Kind mit Elektrobaukasten

Elektrobaukästen und Elektronikkästen

Eine Auswahl von empfehlenswerten Experimentierkästen für Kinder

Die Auswahl an Experimentierkästen ist enorm. Doch welcher ist der richtige? Hier finden Sie zahlreiche Ideen, Anregungen und Empfehlungen rund ums Thema. Und wer weiß, vielleicht hilft gerade unsere umfassende Übersicht, das fehlende Teil in Ihrem Entscheidungspuzzle zu finden.

An der Schnittstelle von Theorie und Praxis steigert diese beliebte und bewährte Form von Lernspielzeug Wissen und Wissensdurst zugleich. Mit jedem Experimentierkasten zur Elektrik erforschen Kinder physikalische Zusammenhänge im Bereich der Elektronik und Elektrotechnik auf anschauliche und nachvollziehbare Art und Weise. Kognition und Feinmotorik werden gefordert und gefördert, wenn elektrische Bauteile basierend auf dem jeweiligen Schaltplan zu einem funktionierenden Stromkreis zusammenfließen. Ganz gleich ob einfache Grundschaltung oder komplexe elektrische Schaltung mit einer Vielzahl von Bauelementen, jede Anleitung animiert logisch zum Stecken, Schrauben, Klemmen, Löten und Experimentieren.

Noch bevor im Unterricht das wechselseitige Zusammenspiel einzelner Komponenten erörtert wird, kann im heimischen Kinderzimmer schon der Unterschied zwischen Parallelschaltung und Reihenschaltung bildlich untersucht werden.

Gerade vor dem Hintergrund der Didaktik bieten Elektronik-, Elektrobau- und Elektrikkästen ungeahnte Möglichkeiten, unbestritten der pädagogische Wert dieses spielerischen Entdeckens. Sie werden staunen, wie das Phänomen Strom lernbegierige Kinder und Jugendliche elektrisiert. Und die Wahl des passenden Experimentierkastens muß keine Wissenschaft für sich sein!

Kleiner Ingenieur: Elektronik für Kinder

Kleiner Ingenieur

Erweitertes Lernpaket mit Buch inklusive aller elektronischen Bauteile.

Lesen, Aufbauen - Verstehen - dieses Buchpaket führt Kinder an die faszinierende Welt der Elektronik heran. Was ist der Unterschied zwischen Strom und Spannung? Wie bringe ich eine LED zum Leuchten? Was ist eine Parallelschaltung? Das Buch liefert anschauliche Erklärungen und eine Reihe von Experimenten, die sich problemlos verstehen und nachbauen lassen. Originelle Bastelideen, vom Türschild mit LEDs bis hin zur Alarmanlage fördern die technische Kreativität der Kinder.

Buchpaket mit allen elektronischen Bauteilen:

Kleiner Ingenieur, 80 Seiten, gebundene Ausgabe, LYS Media 2 Glühlämpchen, 2 Lämpchenfassungen, 1 rote und 1 grüne LED mit eingebautem Vorwiderstand, 1 Summer, 1 Motor, 1 Schalter, 2 Meter rotes Kabel, 2 Meter schwarzes Kabel, 1 Batteriehalter, 2 Druckklemmen einfach, 2 Druckklemmen doppelt.

Bezugsquellen:

 

Der Strom-Workshop

Strom-Workshop

Der Strom-Workshop für alle Kitas, Kindergärten, Vor- und Grundschulen, die mit Kindern erste Schritte in die spannende Welt der Technik unternehmen möchten. Anschaulich und unterhaltsam führt der STROM-WORKSHOP 5- bis 6-Jährige an die Themen elektrischer Strom und Energie heran. Eine Vielzahl altersgerechter Experimente und Bastelprojekte bringt Kita-Kindern die komplexe Themenwelt spielerisch näher, weckt Forscherdrang und technische Kreativität.

Bezugsquellen:

 

KOSMOS Elektro & Co.

KOSMOS Elektro & Co.

Wie funktioniert ein Stromkreis? Was macht ein Elektromagnet? Wozu braucht man Magnete? Wie wird Strom erzeugt? Der Experimentierkasten (Steckkasten) enthält Materialien zum Bau von 60 Experimenten. Vom einfachen Stromkreis bis zum Morsetelegraph, von der Alarmanlage bis zum Elektromotor reichen die zahlreichen Versuche und Schaltungen. Das Anleitungsheft enthält 64 Seiten mit 60 Experimenten. Geeignet für Kinder ab 8 Jahren.

Bezugsquellen:

 

KOSMOS Easy Elektro Start

KOSMOS Easy Elektro Start

Von einfachen Stromkreisen mit Batterie, Schalter und Lämpchen bis hin zur Alarmanlage mit Reed-Schalter führt der Experimentierkasten in die Elektrotechnik ein und ermöglicht auch ungeübten Bastlern den Einstieg in diese faszinierende Welt. In den 60 Experimenten des Easy Elektro Start lernen junge Forscher die Grundlagen der Elektrotechnik kennen. Die einfache Druckknopftechnik der easy-Bausteine erm&öuml;glicht ganz ohne Vorkenntnisse und ohne besonderes Geschick den Bau aller Versuche. Mit dem Meßwerk können die elektrische Spannung und der Strom in der Schaltung gemessen werden. Das komplett farbig illustrierte Anleitungsheft führt durch alle Experimente – von einfachen Grundschaltungen bis hin zur Alarmanlage mit Relais und Reed-Schalter.

Inhalt:
Relais, Glühlämpchen, Kontaktelemente, Summer, Spule mit Eisenkern, Elektro-Motor, Reedkontakt, Stab-Magnet, Kompaß, Propeller, Messwerk, Batteriehalterung, Ein-Aus Schalter, Taster, Umschalter, weitere Teile und eine 64-seitige, farbig illustrierte Anleitung.

Bezugsquellen:

 

Selbst-Bau Elektrobaukasten

Selbst-Bau Elektrobaukasten

Erste Versuche mit dem elektrischen Strom. Das umfangreiche Begleitmaterial und die Arbeitsanleitung ist speziell auf Kinder abgestimmt. In dem praktischen Holzkasten können sämtliche Teile nach den Versuchsaufbauten wieder verstaut werden. Durch die rechteckige Form sind die Kästen leicht zu stapeln.

Kastengröße: 250 x 120 x 55 mm (L x B x H).

Zum Lieferumfang gehören alle Elektro-Bauteile, sämtliche Montageteile, der aus massivem Kiefernholz bestehende Selbstbaukasten (kein Bohren notwendig!) und der 12-seitige Bauplan. Ohne 4,5 V-Batterie. über 70 Teile. Benötigtes Werkzeug: Feinsäge, Schneidlade Laubsäge Laubsägebrett mit Zwinge, Holzleim, Schraubzwinge, Schraubendreher, Pinsel, Vorstecher.

Bezugsquellen:

 

Generator Station Bausatz

Generator Station Bausatz

Ein toller Bausatz, der pädagogisch einfach das Generatorprinzip erklärt und dessen Funktion in Form von Experimenten sehr anschaulich dargestellt wird. Nach dem Aufbau der Generator- und LED-Einheit werden diese mit den mitgelieferten Kroko-Klemmkabeln elektrisch verbunden. Wird nun an der Kurbel gedreht, beginnt die LED zu leuchten. Learning by doing – so einfach ist das! Farbige Aufbauanleitung, kinder- und jugendgerechtes Handbuch mit spannenden Versuchen.

Bezugsquellen:

 

ScienceX Faszination Elektrotechnik

ScienceX Faszination Elektrotechnik

8 faszinierende Experimente rund um die Elektrotechnik. Du willst deine Lieblingsmusik hören, hast aber keinen Lautsprecher? Bau dir einfach selbst einen! Bringe deine Welt mit deiner selbstgebauten Taschenlampe zum Leuchten und schütze deine Schätze mit deiner selbstgebauten Alarmanlage vor neugierigen Blicken. Komm mit in die Galaxie der Elektrotechnik und werde in 8 Versuchen zum Ingenieur! Inhalt (Auszug): 12 Widerstände, 1 IC, 4 Transistoren TBA 820, 1 weisse LED, 4 grüne LEDs, 2 Keramikkondensatoren, 6 Elkos, 1 Lautsprecher, 1 Batterieklemme, Kabel, Klinkenstecker, Schaltplatinen, Anleitungsbuch u.v.m. Entwickelt in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Technikpädagogik der PH Schwäbisch Gmünd. Ab 8 Jahre.

Bezugsquellen:

 

KOSMOS Easy electronic mit 200 Experimenten

KOSMOS Easy electronic mit 200 Experimenten

Vom einfachen Stromkreis mit Batterie, Schalter und Lämpchen bis hin zum Mittelwellenradio führt dieser Experimentierkasten in die Welt der Elektronik. Natürlich kommen auch integrierte Schaltkreise (ICs) zum Zug: In 4 Bausteinen befinden sich komplette Schaltkreise für Musik, Alarm, Sound und Verstärker. Mit über 60 Bauteilen lassen sich 200 Experimente kinderleicht durch die Baustein-Elektronik aufbauen. Die Bausteine sind nummeriert, ihre Funktion ist beschrieben.Die einfache Druckknopftechnik ermöglicht völlig ohne Vorkenntnisse und ohne Löten den Aufbau der Versuche.

Versuche (Auszug):
Mittelwellenempfang, einfacher Stromkreis, Motorsteuerung mit Reed-Magnetschalter, Schaltungen mit npn- und pnp-Transistor, Alarmgeber, Lügendetektor, Digitale Grundschaltungen, Sound-Schaltkreise, Verstärker und Lautsprecher, Elektronische Türklingel, Mikrofon-Schaltungen, u.a.

Inhalt (über 60 Bauteile):
Transistoren, HF-Verstärker, Widerstände, Glühlämpchen, Kondensatoren, Dioden, Verbindungen, Potentiometer, LDR, LEDs, Mikrofon, Lautsprecher, Piezopiepser, Spule, Drehkondensator, Motor, Reedkontakt, Magnet, Propeller, Batteriehalterungen, Schalter, Taster, komplette integrierte Funktionsblöcke (Melodie, Alarm, Sound und Verstärker). Geeignet für Kinder ab 8 Jahren.

Bezugsquellen:

 

Bau eines Elektromotors

Bau eines Elektromotors

Das Wickeln der Spulen und das Montieren der Einzelteile soll zum Verständnis der geheimnisvollen Funktionsweise eines Elektromotors auf der Grundlage des Magnetismus beitragen. Lieferung ohne 4,5-Volt Flachbatterie. Eine Einführung in den Elektromagnetismus.

Inhalt:
Kupferlackdraht, Metallteile, Isolierband, Holzteile, Grundplatte aus Holz, Schleifer, Kabelbinder, Schräubchen, Reißzwecken und Anleitung. Geeignet für Kinder ab 10 Jahren.

Bezugsquellen:

 

Elektro Profi - Wechselstrom leicht verständlich

Elektro Profi

Der Experimentierkasten mit Wechselstrom-Versuchen! Ob Mixer oder Straßenbahn, Föhn oder Modellbahntrafo. Elektrotechnik begegnet uns überall und eine besondere Rolle spielt dabei der Wechselstrom. In spannenden Versuchen wird Gleich- und Wechselstrom erforscht.

Der Wechselstrom-Generator erzeugt eine völlig ungefährliche Wechselspannung. Damit lassen sich Phänomene wie Resonanz, Hoch-, Tief- und Bandpassverhalten mit steigenden und fallenden Stromstärken bei Frequenzänderungen erzeugen und erklären.

Zum Ausprobieren des neuen Wissens bauen die jungen Forscher aus den kompakten elektronischen Bausteinen verschiedene Alarmanlagen und Meßgeräte.

Inhalt:
Wechselstromgenerator, Meßgerät, Elektromotor, Si-Dioden, Kondensatoren, Transformator, Relais, Kompass, Potentiometer, Glühbirnen, Kabel, Neodym-Magnet, Elektroden, Anleitungsheft mit 128 Seiten

Bezugsquellen:

 

Elektromechanische Klingel zum Selberbauen

Elektromechanische Klingel zum Selberbauen

Funktionsmodell einer Klingel mit zwei Spulen für den Anschluß an eine 4,5 V Flachbatterie. Demonstriert den Elektromagneten mit Selbstunterbrechung und zeigt die Wirkunsgweise von Anker, Kontakt, Klöppel, Spule und Glocke.

Inhalt:
1 Grundplatte, Kiefernleiste, 1 Glockenschale, 1 Lochstreifen, 1 Federbronzestreifen gebogen und gelocht,1 Kupferlackdraht,1 Messstrippe mit 2 Krokoklemmen, Muttern M4, M3, Abstandsröllchen, 1 Lochwinkel, Zylinderkopfschrauben, Spax-Schrauben.

Bezugsquellen:

 

Stromkreis-Grundversuch (mit 4,5 V Batterie)

Stromkreis-Grundversuch

Der einfache Stromkreis erläutert am Modell einer Warnblinkanlage. Lehrplangerechte Versuchsschaltung incl. aller benötigten Bauteile, 4,5 V Batterie und einer Beschreibung. Die Verbindungen erfolgen mit Schraubverbindung bzw. per Umwicklung. Sie benötigen lediglich Schraubendreher, Seitenschneider und Leim.

Bezugsquellen:

 

KOSMOS Wind-Energie

KOSMOS Wind-Energie

Schnell das Windrad aufbauen und schon startet der Test, wie man Wind zur Energiegewinnung optimal nutzt. Denn mit dem erzeugten Strom kann ein Akku aufgeladen werden. Das realistische Modell ist schnell zusammengebaut. Jetzt geht es an die Optimierung: Wie stelle ich die Rotorblätter am besten ein? Wie finde ich den optimalen Standort? Auch die Entstehung von Wind und seine Nutzung werden in der umfangreichen Anleitung thematisiert.

Mit einfachen Handgriffen verwandelt sich die Turbine des Windrads in ein Auto, das mit dem gespeicherten Strom fährt. Drei zusätzliche Modelle bieten jede Menge Spielspaß. Schließlich gehen Erneuerbare Energien und Elektromobilität Hand in Hand. Die Anleitung verrät viel Interessantes über die Entstehung von Wind und dessen Nutzung.

Bezugsquellen:

 

Mechanische Ampelschaltung

Mechanische Ampelschaltung

Die mechanische Ampelschaltung läßt sich einfach aufbauen. Als Kontaktwalze wird ein Blechzuschnitt um einen Rundstab (ø 50 mm) gewickelt und mit Reißnägeln befestigt. Der Stromkreis wird durch einen Schiebeschalter geschaltet. Funktioniert mit 3V (2x Mignon, AA, nicht im Lieferumfang enthalten).

Bezugsquellen:

 

Chemie-Wissen Batterie-Bausatz

Batterie-Bausatz

Baue deine eigene Batterie und bringe das Licht zum Leuchten. Mit der Anleitung geht dies ganz einfach und du wirst zudem schnell verstehen wie eine Batterie funktioniert und welche Eigenschaften sie hat.

Bezugsquellen:

 

Galvanisieren-Verkupfern Elektrolyseset

Galvanisieren - Verkupfern Elektrolyseset

Set zum Verkupfern von Gegenständen, z.B. einen Schlüssel, den ersten Milchzahn, Blätter oder Früchte. Organische Produkte werden durch das Verkupfern haltbar gemacht und können auch wieder wie echt bemalt werden, z.B. als Dekoration in einer Obstschale. Es können auch eigentlich nicht leitende Gegenstände verkupfert werden, wenn sie vorher mit Kupferleitlack behandelt werden. Dieses Set enthält alle Materialien, die für die ersten Galvanisierversuche benötigt werden. Kennenlernen der Grundbegriffe der Elektrochemie, insbesondere der Elektrolyse.

Inhalt: Steckernetzgerät 3-12 Volt, Kupferleitlack, Kupfersulfat, Essigsäure, Kupferplättchen, diverse Widerstände mit Lüsterklemmen zum Befestigen auf einem Holzbrett, Krokodilklemmen, Kabel, Galvanisierbecher, Schutzbrille, Schutzhandschuhe, Stahlwolle, Pinsel, Klarlack, Holzspatel, Trennstoff und Anleitung.

Bezugsquellen:

 

Didaktische Aspekte der Elektrotechnik für Kinder

Ein Experimentierkasten zum elektrischen Stromkreis entwickelt z.B. die Fach- und Methodenkompetenz von Kindern zur Funktion einer Glühlampe im Stromkreis, wann ein Stromkreis geschlossen oder offen ist und die Aneignung von Wissen über den Spannungsbegriff. Neben dem Stromkreis aufbauen gehört das Kennenlernen und Verstehen der zugehörigen Schaltskizze sowie der Schaltsymbole der elektrischen Bauelemente zu den didaktischen Zielen eines guten Experimentierkastens.

Stromkreise dienen dazu, elektrische Energie zu übertragen, welche in der Energiequelle (z.B. einer Batterie) gewonnen wird und in einem Verbraucher (z.B. einem Elektromotor, einer Glühbirne,...) in eine andere Energieform (Wärme, Magnetfeld) umgewandelt wird. Dabei wird auch auf den Aspekt der elektrischen Leiter und Nichtleiter eingegangen.

Das Fließen eines elektrischen Stromes als Bewegung von Ladungsträgern bedingt eine elektrische Spannung und wird über die Stromstärke in einem Stromkreis quantifiziert. So können elektrische Größen wie Strom, Spannung und Widerstand auf einfache, kindgerechte Weise erklärt werden.

Eine Reihe von Grundschaltungen wie Reihen- und Parallelschaltung können auch Kindern im Grundschulalter verständlich gemacht werden.

 

 

Glossar häufig verwendeter Begriffe aus der Elektrotechnik - Lexikon

Wörterverzeichnis - Kompendium - Begriffserklärung

Akkumulator, Akku

Umgangssprachlich verwendeter Begriff für eine oder mehrere zusammengeschaltete galvanische Zellen (Sekundärzellen, wieder aufladbar).

Anode

Elektrode, über die einem Bauteil Elektronen abgeführt werden. Beispiel: In einer Elektronenröhre wird ein Heizdraht durch Stromfluß zum Glühen gebracht. Der Heizdraht selber oder eine daran miterhitzte Elektrode (indirekt erhitzt) wird Kathode genannt. Durch die hohe Temperatur treten Elektronen aus der Kathode aus und bilden eine Elektronenwolke um die Kathode. Um die Heizwicklung herum ist eine meist zylinderförmige weitere Elektrode angebracht, die Anode. Sie hat die Funktion, die freien Ladungsträger wieder einzusammeln. Die Elektronen wandern von der Kathode zur Anode.

Bananenbuchse

Auch Bananensteckerbuchse oder Telefonbuchse oder Telefoneinbaubuchse genannt. Buchse für die weit verbreiteten Bananenstecker (Steckverbinder) für kleine Spannungen und Ströme. Die Buchse hat einen Durchmesser von 4mm. Bananenbuchsen werden neben Meßgeräten oft für Lautsprecher eingesetzt. Die Bananenbuchsen können vollständig außen isoliert sein. Sie besitzen in der Regel ein Gewinde und 1-2 Muttern für den Einbau in Frontplatten und Geräte. Neben dem Schraubanschluß haben diese Buchsen oft auch einen Lötanschluß und sind damit sehr vielseitig einsetzbar.

Batterie

Umgangssprachlich verwendeter Begriff für eine oder mehrere zusammengeschaltete galvanische Zellen (Primärzellen, nicht wieder aufladbar).

Betriebsspannung

Die Betriebsspannung (in V) eines Gerätes oder einer Schaltung gibt an, wie hoch die Spannung sein muss, um das Gerät betreiben zu können. Viele Geräte haben eine Betriebsspannung von 230 Volt Wechselspannung, die übliche Netzspannung. Elektronikschaltungen, Spielzeuge, Taschenlampen oder Radios mit Batteriebetrieb haben dagegen eine Betriebsspannung im Bereich 1,5V - 9V Gleichspannung.

Elektrische Ladung

Durch Trennung von positiven und negativen Ladungsträgern (Ionen, Elektronen) entsteht ein elektrisches Feld. Körper lassen sich elektrisch aufladen, indem Elektronen von einem Körper aufgenommen oder abgegeben werden. Die elektrische Ladung Q wird in Coulomb (C) gemessen (1 C = 1 Amperesekunde). Bei konstanter Stromstärke I gilt Q = I * t. (Die Ladung 1 C fließt in 1 s bei einer Stromstärke von 1 A.)

Elektrode

Elektrischer Leiter, der den äußeren elektrischen Anschluß in ein spezielles Medium, wie z.B. Gas oder Flüssigkeit, realisiert. So ist die Elektronenröhre ein luftleerer Glaskolben, in den elektrische Anschlüsse über einen Sockel hineingeführt sind. Im Inneren der Röhre werden diese Anschlüsse dann Elektroden (Kathode und Anode) genannt.

Elektromagnet

Eine stromdurchflossene Spule erzeugt ein Magnetfeld um sich. Die Feldlinien verlaufen parallel zur Spulenachse. Die einzelnen Feldlinien jeder Wicklung (die einzelnen Magnetfelder) überlagern sich und addieren sich. Es entsteht lokal ein viel stärkeres Magnetfeld, als es ein einzelner Leiter hätte erzeugen können. Ein Eisenkern verstärkt den Elektromagnet, die magnetischen Feldlinien treten am Ende des Eisenkerns aus und haben dort die größte Dichte außerhalb des Kerns.

Gleichrichter

Gerät oder Baustufe zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Dazu werden Bauelemente mit einer Ventilwirkung verwendet, die dem Strom in einer Richtung einen hohen, in der anderen Richtung einen niedrigen elektrischen Widerstand entgegensetzen. Früher wurden dazu Röhrendioden eingesetzt, heute werden Halbleiterdioden oder Thyristoren eingesetzt. Es sind verschiedene Arten von Gleichrichterschaltungen möglich, u.a Einweggleichrichter, Zweiweggleichrichter, Graetz- oder Brückenschaltung.

Gleichspannung

Die elektrische Spannung besitzt zwei Pole - den positiven Pluspol und den negativen Minuspol. Ändert eine Spannungsquelle ihre Polarität nicht, dann handelt es sich um eine Gleichspannungsquelle.

Gleichstrom

Fließt von einer Gleichspannungsquelle ausgehend ein Strom, sprechen wir umgangssprachlich von Gleichstrom. Eine Batterie mit unveränderlichen Polen und eine parallel angeschlossene Glühlampe lassen einen einfachen Stromkreis mit Gleichstromfluß entstehen. Weitere Beispiele für eine Gleichspannungsquelle sind eine Solarzelle, eine Autobatterie oder der Akku im Handy.

Gleichstromgenerator

Auch Dynamo genannt, wandelt mechanische Energie in elektrische Energie durch Induktion um. An Schleifkontakten zum Abgriff der Spannung erfolgt nach einer halben Umdrehung eine Umpolung, sodass der Rotor eine pulsierende Gleichspannung abgibt.

Glühlampe

Evakuierter Glaskolben mit einem Leuchtdraht im Inneren. Der Draht wird durch elektrischen Stromfluß auf eine hohe Temperatur erhitzt, bis er glüht. Hierfür wird das Metall Wolfram verwendet, welches erst bei sehr hohen Temperaturen (oberhalb von 3000°C) schmilzt. Durch die hohe Temperatur sendet der Glühfaden neben einer großen Portion Wärmestrahlung eben auch Licht aus. Der Wirkungsgrad ist dabei sehr gering, da ein hoher Anteil an Wärme mit entsteht.

Hupe

Elektromechanisch arbeitender akustischer Signalgeber mit elastischer Stahlmembran, welche als Unterbrecher arbeitet und so in Schwingungen versetzt wird. Dadurch wird die davor befindliche Luft ebenfalls in Schwingungen versetzt, welcher akustisch als Schall wahrgenommen wird.

Induktion

Elektrische und magnetische Vorgänge besitzen einen engen Zusammenhang. Ein Magnetfeld kann in einer Spule einen elektrischen Strom erzeugen. Das Induktionsgesetz besagt, daß die induzierte Spannung gleich der Änderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flußes ist. Ursache dieser Induktion ist die Tatsache, daß ein veränderliches Magnetfeld eine Ladungstrennung im elektrischen Leiter bewirkt (Lorenzkraft) und damit eine Spannung im Leiter entstehen läßt.

Isolator

Stoff mit geringer elektrischer Leitfähigkeit. In der Elektrotechnik wird damit ein Bauteil bezeichnet, welches den Stromfluß zwischen elektrischen Leitern verhindert. Beispiele für Isolatormaterialien sind Glas, Marmor, Porzellan und Bernstein

Kathode

Elektrode, über die einem Bauteil Elektronen zugeführt werden. Beispiel: In einer Elektronenröhre wird ein Heizdraht durch Stromfluß zum Glühen gebracht. Der Heizdraht selber oder eine daran miterhitzte Elektrode (indirekt erhitzt) wird Kathode genannt. Durch die hohe Temperatur treten Elektronen aus der Kathode aus und bilden eine Elektronenwolke um die Kathode.

Krokodilklemme, Krokoklemme

Anschlußklemme in der Elektrotechnik, die ohne löten oder schrauben schnelle Versuchsaufbauten erlaubt, indem das zu kontaktierende Bauteil durch zwei Zahnreihen umschlossen wird. Das Aussehen der Klemme ähnelt dem eines Krokodils, woher sich der Name ableitet. Krokodilklemmen gibt es in verschiedenen Ausführungen, sehr bekannt ist die Variante, die das Einstecken eines Bananensteckers (4-mm-Federstecker) erlaubt.

Leiter

In der Elektrotechnik werden Stoffe als Leiter bezeichnet, die geladene Teilchen transportieren können. Sie besitzen eine elektrische Leitfähigkeit mit niedrigem elektrischem Widerstand. Typische Beispiel sind Metalle wie Kupfer, Aluminium oder Silber.

Lenzsche Regel

Elektrizität und Magnetismus haben einen engen Zusammenhang. Fließt ein elektrischer Strom, so entsteht auch ein Magnetfeld. Bewegte Magnete erzeugen eine elektrische Wirkung in einem elektrischen Leiter. Diesen letzteren Vorgang nennt man Induktion. Induzierte Spannungen, Ströme und Kräfte haben dabei immer eine solche Richtung, daß sie ihre Ursache hemmen.

Luftspule

Spule ohne einen magnetischen Kern, wird buchstäblich in die Luft gewickelt. Wird bei Hochfrequenzanwendungen benötigt (z.B als Drosselspule oder Filter). Luftspulen können verschiedene Bauformen haben: z.B. zylindrisch, rechteckig oder flach.

Magnetspule

Siehe Spule

Morsetaste

Dient dem erleichterten Tasten von Morsezeichen. Die Taste, mit der die Signale erzeugt werden, ist ein Bedienelement, welches nur solange Strom fließen läßt, wie man sie gedrückt hält. Das unterscheidet eine Taste von einem Schalter, welcher nach dem Schaltvorgang seinen Zustand dauerhaft beibehält. Die Morsetaste besteht aus einer Grundplatte, einem Gehäuse, einem Tastenhebel, einem Tastenknopf, einem Tastenkontakt und einer Tastenfeder mit jeweils einer Stellschraube. Außerdem führen Anschlußkabel nach außen und enden in einem speziellen Stecker.

Multimeter

Meßgerät in der Elektrotechnik und Elektronik, welches verschiedene Meßgrößen wie Strom, Spannung oder Widerstand in unterschiedlichen Meßbereichen und bei unterschiedlichen Arten von Strom (Gleich- oder Wechselstrom) messen kann. Wird auch Vielfachmeßgerät genannt. Während früher meist analoge Drehspulmeßgeräte mit Zeigern dominierten, werden heute fast nur noch digitale Geräte eingesetzt. Einige Geräte bieten auch die Möglichkeit, elektronische Bauelemente wie Transistoren und Dioden, zu testen.

Nichtleiter

In der Elektrotechnik werden Stoffe als Nichtleiter bezeichnet, die keine geladenen Teilchen transportieren können. Sie besitzen keine elektrische Leitfähigkeit und haben einen hohen elektrischen Widerstand. Sie werden in der Technik als Isolatoren eingesetzt. Typische Beispiele sind viele Kunststoffe, Glas oder Keramik.

Parallelschaltung

Wenn elektrische Bauelemente so miteinander verbunden sind, daß die Anschlüsse aller Bauelemente jeweils direkt mit der Spannungsquelle (z.B. einer Batterie) elektrisch kontaktiert sind, dann entstehen mehrere getrennte Stromkreise. Eine solche Schaltung nennt man Parallelschaltung, alle teilnehmenden Bauelemente werden parallel, gleichzeitig von der Spannungsquelle versorgt. Der Strom teilt sich auf alle Bauelemente auf, die Teilströme hängen von den Widerständen der einzelnen Bauelemente ab. Je mehr Bauelemente parallel geschaltet werden, desto größer wird der Gesamtstrom, der fließt. Fällt ein Bauelement aus (z.B. eine Glühbirne ist defekt), dann werden alle anderen Bauelement weiterhin mit Strom versorgt.

Reibungselektrizität

Elektrische Aufladung (Entstehen elektrischer Spannung) durch Aneinanderreiben zweier Isolatoren. Entsteht z.B. beim Reiben eines Luftballons oder eines Kunststoffstabes an Wolle.

Reihenschaltung

Wenn elektrische Bauelemente so miteinander verbunden sind, daß der Anschluss eines Bauelements jeweils mit dem Anschluß des nächsten elektrisch verbunden ist usw., dann entsteht durch deren Hintereinanderschalten ein geschlossener Stromkreis. Eine solche Schaltung nennt man Reihenschaltung (auch Serienschaltung), alle teilnehmenden Bauelemente werden der Reihe nach vom gleichen Strom durchflossen. Der Strom in der Reihenschaltung ist an allen Stellen stets gleich groß. Fällt ein Bauelement aus (z.B. eine Glühbirne ist defekt), dann wird der Stromfluß überall unterbrochen.

Relais

Ein Relais öffnet und schließt elektrische Kontakte durch ein Magnetsystem. Bei Anlegen einer Spannung an eine Spule (Steuerspannung) fließt Strom, wodurch ein Magnetfeld erzeugt wird, welches einen beweglichen Anker anzieht, der wahlweise Kontakte öffnen oder schließen kann. Nach dem Abschalten der Steuerspannung zieht eine Feder den Anker in die Ausgangslage zurück.

Schalter

Dienen zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem festem und einem beweglichen Kontakt, der meist mechanisch betätigt wird. Es gibt viele Bauformen, z.B. Kippschalter, Wippschalter und Schiebeschalter. Es gibt aber auch Drehschalter (früher in Haushalten als Lichtschalter üblich) oder Fußschalter (z.B. bei einer elektrischen Nähmaschine). Ihnen gemeinsam ist, daß sie betätigt werden müssen, um den Schaltzustand zu ändern. Dazu ist die Einwirkung einer Kraft nötig.

Schaltnetzteil

Elektronische Baugruppe, die Wechselspannung gleichrichtet, über einen Kondensator speichert und pulsartig Strom auf einen relativ kleinen Transformator gibt. Die Gleichspannung wird dadurch zu Wechselspannung, die in dem Transformator transformiert wird. Die transformierte Spannung wird wieder gleichgerichtet, über Kondensatoren gesiebt und dann stabilisiert.

Schaltplan

Grafische Darstellung einer elektrischen Schaltung (auch Schaltbild oder Schaltskizze genannt) mit grafischen Symbolen der Bauelemente (Schaltzeichen). In der Elektrotechnik wird der Schaltplan auch Stromlaufplan genannt. Er stellt mit grafischen Symbolen den Fluß des elektrischen Stroms dar. Eine geschlossene Linie von einem Schaltzeichen zum nächsten symbolisiert eine elektrische Verbindung (Leitung). Dabei ist es egal, ob diese Verbindungen durch einen Schaltdraht, eine Kupferlitze oder ein Stück Blech realisiert sind. Die Linie ist, ebenso wie die Schaltzeichen, ein Symbol.

Schaltzeichen

Grafische Symbole elektrischer und elektronischer Bauelemente.

Serienschaltung

Siehe Reihenschaltung

Sicherung

Unterbricht einen Stromkreis, wenn eine bestimmte, festgelegte Stromstärke für einen bestimmten Zeitraum überschritten wird. Solch eine Unterbrechung kann notwendig sein, wenn Bauelemente ausfallen oder durch eine Fehlschaltung ein Kurzschluß entstanden ist. In diesem Fall würde ein sehr hoher Kurzschlußstrom fließen und Bauelemente oder Leiter könnten sich unzulässig erwärmen. In älteren Hausinstallationen findet man noch Schmelzsicherungen mit Porzellankörper, üblicherweise werden heute moderne Leitungsschutzschalter eingesetzt.

Spannung, elektrische

Elektrischer Strom entsteht durch bewegte Ladungsträger, sie können sowohl negative Ladung (Elektronen) als auch positive (Ionen) haben. In einem Metall sind die Elektronen frei beweglich. Sie werden bewegt, weil ein elektrisches Feld sie antreibt. Das elektrische Feld ist also der Motor unserer Elektronen. Haben wir an einem Punkt viele positive Ladungen, dann wirkt deren elektrisches Feld anziehend auf die Elektronen, sie wollen zu den positiven Ladungen wandern. Je mehr positive Ladungen dort sind, desto stärker ist die Kraft, die die Elektronen treibt. Für die Anzahl der elektrischen Ladungen hat man ein Maß definiert, es ist die elektrische Spannung. Sie gibt einfach an, wie groß der Unterschied der elektrischen Ladungen zwischen zwei Punkten ist. Sie wird in Volt gemessen, abgekürzt V.

Spannungsmessung

Bestimmung der Differenz der elektrischen Ladung zwischen zwei Polen (Potentialdifferenz). Die elektrische Spannung als Meßgröße wird in Volt (V) gemessen. Dazu werden Spannungsmeßgeräte verwendet, die sowohl analog (Drehspulmeßgerät) als auch digital (Multimeter) arbeiten können. Das Meßgerät sollte dabei einen möglichst hohen elektrischen Widerstand besitzen.

Spule

Mehrere parallele und gegeneinander isolierte Drahtwindungen (Wicklungen), die in gleichem Sinne von Strom durchflossen werden, bilden eine Spule (auch Magnetspule genannt). Spulen werden in Transformatoren, Elektromagneten oder Relais eingesetzt. Wichtigste Kenngröße ist ihre Induktivität.

Strom, elektrischer

Bewegung von Ladungsträgern, sie können sowohl negative Ladung (Elektronen) als auch positive (Ionen) haben. Die Einheit für die elektrische Stromstärke ist Ampere, abgekürzt A. Die technische Stromrichtung ist nicht identisch mit der Richtung der Elektronenbewegung.

Stromkreis

Stromkreise dienen dazu, elektrische Energie zu übertragen, welche in der Energiequelle (z.B. einer Batterie) gewonnen wird und in einem Verbraucher (z.B. einem Elektromotor, einer Glühbirne,...) in eine andere Energieform (Wärme, Magnetfeld) umgewandelt wird. Ein Stromkreis ist entweder geschlossen (es fließt Strom) oder offen (der Stromfluß ist unterbrochen).

Strommessung

Bestimmung der elektrischen Stromstärke in einem Stromkreis bzw. in einer elektronischen Schaltung. Erfolgt mit dem Stromstärkemesser (Amperemeter), welches üblicherweise in einem Mehrfachmeßgerät (Multimeter) integriert ist. Die Einheit der Stromstärke ist das Ampere, abgekürzt A. Der zu messende Strom muß in einer Reihenschaltung durch das Meßgerät fließen. Früher wurden zur Strommessung Drehspulmeßgeräte eingesetzt (analoge Messung), heutige Multimeter arbeiten digital (Digitalmultimeter).

Summer

Ein Summer ist ein elektroakustischer Signalgeber, der entweder elektromagnetisch oder piezoelektrisch betrieben wird. Er erzeugt einen Piep-, Summ- oder Brummton und wird in Alarmanlagen oder Geräten eingesetzt, in denen akustische Signale besser als optische wahrgenommen werden.

Taster

Art eines Schalters, die nach der Betätigung in ihren Ausgangszustand, ihre Ruhestellung, zurückkehrt. Es wird nur solange eine elektrische Verbindung hergestellt, wie der Taster betätigt wird. Dafür sorgt eine mechanische Feder, die das Bedienelement und den Kontakt in die Ruhelage zurückführt. Es hat sich im allgemeinen Sprachbereich eingebürgert, zwischen Schaltern und Tastern zu unterscheiden. Es gibt Taster, die bei Betätigen einen Kontakt schließen (Schließer) und solche, die bei Betätigen einen Kontakt öffnen (öffner). Die klassische Morsetaste ist z.B. ein Schließer, ebenso die Tasten einer Computermaus.

Thermo-Bimetall

Bimetall besteht aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Die beiden Metalle sind fest miteinander verbunden. Wird nun die Temperatur des Bimetallstreifens durch Wärmezufuhr geändert, so dehnt sich eines der beiden Metalle stärker aus als der andere. Da sie miteinander verbunden sind, kommt es zu einer Verbiegung des Stückes Bimetall. Dies läßt sich ausnutzen, um einen Schaltvorgang auszulösen (Feuermelder).

Transformator

Elektrotechnisches Bauelement (auch Übertrager genannt), welches durch elektromagnetische Induktion Wechselspannung bzw. Wechselstrom umformt. Er besteht aus mindestens 2 getrennten Wicklungen, die durch ein gemeinsames Magnetfeld verknüpft sind. Die Wicklung, der der umzuformende Strom bzw. die Spannung zugeführt wird, heißt Primärwicklung. Der transformierte Strom bzw. die transformierte Spannung wird an der Sekundärwicklung abgenommen.

Wackelkontakt

Unregelmäßiges, ungewolltes Unterbrechen eines Stromkreises durch schlechte Kontakte an Schaltern, Steckern, Leitungen oder Fassungen. Auch als Wackler bezeichnet. Kann durch Alterung und Verschleiß von Bauteilen (z.B. Oxidation) entstehen.

Wechselschaltung

Solch eine Schaltung wird in Elektroinstallationen in Gebäuden benutzt, um Verbraucher (Lampen) von zwei verschiedenen Stellen ein- und auszuschalten. Z.B. läßt sich in einem langen Flur eine Deckenbeleuchtung an beiden Eingängen wahlweise schalten. Technisch realisiert wird die Wechselschaltung mit zwei Wechselschaltern, die jeweils drei Anschlüsse besitzen.

Wechselspannung

Die elektrische Spannung besitzt zwei Pole - den positiven Pluspol und den negativen Minuspol. Ändert eine Spannungsquelle ihre Polarität periodisch, dann handelt es sich um eine Wechselspannungsquelle. Plus und Minus wechseln im Zeitverlauf ständig, so daß der zeitliche Mittelwert der Spannung Null ist. Die Kurvenform einer Wechselspannung ist oft eine Sinuskurve, es sind aber auch andere Formen möglich. Die Frequenz beschreibt die Anzahl der periodischen Schwingungen pro Zeiteinheit.

Wechselstrom

Fließt von einer Wechselspannungsquelle ausgehend ein Strom, dann handelt es sich um Wechselstrom, der periodisch seine Polarität und seinen Wert (Stromstärke) ändert. Wechselspannung entsteht im Wechselstromgenerator. Dabei ist die Frequenz proportional zur Rotordrehzahl.

Wechselschalter (auch Umschalter, Wechsler)

Dieser Schalter mit meist drei Anschlüssen schließt bei Betätigung einen Stromkreis, während gleichzeitig ein anderer Stromkreis geöffnet wird.

Wippschalter

Bauform eines Schalters, bei dem ein Stromkreis geöffnet oder geschlossen wird, indem das Schaltelement in Form einer Wippe betätigt wird. Eine häufige Anwendung sind Lichtschalter, aber auch der Schalter von Mehrfachsteckdosen hat oft die Form einer Wippe. Sehr oft sind Wippschalter beleuchtet und zeigen so den Schaltzustand optisch an.

Wirbelstrom

Befindet sich ein massiver leitender Körper in einem magnetischen Wechselfeld oder wird er in einem Magnetfeld bewegt, so werden im Körper Spannungen induziert, die das Fließen von Strömen verursachen. Diese Ströme durchfließen den Körper im Inneren auf geschlossenen Bahnen (wirbelartig) - daher nennt man sie Wirbelströme. Sie rufen nach der Lenzschen Regel Magnetfelder hervor, die die Bewegung des Leiters hemmen. Wirbelströme führen auch zur Erwärmung des Metallkörpers und werden bei einer Induktionsheizung genutzt.

Wirbelstrombremse

Nutzt die Tatsache aus, daß die Bewegung eines leitenden Körpers in einem Magnetfeld Wirbelströme erzeugt, die nach der Lenzschen Regel wieder eigene Magnetfelder erzeugen, die dem äußeren Magnetfeld entgegenwirken und dadurch diese Bewegung hemmen und abbremsen. Technisch von Bedeutung ist diese Art Bremswirkung, weil sie ohne direkte Berührung des abzubremsenden Teils zustande kommt und dadurch keinen Verschleiß zeigt. Wirbelstrombremsen kommen u.a. bei Schienenfahrzeugen zum Einsatz.

Surftipps:

Edunikum Webshop Forscherladen Webshop
Elektronikbaukasten-Blog Kids and Science ShopBlog Experimente für Kinder Naturwissenschaft für Kinder Elektrobaukasten Technik für Kinder Gutes Lernspielzeug Pfiffikus
Elektronikversuche Pädagogisch wertvolle Produkte

Disclaimer  Impressum

Foto oben: © Gleam - Fotolia.com