Überlege mir, was ich als nächstes Experiment in Sachen Elektrizität mit Kind machen kann, dass es noch kindgerecht erklärt werden kann. Bisher hatten wir einfache Stromkreise mit Glühbirne und Motor als Abnehmer. Kind ist von Elektromotor begeistert.

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Aufbau der Glühbirne besprochen, Leitfähigkeit von Materialien erkundet, zuletzt uns die Auswirkungen von verschiedenen Widerständen angeschaut. Vielleicht schaffe ich es, Reihen- und Parallelschaltung anschaulich zu erklären...

Ich denke, als nächstes schließen wir die Glühbirne und den Motor gleichzeitig an, versuchsweise mal parallel und mal in Reihe. Ich hoffe, bei der Reihenschaltung springt der Motor noch an. So langsam müssen wir aber anfangen, Schaltbilder zu zeichnen, es wird zu unübersichtlich.

Erfolg! Schaltpläne waren nicht zu verwirrend, in Reihe funktionierten tatsächlich beide Verbraucher noch, wenn auch mit sichtbar geringerer Leistung. Nach dem Versuch hat das Kind noch einmal alles meiner Frau erklärt, eine schöne Bestätigung.

Das Kind hat etwas erkannt, was mir zunächst nicht aufgefallen ist: die Glühbirne leuchtet etwas heller, wenn der Motor noch nicht parallel angeschlossen ist. Meine Erklärung ist, dass die Batterie die Leistung nicht liefern kann und die Spannung dadurch abfällt. Stimmt das?

Die Reihenschaltung ließ sich übrigens sehr schön in Anlehnung an den vorherigen Versuch mit Widerständen erklären: wenn man von einem der Abnehmer schaut, dann haben wir mit dem zweiten Abnehmer einen Widerstand davor geschaltet, den der Strom erst überwinden muss.

@WPalant Ich arbeite im pädagogischen Sektor und möchte dir etwas sagen: Danke! Danke, dass du dir Zeit für dein Kind nimmst und diesem die Dinge erklärst. Bitte weiter so!

@GhostSlide Wir haben kürzlich ein russischsprachiges Buch über die Sonne gelesen. Dort ging es recht unerwartet in die Tiefe: Moleküle, Atommodell, Kernfusion, Spektrallinien usw. Wenn so etwas in einem Buch erklärt werden kann, das allem Anschein nach auf 1-2 Schulklasse ausgerichtet ist, dann schaffe ich das mit Stromkreisen auch. 😃

Im Moment ist der richtige Zeitpunkt. Das Interesse ist da, also mache ich das Beste daraus.

@WPalant Meine Hochachtung. Für dich dein Kind (oder Kinder) deiner Partnerin, oder Partner alles gute und viel Kraft für alle Herausforderungen des Lebens. Und denk dran: Bildung ist für 99% der Schlüssel!

@GhostSlide Beide Eltern meiner Kinder sind Akademiker, um ihre Bildung braucht sich niemand Sorgen zu machen - die kommt nahezu automatisch. Das sieht bei vielen anderen Kinder leider ganz anders aus...

Allerdings sollte Bildung nicht überbewertet werden. Sie ist zwar für den beruflichen Erfolg wichtig, ermöglicht aber nicht unbedingt ein glückliches Leben. Da sehe ich noch viele andere Faktoren, die mindestens genauso wichtig sind, wenn nicht sogar wichtiger.

@WPalant Ja. Könntet ihr versuchen mit mehreren parallelen Batterien (= leistungsfähigere Spannungsquelle) zu kompensieren. Oder einfach die Hilfsenergie auf die vorderen Deflektorschilde umleiten.

@soe Danke für die Bestätigung. Letztlich ging es uns hier nicht darum, dass es "richtig" funktioniert, sondern nur um die Erkenntnis. Das war jedenfalls eine interessante Feststellung, denn prinzipiell (so habe ich es zumindest erklärt) funktioniert die Parallelschaltung wie zwei komplett unabhängige Stromkreise. Ich habe dem Kind dann auch erklärt, dass es mit der Steckdose normalerweise auch so ist - diese kann ja sehr viel mehr Leistung liefern.

@WPalant Das stimmt so lange, wie du eine ideale Spannungsquelle annimmst, die dir unendlich viel Leisung liefern kann. Wenn dein Kind jetzt schon entdeckt hat, dass das nicht so ist, dachte ich könntest du gleich mal die Gelegenheit nutzen und zeigen, dass da eben nicht unendlich viel Leistung raus kommt. Bei der Steckdose ist das ja auch so. Da sorgt nur der Energieversorger dafür, dass dem Leistungsbedarf immer genügend Leistung auf Erzeugerseite entgegen steht.

@soe Ja, ich würde es wahrscheinlich machen, wenn es einfach ginge. Leider ist es die Versuchsanordnung mit mehreren parallelen Batterien nicht unbedingt. Ich habe nur eine 9V-Batterie, müsste also auf AA-Batterien umschwenken. Dann müsste man aber von vorn anfangen, um vergleichen zu können. Und dann habe ich auch keine passende Halterung, müsste also entweder etwas bauen oder selber halten. Insgesamt war es das jetzt nicht wert.

@WPalant Ok. Wenn dann aus didaktischen Gründen ja auch nur mit einem zweiten 9V Block. In jedem Fall hast du mir eine gute Idee gegeben. Das werde ich mit meinem Großen auch mal machen, wenn ich wieder ein bisschen Zeit habe. 👍

@WPalant ja. Der durch den erhöhten Strom der beiden Verbraucher fällt auch eine höhere Spannung am innenwiederstand der Batterie ab.

Das ist aber sehr theoretisch um es einen kind zu erklären.

Ich habe Meister daran scheitern sehen.

Aber großes Lob an die Bemühungen dem Kind die Grundlagen beizubringen. 👍🏽

@Kaliostro Innenwiderstand der Batterie? Leuchtet ein, und ich habe das Gefühl, dass dieses Konzept auch in der Schule erläutert wurde. Nicht wirklich verstanden und deswegen vergessen. Danke!

Natürlich sehr theoretisch, ist also eher für mein eigenes Verständnis - ich habe ja mit Elektrotechnik recht wenig am Hut. Bei dem Kind taste ich mich nur langsam an die Begriffe "Spannung" und "Stromstärke" heran, weil ich sie, im Gegensatz zum Widerstand, noch nicht anschaulich erklären kann.

@Kaliostro Habe mir die entsprechenden Rechnungen durch den Kopf gehen lassen: stimmt, der Innenwiderstand bestimmt, welcher Strom maximal fließen kann, und beschränkt dadurch die maximale Leistung der Batterie. Damit war meine Vermutung also nicht einmal falsch, wenn auch nicht ganz so theoretisch fundiert.

@WPalant den innenwiederstand kannst du in deinen versuchsaufbau ermitteln. Was benötigt wird ist ein Multimeter. Besser sogar zwei. Dann wird der Strom an der Batterie mit einem und mit zwei Verbrauchern gemessen.
Und die Spannung ebenfalls.

Der Rest wird mit dem Ohmschen gesetzt ausgerechnet.

Wiederstand (R)=Spannung (U) / Strom (I)

Das was du deinem Kind beibringst sind die Kirchhofschen gesätze. Und haben jeden Elektriker in seiner Ausbildung begleitet.

@Kaliostro Einen Multimeter habe ich zwar nicht (wenn es so weiter geht, werde ich mir einen anschaffen müssen), den Innenwiderstand zu ermitteln dürfte aber trotzdem kein großes Problem sein. Mein Versuchsaufbau beinhaltet derzeit einen Arduino als "Batteriehalter" (und vermutlich Großteil des Innenwiderstandes), damit habe ich bereits erstaunlich genau Widerstände ausgemessen.

Bringt mir allerdings recht wenig, wenn ich den kenne. Vor Formeln müssten wir vielleicht Multiplikation lernen. 😃

@WPalant ja okay das währe zu früh.

Was ihr noch machen könntet ist zu versuchen ob der Motor auch als generator funktioniert. Ist aber vom Motor abhängig

@Kaliostro Interessante Frage, müsste eigentlich gehen. Wir müssten nur irgendwie eine Übersetzung bauen, um ihn auch auf eine entsprechende Anzahl von Umdrehungen zu bringen. Danke für die Idee, werde es mir überlegen!

Fürs Erste will ich aber noch mit Schaltern experimentieren. Ich habe nämlich Tastschalter und Relais, das dürfte interessant werden. Das Wissen lässt sich dann sehr schön auf Haushaltselektronik übertragen.

@WPalant Räusper … an Deinem Batterie Schaltzeichen ist + und - vertauscht.
Zeig deinem Kind nix falsches.🔋

@dewomser Das habe ich schon vermutet. Letztlich ist es aber unwichtig, ich habe + und - nur dorthin gezeichnet, damit klar ist, was diese Linien repräsentieren. Mir geht es nicht darum, dass ein Vorschulkind korrekt Schaltpläne zeichnen kann, sondern nur um die Zusammenhänge.

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