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114 Unterrichtshilfen
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Phänomenales Gestalten Medien © schulverlag, 2006 Phänomenales Gestalten Schwachstrom © schulverlag, 2006
Technologiekarte Schwachstrom 01
Drahtarten kennen lernen, schneiden, abisolieren
Den Unterschied zwischen den beiden Drahtarten Schaltdraht und
Schaltlitze durch eine Materialuntersuchung feststellen. Dabei Drähte
abisolieren, Drähtchen im Innern zählen, evtl. sogar an Ilu-Fassung
festschrauben und mit Reisstest vergleichen.
• Drahtarten: Schaltdraht ist Kupferdraht, der von einem Isoliermantel
umgeben wird. Schaltdraht wird für festverlegte Leitungen verwendet.
Schaltlitze besteht aus vielen dünnen Drähten. Dadurch ist sie
geeignet für elektrische Leitungen, die beweglich sein müssen. Für
eine sichere Montage werden die abisolierten Enden zuerst verlötet.
• Schneiden: Geeignet sind Seitenschneider, Kombizange, Beisszange
oder Abisolier zange mit integrierter Schneide.
• Abisolieren: Geeignet ist die Abisolierzange. Sie lässt sich genau auf
die Stärke des Drahtes einstellen.
Technologiekarte Schwachstrom 01
Draht weichlöten
Um Wackelkontakte zu vermeiden, werden lose Verbindungen mit
einem Lötkolben oder einer Lötpistole gelötet.
Die zu verlötenden Teile müssen blank sein und gut aneinander
anliegen.
• Löten:
– Teile fixieren mit Holzklammern, Krokodilklemmen oder «helfender
Hand».
– Lot auf den Lötkolben geben zur besseren Wärmeübertraguung
– Lötkolben mit Lot auf Nahtstelle führen
– Lot fliessen lassen
– Lot erschütterungsfrei erstarren lassen
• Verzinnen von Schaltlitze: Das Litzenende verdrallen und verzin nen,
damit die feinen Drähte fest verbunden sind.
Tipp: Elektronik-Lötzinn mit Flussmittel verwenden. Das Flussmittel
reinigt die Lötstelle und erleichtert das Fliessen des Lötzinns.
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Technologiekarte Schwachstrom 02
Batterie und Fassungen anschliessen
Schraubverbindungen gewährleisten einen guten Kontakt und lassen
sich wieder öffnen. Wo dies nicht möglich ist, werden die Kontakteteilen
gelötet. Eine Ausnahme ist bei der Batterie möglich.
• Anschliessen von Flachbatterien 4,5 V: Laschen mit Nagel und
Hammer lochen, grosszügig abisoliertes Drahtstück einführen und
verdrehen. Verbindun gen sind auch möglich mit Batterieklemmen,
Krokodilklemmen, Kabelschuhen oder am Draht angelöteten Büroklammern.
Für Rundzellen 1,5 V, Blockbatterien 9,0 V und Nickel-Hybrid-Akkus
sind im Handel erhältliche Halterungen zu empfehlen.
• Anschliessen von Ilu-Fassungen: Festschrauben des Schaltdrahtes
oder Schraubverbindung mit Lötösen. Bei der Quetschverbindung
wird der abisolier te Schaltdraht im Kabelschuh mit der Zange verklemmt.
• Anschliessen von Stegfassungen: Lötverbindungen mit Lötkolben
oder Lötpistole.
Tipp: Ein Nagel verhindert das Verrutschen der Kontaktlasche.
Technologiekarte Schwachstrom 02
Schalter und Krokodilklemmen anschliessen
Im Handel sind Schwachstromelemente von unterschiedlicher Qualität
erhältlich. In der Regel sind Produkte, bei welchen die Drähte mit einer
Schraube fest geklemmt werden können, zwar teurer, aber weniger
anfällig auf Wackelkontakte.
• Anschliessen von Schaltern: Es gibt Schalter mit Schraub-, Klemmoder
Lötverbindung. Draht festschrauben, klemmen oder anlöten.
• Anschliessen von Krokodilklemmen: Das verzinnte Litzenende
am Ende der Krokodilklemme mit der Flachzange festklemmen. Die
Verbindungsstelle löten.
• Drahtverlängerungen und Drahtfixierungen: Die Lüsterklemme
ermöglicht eine rasche, leicht lösbare und sichere Verbindung.
Kopiervorlage; Phänomenales Gestalten: Schwachstrom – Magnetismus, © schulverlag blmv AG, 2006

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Technologiekarte Schwachstrom 03
Schalter bauen
Schalter lassen sich selber entwickeln. Dies erfordert Kenntnisse in der
Metall bearbeitung.
Als Alternative lassen sich Modelle (siehe Fotos unten) analysieren und
nachbauen: Drehschalter, Schiebeschalter, Kippschalter.
• Nagelschalter: Der gekrümmte Eisennagel schliesst den Kontakt.
• Drehschalter: Das Eisenplättchen kann zum Polsternagel gedreht
werden und schliesst den Kontakt.
• Schiebeschalter: Der Blechstreifen wird nach vorne zum Neodymmagneten
geschoben und von diesem angezogen. Der Kontakt ist
geschlossen.
• Magnetschalter: Ein Blechstreifen wird von der Ruheposition zu
einem zweiten Neodymmagneten gedrückt. Dort wird der Kontakt
geschlossen.
Technologiekarte Schwachstrom 03
Spezialschalter bauen
Auch Spezialschalter können mit Hilfe von leitenden Material selber
entwickelt werden. Es eignen sich u.a. Schweissstäbe, Weissblechstreifen,
Lochbleche, Federbronze und -messing. Dabei ist auf guten
Kontakt der Teile zu achten. Tipp: Neodymmagnete leiten den Strom
und ermöglichen sichere Kontaktstellen.
• Drucktaster: Der gebogene Draht schliesst nur auf Druck und federt
zurück, sobald er losgelassen wird. Der Tastschalter wird u.A. angewendet
bei einer Morseanlage, bei der Verwendung von Elektromagneten
und bei kabelfern gesteuerten Booten.
• Umschalter: Der drehbare Teil ermöglicht das Bedienen zweier
Stromkreise mit einem Schalter. Mit einem Umschalter lässt sich auch
die Drehrichtung eines Motors ändern.
• Erschütterungsschalter: Bei Erschütterung wird der Blechstreifen
vom Magneten angezogen. Dadurch schliesst sich der Stromkreis
und löst beispielsweise einen Alarm aus.
• Kugelschalter: Die Stahlkugel rollt in eine Versenkung und wird von
einem darunter fixierten Magneten angezogen. Sie schliesst den
Kontakt zwischen zwei Kabelenden in der Versenkung.
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Technologiekarte Schwachstrom 04
Leuchtdioden (LED) anschliessen
Dioden lassen den Strom nur in einer Richtung fliessen. Deshalb
müssen sie richtig angeschlossen werden. Kennzeichen für den
Minuspol: kürzeres Diodenbein, flache Stelle an der Diode, grössere
Fahne im Innern der Diode. Der Pluspol befindet sich am längeren
Bein.
• Anschliessen der Diode: Das kürzere Bein der Diode (Minuspol) der
Diode muss zum Minuspol der Batterie, das längere Bein zum Pluspol
geführt werden.
• Widerstand schalten: Der entsprechende Widerstand muss je nach
Spannungsquelle ausgewählt werden. Er wird in Serie vorgeschaltet.
Die Polung spielt beim Widerstand keine Rolle.
• Leuchtdiode löten: Nur kurz vorheizen und nicht zu nahe an der
Leuchtdiode löten, da diese sonst überhitzt und zerstört wird.
• Anschluss mit Lüsterklemme: Dioden verschrauben. Sie lässt sich
so austauschen. Vorteil: Die Diodenbeine sind isoliert und ein Kurzschluss
kann vermie den werden.
Technologiekarte Schwachstrom 04
Berechnung des Widerstands
Die Betriebsspannung der Stromquelle minus die Durchlass-Spannung
der LED ergibt die Spannung am Vorwiderstand. Mit dem Ohm'schen
Gesetz errechnet sich der Widerstand, indem die Spannung durch die
Stromstärke geteilt wird.
• Beispiel: Diode mit den Kennwerten Durchlass-Spannung 3,2 Volt,
Strom aufnahme 0,02 A und einer Flachbatterie mit U = 4,5 Volt.
Betriebsspannung der Batterie
minus LED-Durchlass-Spannung
4.5 V
– 3.2 V
= 1,3 V
geteilt durch LED-Stromaufnahme : 0,02 A
Widerstand
65 Ohm
Tipp 1: Unter www.ledstore.ch/info/rechner.php lassen sich die Kenndaten
eingeben. Der benötigte Widerstand wird automatisch ausgerechnet.
Tipp 2: Die Durchlass-Spannung der Leuchtdioden lässt sich grob an
der Farbe ablesen: Rot 1,9 V, Gelb 2,2 V, Grün 2,9 V, Blau 3,2 V, Weiss
3,2 V, Rot-Grün-Blau 3,5 V
Kopiervorlage; Phänomenales Gestalten: Schwachstrom – Magnetismus, © schulverlag blmv AG, 2006