oben“, in der Spalte L für „Lämpchen leuchtet nicht“. „1“ steht in den Spalten S1 und S2 für Schalter unten, in Spalte L für Lämpchen leuchtet.



Schaltung überprüfen:

Prüft mit Hilfe der ausgefüllten Tabelle, ob eure Schaltung die Anforderungen im Text erfüllt. Ergänzt nun den Text zur Funktion eurer Anwendung.

Ergänze: Wenn man einen Schalter betätigt, ___________________________________________________.                


Lösung

Wenn man einen Schalter betätigt, ändert sich der Zustand der Lampe von "an" zu "aus" und umgekehrt.




5. Schaltungen benennen
Für Schnelle: Lies dir auch die anderen beiden Anwendungen durch. Ordne dann den kleinen Bildern oben jeweils die passenden Texte/Bilder zu.