Kauf von Netzgeräten & Multimetern Empfehlungen für die Naturlehre in der Sekundarschule Die vorliegenden Empfehlungen sollen beim Kaufentscheid helfen um eine kostengünstige Beschaffung von ca. 12 bis 15 Netzgeräten für Schulversuche zu ermöglichen. Zusatzgeräte für spezielle Versuche und bestimmte Bedürfnisse von Lehrpersonen müssen separat geklärt werden. In bestehen Naturlehrezimmer sind diese meist schon vorhanden. Anforderungen an die technischen Spezifikationen Um diese Frage zu beantworten, muss der Anwendungsbereich abgeklärt werden. Nach dem Lehrplan der Integrierten Naturlehre (IEDK 1997) werden die Instrumente zur Durchführung folgender Experimente in den aufgeführten Themenkreisen (TK) und Grobzielen eingesetzt: TK 2 TK F TK 4 TK 6 TK 7 Grobziel 2.3 Grobziele F.1 – F.4 Grobziel 4.4 Grobziel 6.1 Grobziele 7.2 und 7.7 Elektrolyse von Wasser Elektromagnete, Stromkreis, Ohmsches Gesetz, Stromwirkungen Elektromotor Elektrische Leistung und Energie Optik, evtl. Elektronikversuche zu Optik und Akustik 1. Netzgerät für den NL-Unterricht an der Sekundarstufe I 1.1 Anforderungen an die technischen Spezifikationen • • Ein bedienungsfreundliches Netzgerät mit variabler, stabilisierter Spannung mit kleiner Restwelligkeit (d.h. mit gut geglätteter Gleichspannung, geeignet auch für Elektronikversuche) und (evtl. einstellbarer) Strombegrenzung sollte diesen Anwendungen genügen. Anforderungen: ca. 0 – 20 V/3 – 5 A. Es sollte zudem mechanisch robust und tragbar sein. Zusätzlich gibt es noch einige Demonstrationsversuch wie z.B. das Teilchenmodell, die einer Hilfsspannung bedürfen. 1.2 Zusatzwünsche • • Für die Optik (Lichtquelle: 12V) ist eine Festspannung von 12V wünschenswert. Eingebaute analoge (Zeiger) Messinstrumente sind meist nicht sehr genau und wenig robust, separate Vielfachinstrumente gehören bereits zur Grundausrüstung in jedes Schülerset. • Wünschenswert ist eine, nur durch die Lehrperson, einstellbare Strombegrenzung zur Vermeidung von Kurzschlüssen bei Schaltungsfehlern. Einfach zu bedienende, überlastgeschützte elektronische Messgeräte (Vielfachinstrumente), mit digitaler Anzeige sind auf dem Markt unter Fr. 100.- erhältlich. 1/4 1.3 Zum Problem Wechselspannungsquelle Viele Naturlehrezimmer sind noch mit variablen Wechselspannungsquellen ausgerüstet, diese werden aber nur noch für Versuche mit Transformatoren benötigt, die im Lehrplan Naturlehre (IEDK 1997) nicht vorgesehen sind. Solche Kombinetzgeräte für Gleich- und Wechselspannung sind verhältnismässig teuer, weil sie ausserhalb der Schulanwendung kaum benötigt werden und meist einen schlechten Kompromiss bedeuten. Für Elektronikanwendungen sind sie meist ungeeignet. Wer auf solche Trafogeräte nicht verzichten will, kaufe sich einen Trafo mit verschiedenen Festspannungsausgängen oder verwende noch brauchbare, ausgemusterte Schülergeräte. 2. Multimeter (Volt, Ampère, Ohm) für den NL-Unterricht an der Sek.-Stufe I 2.1 Anforderungen an die technischen Spezifikationen • Ein robustes, bedienungsfreundliches Messgerät • einsetzbar ohne lange Einführungen, die Messung selber ist kaum ein Ziel, die daraus gewonnenen Einsichten und Gesetze aber sehr wohl. Digitalinstrumente sind heute günstiger, robuster und einfacher zu bedienen als analoge Zeigerinstrumente. Diese Messgeräte werden hauptsächlich im Themenkreis F (Magnetismus und Elektrizität) gebraucht. Mögliche weitere Anwendungsgebiete sind: TK 2 Grobziel 2.3 Elektrolyse von Wasser TK 4 Grobziel 4.4 Elektromotor TK 6 Energie TK 7 Kommunikation 2.2 Zusatzwünsche: Es gibt heute Messgeräte, mit denen nebst Spannung, Strom und Widerstand über einen thermoelektrischen Fühler auch die Temperatur schnell und genau gemessen werden kann. Der kleine Zusatzaufwand dürfte sich lohnen, denn damit wird natürlich der Anwendungsbereich stark erweitert. Weitere Zusatzfunktionen wie Transistor- und Diodentest sowie Durchgangsprüfer sind für die Sekundarstufe I kaum von Bedeutung. (Multimeter-Lieferanten: & letzte Seite) 3. Netzgeräte-Lieferanten (Auswahl Stand 2011) Instrumente, wie sie auch in technischen Betrieben eingesetzt werden, sind meist viel günstiger als für die Schule konzipierte Sonderlösungen. Die folgende Auswahl stellt keine Wertung dar, sie enthält nebst den üblichen Schullieferanten auch andere professionelle Anbieter. Es empfiehlt sich Preis und Leistung sorgfältig gegeneinander abzuwägen. Grieder Elektronik Bauteile AG www.griederbauteil.ch, Reuslistrasse 62, 4450 Sissach, Telefon +41(0)61 976 95 95 y Typ: GNG.NP3050 Preis: ca. Fr. 200.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Spezielles: variabel 0 – 30 V / 5 A Einstellbarer Maximalstrom (keine Konstantstromquelle) Sehr kleine Restwelligkeit Eingebautes analoges Volt- und Ampèremeter Netzstecker SNA350 für Schweizer Norm verlangen Interessantes Angebot, gute technische Daten, auf Schultauglichkeit prüfen. Dienststelle Volksschulbildung Kanton Luzern – Naturlehre: Empfehlung Kauf Netzgeräte und Multimeter 2/4 LD Didactic GmbH (Schweiz) www.ld-didactic.ch, Baarerstrasse 78, Postfach 117, 6301 Zug, Telefon +41 (0)41 720 26 10 • Typ: 521485 Preis: ca. Fr. 540.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Wechselspannung: Spezielles: variabel: 0 – 12 V / 3 A fest: 3 – 6 – 9 – 12 V Einstellbare Strombegrenzung Sehr kleine Restwelligkeit Eingebautes analoges Voltmeter • Typ: 521535 Preis: ca. Fr. 725.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Wechselspannung: variabel variabel fest 0 – 20 V / 6 A 0 – 20 V / 6 A 12 V / 1,8 A Awyco www.awyco.ch, Ziegelfeldstrasse 23, 4603 Olten, Telefon +41 (0)62 212 84 60 y Typ: 7192 Preis: ca. Fr. 245.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Spezielles: variabel 0 - 30 V / 3 A Einstellbare Strombegrenzung Sehr kleine Restwelligkeit Eingebaute digitale Messgeräte für Spannung y Typ: 3618.50 Preis: ca. 650.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Wechselspannung: variabel 0 – 24 V / 5 A stufenweise schaltbar in 2 V Schritten zwischen 0 und 24 V / 5A PRO-Lehrsysteme (Vertretung von Phywe) www.pro-lehrsysteme.ch, Worblentalstrasse 28, 3063 Ittigen/BE, Telefon: +41 (0)31 924 10 20 • Typ: 13505.93 Preis: ca. Fr. 600.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Wechselspannung Spezielles: variabel 0 - 12 V / 2 A fest 6V / 12 V / 5 A Einstellbare Strombegrenzung Sehr kleine Restwelligkeit Günstiges Gerät, etwas zu kleine Leistung • Typ: 13501.93 Preis: Fr. ab ca. 1500.- (Stand April 2011) Gleichspannung: Wechselspannung Spezielles: variabel 0 - 18 V / 5 A variabel 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15 V / 5 A Einstellbare Strombegrenzung Sehr kleine Restwelligkeit Dienststelle Volksschulbildung Kanton Luzern – Naturlehre: Empfehlung Kauf Netzgeräte und Multimeter 3/4 4. Multimeter-Lieferanten (Auswahl Stand 2011) Awyco www.awyco.ch, Ziegelfeldstrasse 23, 4603 Olten, Telefon +41 (0)62 212 84 60 y PA 7497 Preis: Fr. 73.- (Stand April 2011) Sehr interessantes Gerät mit Temperatur- und Frequenzmessung als Zusatzfunktionen, inkl. Zubehör (Batterie, Messkabel, Temperaturfühler und Gummiholster). Grosse, gut ablesbare LCDDigitalanzeige. Als Zubehör (PA 7648) sind Abdeckkappen erhältlich, mit denen die mA-Buchse blockiert werden kann; ein Defekt der eingebauten Feinsicherung ist damit praktisch ausgeschlossen. • PA 7498 Preis: Fr. 83.- (Stand April 2011) Ähnliches Gerät wie oben aber mit automatischer Messbereichswahl, dafür ohne Temperaturmessung. PRO-Lehrsysteme (Vertretung von Phywe) www.pro-lehrsysteme.ch, Worblentalstrasse 28, 3063 Ittigen/BE, Telefon: +41 (0)31 924 10 20 • Messplatz-Digitalmultimeter 07134.00 Preis: ca. Fr. 700.- (Stand April 2011) Relativ teures Gerät, das sich im Schuleinsatz bewährt hat. Fachberatung Naturlehre PHZ, Aktualisierung 2011 Dienststelle Volksschulbildung Kanton Luzern – Naturlehre: Empfehlung Kauf Netzgeräte und Multimeter 4/4