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zum Projekt Morse+ Alarm Anlage Licht gesteuerte Wahlkurs Naturwissenschaftlich technische ProjektArbeit Liebe Zuschauer, Am Anfang unserer Informationsveranstaltung in der Turnhalle haben Sie einen Willkommensgruß in einer technischen Sprache erlebt: das Summen einer elektronischen Schaltung. Hier erklären nun kleine süße Figuren, wie diese Schaltung entstanden ist. Fotos und Texte aus dem Wahlkurs „Naturwissenschaftlich technische Projektarbeit“ und von der Klasse 5d. Zeichnungen von Alena Lendaro und Selina Gebert, Klasse 6d. Mein Bruder Schascha hat zu Weihnachten einen tollen Elektronik Baukasten geschenkt bekommen. Aber er sagt, für mich ist der noch zu kompliziert. Bei uns an der Schule gibt es einen Wahlkurs, wo man mit solchen elektronischen Dingern eigene Ideen ausprobieren kann. Hallo Mimi! In meinem Elektronikbaukasten sind coole Transistoren drin. Die braucht man, wenn man z.B. eine Alarmanlage bauen will! Wir haben im Wahlkurs farbige Litzen an die „Beinchen“ von Transistoren gelötet und alles auf Reißnägeln befestigt. Wir wollen versuchen, eine Alarmanlage zu bauen! Darf ich die auch mal sehen? Mein Freund Happy hat mir nämlich auch was von Transistoren erzählt ! An einem Nachmittag durften wir im Physiksaal einen Transistor ausprobieren, der eigentlich für die Neuntklässler gehört. Der hat ein großes Gehäuse mit dem Transistorsymbol oben drauf. Aber zuerst haben wir einen Stromkreis mit einem Lämpchen gebaut. Den würde sogar meine kleine Schwester Mimi kapieren! Logisch, wenn man jetzt den Schalter links öffnet ist der Stromkreis unterbrochen, es fließt kein Strom mehr, und das Lämpchen unten leuchtet nicht mehr! Wir haben jetzt den Schalter ausgebaut und die Kabel in die rote und die blaue Buchse des Transistors gesteckt! Warum leuchtet das Lämpchen jetzt nicht? Bei meinem Bruder hat der Transistor besser funktioniert! Wenn man es genau so macht, wie es auf der Gebrauchsanleitung vom Elektronikbaukasten steht, funktionieren die Schaltungen immer! Aber ich möchte wiss en warum das so ist! Unser Transistor lässt dann den Strom zwischen der roten und der blauen Buchse durch, wenn man ihn mit einer Spannung „kitzelt“! Wir nehmen die Spannung von einem 2 Volt Akku! Wir haben den +Pol des Akkus mit der grünen Buchse des Transistors verbunden (rotes Kabel), und das blaue Kabel an der blauen Buchse eingesteckt. Sobald der Stecker des blauen Kabels den –Pol des Akkus berührt leuchtet das Lämpchen! Dann „spielt“ der Transistor „geschlossener Schalter“! Aber wenn der Transistor immer eine extra Batterie braucht, damit er den Strom, der von einer anderen Batterie kommt durchlässt, ist das doch umständlich und eine Energieverschwendung! Man kann Energiesparen, wenn man die Akkus und Batterien schont! Wir verwenden dazu „Strombremser“. Elektroniker sagen zu diesen Dingern „Widerstände“. Mein Freund hat vier Widerstände in der Hand. Der oberste bremst am stärksten! Wir probieren die Strombremserei zuerst ohne Transistor mit dem Lämpchen aus. Mein Freund nahm ganz viele bunte Kabel! Wenn der Widerstand den Strom bremsen würde, dürfte das Lämpchen jetzt doch nicht mehr so hell leuchten! In meinem Elektronikbaukasten kann ich nicht so viele Kabel zusammenstecken! Dann tun wir die vielen Kabel einfach auch hier weg! Ohne die vielen Kabel, „bremst“ der Widerstand den Strom so stark, dass das Lämpchen gar nicht mehr leuchtet. Aber w a r u m leuchtet es wieder, wenn man noch einen zweiten Widerstand dazu steckt? Da frage ich meinen Opa, warum das so ist! Der kennt sich mit der Elektronik total gut aus! Lieber Sascha, als ich vor langer Zeit in die Schule gegangen bin, hat unser Lehrer einmal gesagt: Kabel und Widerstände sind für den Strom das gleiche wie die Straßen für die Autos: schlechte und schmale Strassen bremsen den Verkehrsfluss, auf guten und breiten Straßen kommt der Autoverkehr besser voran. Bei den Widerständen, die dein Freund in der Hand hat, wäre der oberste Widerstand eine ganz schlechte enge Straße, der unterste ist die beste Straße von den vieren. Die Kabel sind für den Strom die allerbesten Straßen: Superautobahnen, wo der Strom fast ungehindert fliessen kann. Baut man neben eine Straße eine „Parallelstraße“, so ist das für den Verkehrsfluss besser als wenn nur die eine Straße da wäre. Genauso ist das beim Strom: er wird weniger gebremst, wenn zwei Widerstände parallel liegen. Jetzt habe ich es kapiert! Aber allmählich werden mir die Lämpchen zu langweilig! Wir könnten mal einen Summer einbauen! In meinem Elektronik Baukasten ist auch einer drin! Damit Mimi die Schaltung auch versteht, bauen wir sie ganz übersichtlich auf einem Brett mit einer frischen 4,5 V Batterie auf! „Übersichtlich“ – das ist das Lieblingswort von unserer Mathelehrerin! Ob die weiß, was passiert, wenn der blaue Stecker unten rechts beim Transistor eingesteckt wird? Dann wird der Transistor mit den 2 Volt vom runden fetten Akku gekitzelt und lässt den Strom von der Flachbatterie zum Summer durch! Der Summer summt dann! Aber was ist jetzt mit dem Strombremsen und dem Akkuschonen und dem Energiesparen? Wir nehmen gleich zwei Strombremsen – äh – Widerstände her: den einen mit dem silbergrauen Gehäuse von unserem Freund und einen Fotowiderstand, den wir mit schwarzen Kabeln anschließen. Kann man mit dem Fotowiderstand fotografieren? Der Fotowiderstand heißt so, weil er auf das Licht reagiert: Er ist eine gute Straße – äh – eine kleine Strombremse, wenn Licht auf ihn fällt, und eine schlechte Straße – äh starke Strombremse, wenn es dunkel ist. Jetzt kitzeln wir den Transistor mit den Steckern vom roten und blauen Kabel. Nichts passiert! Hört mir mal genau zu, bevor ihr meckert! Wir wollen mit dem Summer eine Alarmanlage bauen! Eine Alarmanlage tut halt auch meistens nichts! Nur wenn ein Einbrecher kommt, muss sie aktiv werden! Hallo! Was macht ihr denn da? Der Versuch scheint ja nicht besonders gut zu funktionieren! Es tut sich ja gar nichts! Dann brauchen wir also einen Einbrecher! Angry könnte den spielen! Hallo Angry, was macht ein Einbrecher, wenn er weis, dass in einem Haus eine Alarmanlage ist? Er nimmt eine Taschenlampe mit, damit er Leuchten kann und nicht auf den Einschaltknopf der Alarmanlage tritt. Aber ich sehe auf dem Brett hier nirgends einen Einschaltknopf! Der Transistor macht doch das Ein- und Ausschalten! Leuchtet doch einfach mal mit einer Taschenlampe auf den Fotowiderstand! Das ist jetzt doch unlogisch! Der Einbrecher mit der Taschenlampe darf doch gar nicht in die Nähe der Alarmanlage kommen! Ich hab eine Idee! Wir nehmen ganz lange Kabel! Die sieht man dann doch! Besser sind ganz dünne Litzen, die man unter dem Teppich verstecken kann! Und damit alles übersichtlich bleibt klippsen wir die Litzenrolle mit einer Wäscheklammer von unserer Mathelehrerin zusammen! Ich habe jetzt den fetten Akku, den Fotowiderstand und den Widerstand von unserem Freund ganz fest zusammenmontiert. Dann erkennt nicht jeder gleich, was das ist! Also jetzt leuchte ich!!! Der Summer summt!!!! Die Alarmanlage funktioniert! Das muss ich gleich allen erzählen! Dann wissen die Einbrecher wenigstens, dass sie nicht mit einer Taschenlampe rumleuchten dürfen! Eure Schaltung kann man nicht nur zur Einbrecher Abwehr verwenden! Als ich jung war – da gab es noch keine Handys und fast keine Telefone – hat man wichtige Botschaften in der Morsesprache übermittelt. Da kann man die Buchstaben durch kurze und lange Summtöne darstellen. An Stelle eurer langen Litzen muß man dann nur eine Funkverbindung verwenden. Aber dazu lernt ihr später am Gymnasium noch mehr! Dann können wir jetzt mal für die neuen Fünftklässler Herzlich Willkommen! zu summen üben! Mit Licht! Das muss ich Oma erzählen! So was könnte ich auch! Echt krass! Ende
