Guten Tag liebes microcontroller.net-Forum, ich bin als fast fertiger Physik-Lehramtsstudent zwar eher fachfremd, dennoch war ich die letzten Wochen häufig stiller Mitleser, um mir ein wenig Grundwissen in Sachen Labornetzgeräten anzueignen. Meine "praktische Ausbildung" in Form von schlappen 4 Wochen Experimentieren, auf 4 Jahre verteilt habe ich nun hinter mir, wobei die Versuche meistens eh schon aufgebaut waren. Das ist an sich nicht so tragisch, Anleitungen gibt es ja in Internet und Literatur zur Genüge. Was mir ein bisschen Sorgen macht, ist das in jeder Anleitung immer nur von "Netzgerät" oder "regelbarem Netzgerät" gesprochen wird, manchmal wenigstens mit erforderlichem Spannungs- und Stromstärkebereich. Näher wird auf die Anforderungen fast nie eingegangen. Nachdem ich u.a. hier ein wenig recherchiert habe, weiß ich ja wie vielfältig die Eigenschaften solcher Geräte sein können, das sieht man ja alleine schon, wenn man sich bei conrad ein paar Datenblätter anschaut. Ich würde nicht behaupten, dass ich alles bis auf Schaltplanebene verstanden habe, aber ich habe eine grobe Idee was möglich ist und worauf man bei der Auswahl achten könnte/sollte. Meine große Hoffnung ist, dass hier vielleicht der ein oder andere ein wenig Experimentiererfahrung hat und mir bei folgender Frage weiterhelfen kann: Reicht es in der Physik tatsächlich für die meisten (Schul-)Experimente aus, bei der Auswahl des Netzgeräts auf einen geeigneten U/I-Bereich zu achten und sind Dinge wie eine gute Lastausregelung und eine geringe Restwelligkeit etc. eher ein nice-to-have? Anders gefragt, gelingen die Experimente so oder so und ich bekomme lediglich Qualitätsunterschiede in den Ausgangsdaten, wenn ich auf ein qualitativ hochwertigeres Gerät zurückgreife? Oder kennt jemand Versuche, die mit z.B. schlechter Stabilisierung scheitern würden? Ich wäre für jede Erfahrung, jedes Experiment oder jeden Literaturtipp furchtbar dankbar! :) Einen schönen Tag, Tom
Also zu meiner Schulzeit sahen die Labornetzgeräte noch so aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Flachbatterie Ansonsten, was für Versuche laufen den da heute so? Für einfache Stromkreise mit Leuchten oder Relais sollte eigentlich jedes Netzgerät passen.
Also, ob Experimente mit schlechten Netzteilen gelingen, musst du doch wissen. Das sagt dir doch die Theorie hinter den Experimenten. Also vorher mal rechnen ob/was passiert wenn ... Viel lustiger sind aber: http://www.kmk.org/bildung-schule/allgemeine-bildung/sonstiges-einzelfragen/sicherheit-im-unterricht.html http://www.arbeitsschutzdigital.de/ce/sicher-experimentieren-mit-elektrischer-energie-in-schulen/detail.html Man beachte u.a. die Vorschrift zu Sicherheitsbuchsen und Steckern.
Hallo Jürgen, das kommt natürlich auf die Schule an, aber einige sind tatsächlich mit modernen Schaltnetzgeräten ausgestattet. In der Schule kann man fast alles machen, was man in der Uni auch macht, ein Beispiel: Der Franck-Hertz-Versuch zum Nachweis der diskreten Energieniveaus von Atomen benötigt zum Heizen der Kathode eine möglichst stabile Spannung bei geringer Stromstärke. möglichst stabil ist natürlich vage, aber traurigerweise die genaueste Anforderung die ich bisher finden konnte. Daher habe ich mich gefragt, ob die Wahl des Netzgeräts in der Physik einfach keine so große Rolle spielt..
Danke für die Links, Jay. Sicherheit spielt natürlich eine Rolle, da hast du Recht
Für Schulexperimente gelten ohnehin bestimmte Bestimmungen für max. Spannung und Gerätesicherheit. Nehm was 'Erstschlagssicheres' mit einer idiotensicheren Bedienung. Alte solide Trafotechnik und schwer wie ein Kühlschrank, sonst ist es schnell kaputt oder weg. Sowas hier: http://www.statron.de/details/11 Viel zu teuer und nicht wirklich gut, aber in der richtigen Gewichtsklasse. Wenn die Schüler heute nur halb so wie Quatsch im Kopf haben wie ich damals dann ist Lastausregelung nicht Dein Problem.
Wenn Du einen Traktor kaufen willst, ist die erste Frage: "Was willst Du damit machen". Es besteht nämlich ein Unterschied, ob Du die Radieschen hinterm Haus umpflügen willst oder einen riesigen Fug durchs Feld ziehen willst. Das eine ist für ein paar Kiloeuro zu haben, für das andere kannst Du deinen neuen Maserati abbestellen. Bei einem Netzteil bedeutet dies: Welche Spannungen - und wie viele, welchen Strom brauchst Du. Die Bastler hier kommen oft mit 3 Spannungen 0 bis 30/40V aus und mit Strömen bis 3A. Natürlich werden gleich einige sagen: Mir reicht das nicht, ich brauche mindestens… Im Allgemeinen gilt: Oberhalb von 50V sollte man auch die Sicherheit im Auge behalten.
Diese Broschüre von Arbeitsschutzdigital ist ja wohl ne Lachplatte! Da wird im Text etra auf die bescheuerten Blödmanexperimentiermessschnüre verwiesen und auf dem Titelbild kommen die von mir favorisierten Messschnüre mit freiliegenden Stiften und nur dazu passenden Experimentiermodulen zum Einsatz. Wenn ich mir nun vorstelle, dass auf den Modulen die Sicherheitsbuchsenscheiße nachgerüstet würde... Mir dem Dreck sollten die Leute die das so toll finden mal vier Wochen im wirklichen Experimentierbetrieb im Labor oder Hobbywerkstatt arbeiten müssen...
Hi, keine Ahnung welche Experimente Du machen möchtest. Aber laststabil, geringe Restwelligkeit und stabil gegen Netzspannungen ist heute so ziemlich jedes Netzgerät, sonst wäre es für Elektronik unbrauchbar. Für die meisten Anwendungen dürfte ein 0...30V / 0...3A wohl reichen, damit kannst Du elektronische Schaltungen versorgen oder etwas Elektrolyse machen. Sinnvoll ist ein simultane Spannungs- und Stromanzeige. Diese Dinger gibt es aus dem Reich der Mitte zu einem beschämend lächerlichen Preis, dafür kriegt man hier vielleicht mal den Trafo und das Gehäuse. Ein Profilabor wird um solche Geräte einen weiten Bogen machen, und die Langlebigkeit bei Dauerbelastung oder Toleranz gegenüber Fehlbehandlung (Überspannung, Rückspeisung etc.) ist sicherlich nicht vergleichbar wie bei einem wirklich guten Gerät eines klassischen Herstellers. Aber wie gesagt, bei dem Preis...
Ich würde mal einen Blick auf das Portfolio der Firma Phywe riskieren, die statten Schulen, Unis, etc... mit Material für Versuche und Labor aus. Die können bestimmt zu vielen Experimenten Ihre Erfahrung beistern, wo es jeweils drauf ankommt...
Danke für die Antwort! Ich habe vermutet, dass es im laufenden Unterricht ziemlich egal ist. Falls noch jemand Erfahrung mit einem anspruchsvolleren Experiment gemacht hat, bin ich aber weiterhin interessiert. Ansonsten, danke an alle!
Thomas S. schrieb: > Ich habe vermutet, dass es im laufenden Unterricht ziemlich egal ist. Wenn es wirklich mal drauf ankommt, dann schliesst du eben ein präzises Digitalinstrument an, dann siehst du ja, wie genau und stabil z.B. die Spannung ist. Georg
Sorry das ist doch ein Trollbeitrag. Ein fast fertiger Physiklehrer sollte zumindest grundlegende Ahnung von Physik haben. Und das schliesst mit ein, dass er Fehlerrechnung kann, und sich bei den fast immer trivialen Versuchen selbst ausrechnen kann welche max. Abweichungen tolerierbar sind. Ausserdem gelten für Ausbildung und Schulen besondere Bestimmungen bzgl der verwendeten Geräte. Dazu solltest du dir ggf. ein solches Buch besorgen, bzw. deine Schule müsste das oder was Gleichwertiges eigentlich haben: https://www.vde.com/de/fg/ETG/Studium-Beruf/Aktuelles/Seiten/DIN-VDE-TB%20503.aspx Und in der Lehrerausbildung bzgl. Experimentieren sollte dazu Infos vorgekommen sein!
Nachtrag: Geräte die im (Schul)unterricht eingesetzt werden müssen m.W. konform zu der sogenannten RiSU sein. Das steht für "Richtlinien für Sicherheit im Unterricht". Man kann also nicht einfach was von Conread Reichel und Co kaufen. Wenn man Pech hat sind die auch noch Bundeslandspezifisch. (Scheiß Förderalismus bei sowas Wichtigem wie der Schule)
Noch ein Nachtrag: Phywe gibt bei seinen Geräten sogar Versuche an, dass sich der Physiklehrer mittags ausruhen kann und nicht so viel Unterricht vorbereiten muss ;-) Siehe z.B. https://www.phywe.de/de/13505-93#tabs2
Für die allermeisten Versuche sind Eigenschaften wie Lastausregelung, Drift , Rippel usw. unwesentlich. Beim Strom und Spannung kommt es halt sehr darauf an - mal braucht man 3 kV und mal 20 oder besser 50 A. Etwas schwierig könnte es ggf. werden, wenn man so etwas wie NMR mit einem Elektromagneten machen will, aber das findet man eher nicht in der Schule. Sonst wüsste ich keine Experimente die so empfindlich auch die Qualität des Netzgerätes sind, dass man da besondere Anforderungen hat. Ein gutes Gerät hilft manchmal, aber man kann auch viel aus Versuchen lernen die nicht perfekt funktionieren, bzw. die Grenzen der Geräte aufzeigen. Vielfach geben die in der Schule vorhanden Geräte auch einfach vor welche Experimente man vorführen kann, was die Schüler machen können und wo ein Bild oder Text ausreichen muss. Was ander Schule da ist kann ganz verschieden sein. Die einen haben einen Klassensatz Digitaloszilloskope und dafür dann ggf. keine Röhre für den Franck-Hertz Versuch. Die Ausstattung ist nicht überall gleich - oft eine Mischung aus wenig neuen und vielen alten bis antiken Geräten.
Lurchi schrieb: > Etwas schwierig könnte es ggf. werden, wenn man so etwas wie NMR mit > einem Elektromagneten machen will, aber das findet man eher nicht in der > Schule. Ich erinnere mich an ESR (der Professor hatte einen kleinen Mikrowellenaufbau dafür) mit einem unspezifizierten Magneten, der sich in den Tiefen der Sammlung fand. Betrieben wurde er an der Schalttafel mit einem der großen Schiebepotis zum Stromeinstellen. Zu der Zeit waren Gleichrichter, auch die in der Schalttafel, aus Selen. Geregelt war da nichts, alles nur schön massiv. Viele Experimente kann man mit einem Regel(trenn)trafo ala Eisenbahntrafo und Gleichrichter machen. Meißt braucht man noch nicht mal einen Ladeelko. Wenn dann noch alte analoge Messinstrumente z.B Weicheisen Messgeräte zum Einsatz kommen, kommt man auch mit Wechselstrom oder ungeglättetem Gleichstrom gut klar. Aber eigentlich ist das natürlich alles veraltete Technik. Heutzutage müßte man das alles mit Unterstützung durch PC-Messtechnik und Software machen. Kurven von verschiedenen Materialien, unterschiedlichen Temperaturen etc. übereinaderblenden oder anders in Beziehung setzen, dreidimensionale Darstellung usw. Und alles dann gleich auf den Beamer. MfG Klaus
Der Andere schrieb: > Nachtrag: Geräte die im (Schul)unterricht eingesetzt werden müssen > m.W. > konform zu der sogenannten RiSU sein. Das steht für "Richtlinien für > Sicherheit im Unterricht". Schon längst oben verlinkt.
Der Andere schrieb: > Sorry das ist doch ein Trollbeitrag. > Ein fast fertiger Physiklehrer sollte zumindest grundlegende Ahnung von > Physik haben. Und das schliesst mit ein, dass er Fehlerrechnung kann, > und sich bei den fast immer trivialen Versuchen selbst ausrechnen kann > welche max. Abweichungen tolerierbar sind. Ich glaube du hast keine Ahnung wie die Lehrerausbildung an den Unis heutzutage aussieht. Ohne dem TE zu nahe treten zu wollen (für die Vorlesungspläne kann er ja nix), wird er erschreckend wenig physikalisches Handwerkszeug vermittelt bekommen haben. Ich spreche da aus Erfahrung (drei Semester Lehramtsstudium Grundschule an der Uni Gießen mit Schwerpunkt Sachunterricht). Dafür wird er viel über Heterogenität in Lerngruppen, interkulturellen Quatsch und ähnlichen anderen soziologischen Blödsinn gehört haben. Wir hatten in Gießen eine Vorlesung über Physik, die bestand aus einem Haufen Experimente und fast gar keiner Theorie. Und selbst dafür war eine qualitativ Bewertung vollkommen ausreichend, auch einfache mathematische Zusammenhänge mußten nicht verstanden werden.
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