… aus dem Physiksaal
© 2011 - 2019   Sven H. Pfleger

Physik zum Selberbauen: Elektrizität

Unbestritten das beliebteste Kursangebot des Physiksaal seit über 10 Jahren. Und in dieser Zeit hat sich die Ausstattung der Kurse zum Selberbauen und anschließendem Behalten gerade im Themenbereich Elektrik ganz erheblich verändert und erweitert. Dazu trägt bei, dass sehr viel Zeit in die Vorbereitungen und noch viel mehr in die Materialbeschaffung investiert wurde. Und tatsächlich ist das Material eine extrem wichtige Größe: Auf der einen Seite muss es zu möglichst vielen Versuchen taugen, darf andererseits aber auch nicht unerschwinglich sein. Vieles, was ganz toll geeignet wäre, liegt einfach nicht im finanziellen Rahmen eines solchen Kurses und manchmal ist ein tollen Bauteil auch nur begrenzt verfügbar. Das ist auch der Grund, warum alle Kurse immer wieder verändert, erweitert, umgestellt oder erneuert werden.

Geheimnis der Elektrizität:          

Elektrostatik

Der ideale Einstieg in der Welt der Elektrizität ist dieser Kurs. Mit Reibestäben und Wolllappen bewaffnet wird die elektrostatische Aufladung untersucht. Durch den Selbstbau von Elektroskopen und anderen wichtigen Bauteilen entsteht so die breite Basis für weitergehende Versuche. Eine Glimmlampe gehört dabei ebenso zu dem nicht ganz so leicht zu beschaffenden Experimentiermaterial wie darüber hinaus noch viele andere Bauteile mehr.

Elektrizität:

               

Schaltungen und Magnetismus

Messleitungen, Batterien, Glühlämpchen in Fassungen und Schalter zählen für diesen Einsteigerkurs zur Elektrizität zur Grundausstattung mit der die ersten Schaltungen gebaut werden können. Ergänzt wird dieses Material zum Beispiel durch einen Elektromotor mit einem Halter, der im Kurs zusammengebaut wird und einem einstellbaren Drahtwiderstand, um so auch gleich weitergehende versuche durchführen zu können. Als Erweiterung des Kurses steht optional noch das Themengebiet Magnetismus zur Verfügung, was die Brücke zwischen Elektrizität und Magnetismus schlägt.

Elektrische Energie

Elektrische Energie aus anderen Energieformen zu erhalten ist derzeit ein extrem wichtiges Thema. Hier wird es mit entsprechendem Material erforscht. Natürlich darf eine Solarzelle ebenso wenig fehlen, wie ein Energiespeicher (goldcap) und Generator (Motor) sowie viele andere Bauteile. Zudem lebt gerade dieser Kurs davon, zu hause kräftig weiter zu forschen, wobei hier wertvolle Tipps zum Nachbau einer Brennstoffzelle mit einfachen Mitteln sowie einer ebenso einfachen Solarzelle gegeben werden.

Elektromotor

Elektrizität und Magnetismus. Dieser Kurs ist etwas für die Spezialisten unter den Bastlern. Es gilt, neben zahlreichen Experimenten zum Thema, mit dem Material einen kompletten Elektromotor zusammen zu bauen. Schwierig ist das nicht wirklich, aber man benötigt viel Geduld und das nötige Fingerspitzengefühl um die Spulen zu wickeln und alle Teile exakt auszurichten und zu justieren bevor der Motor seinen Dienst verrichtet. Dank umfangreicher Materialausstattung gibt es einen Trost, wenn es dennoch nicht auf Anhieb klappt: Der Kurs endet mit dem einfachsten Motor der Welt, den wirklich jeder zum laufen bringt.

Elektronik:          

            

Schaltungen auf dem Klemmbrett

Natürlich gibt es Elektronikbaukästen zu kaufen. Zwar nicht so viele und so umfangreich wie noch vor Jahrzehnten, aber es gibt sie. Aus der Vergangenheit hinüber gerettet wurde dieses System mit den bewährten Klemmfedern. Und dieses System ist die Basis des Einsteiger- Elektronikkurses, der bis zum Transistor hin Schaltungen zum einfach Nachbauen bereit hält - zur Not sogar ohne Kenntnis der Funktion. Beliebige weitere Bauteile lassen sich im Übrigen ohne weiteres integrieren und das System kann so erweitert werden. Eine Holzbox zur Aufbewahrung wird im Kurs gleich mitgebaut - so ist alles verräumt.

Elektronik:          

            

Schaltungen auf dem Steckbrett

Elektronische Schaltungen werden in Labors meist zunächst auf einem Streckbrett aufgebaut, den sogenannten Breadboards, bevor eine Schaltung auf einer Platine gelötet wird. So kann beliebig getestet werden ob die Schaltung funktioniert oder Bauteile noch getauscht werden müssen. In diesem Kurs ist so ein Board die Basis für elektronische Schaltungen bis hin zu Transistorverstärkern und IC-Schaltungen. Auch hier könnten ohne Kenntnis der Funktion Schaltungen nach gebaut werden, indem die Schaltpläne einfach aufgelegt werden und die Bauteile entsprechend dem Aufdruck bestückt werden.

Elektronik:          

            

Funktechnik 

Die Welt der drahtlosen Energieübertragung, einfache (aber zulässige) Sender, die das erlauben und deren Funktion und Wirkungsweise sind in diesem Kurs das Thema. Alle Bauteile die benötigt werden sind im Materialsatz enthalten der zudem sicher stellt, dass nur mit geringster Energie und damit Reichweite und auf zulässigen Frequenzen Sendeversuche stattfinden können. Der Aufbau der Schaltungen erfolgt auch hier wieder verschleißfrei auf den bewährten Steckbrettern.

Elektronik:          

            

Messtechnik

Wer tiefer in die Elektronik einsteigen möchte und eigene Schaltungen und Schaltungsentwürfe baut und testen möchte, wird früher oder später nicht über ein Messgerät hinweg kommen - sozusagen die Grundausstattung eines Elektro- und Elektroniklabors. In diesem Kurs gehört zum Material nicht nur ein Digitalmultimeter (je nach Verfügbarkeit unterschiedliche Modelle) sondern Ziel ist die sichere Anwendung und der sinnvolle Einsatz, zum Beispiel bei der Fehlersuche.

Elektronik:          

                      

Löten für Anfänger

Die ultimative Krönung jedes Elektronik-begeisterten ist der Auf- und Nachbau gedruckter Schaltungen (Platinen) bzw. der eigenständige Lötaufbau ganzer Schaltungen, Geräten und benötigter Kabel etc.. Um mit dem Lötkolben vernünftige Lötungen durchführen zu können und die entsprechenden Techniken zu erlernen dient dieser Lötkurs, der leihweise alles benötige Werkzeug inklusive Lötkolben stellt. Das gelötete Material kann der stolze Erbauer natürlich mit nach hause nehmen. Der Kurs gibt natürlich auch wertvolle Tipps zur Anschaffung des notwendigen Equipments für zu hause.