Themenübersicht 2. Schulhalbjahr 2010/2011

Präsentation zum Thema: "Themenübersicht 2. Schulhalbjahr 2010/2011"—  Präsentation transkript:

1 Themenübersicht 2. Schulhalbjahr 2010/2011
(Mai bis Juli 2011 – 10 Termine) Kennenlernen und Sicherheit Historie und Einführung zum Fahrrad (mit Fahrrädern) Mechanik: Schaltung Mechanik: Hydraulik Mechanik: Federung und Kreisel (mit Fahrrädern) Elektrizität und Optik Akustik: Wind und Klingeltöne Bewegung, Geschwindigkeit und Reaktion Aerodynamik Ernährung, Energie, Training, Ergometer Frank Kameier 1

2 Dynamo = Generator das Antriebsrädchen benötigt Kontakt zum Reifen
ein Magnet rotiert das rotierende Magnetfeld in der Spule erzeugt Wechselstrom Was ist eine Spule? Was ist Wechselstrom? Frank Kameier Elektrik Optik 2

3 Eisenkern umwickelt mit Kupferdraht
Spule: Eisenkern umwickelt mit Kupferdraht Generatoren zum Stromerzeugung Frank Kameier

4 Stromkreise sind geschlossene Leitungen
Tahir-Alper Akbaba

5 Gleichstrom Batterie Solarzelle / Photovoltaik
nach einem Gleichrichter (aus Wechselstrom) DASYlab – Simulation: Frank Kameier

6 Wechselstrom Generator (Magnetfeld rotiert in einer Spule)
50 Hz Netzfrequenz DASYlab – Simulation: Frank Kameier

7 Wechselstrom = 220 V Berechnung der Energie (Effektivwert)
50 Hz Netzfrequenz DASYlab – Simulation: Frank Kameier

8 Nabendynamo, Seitendynamo oder LED Licht?
Fatih Ülger Elektrik Optik 8

9 Seitendynamo Wechselspannung preiswert
Halterung an der Gabel oder am Hinterrad notwendig Fahrradrahmen wird als einer der beiden Leiter verwendet durch Reibung am Reifen, beim Treten spürbarer Widerstand (Energieverlust) Frank Kameier

10 Nabendynamo Wechselspannung
Energieverbrauch ist beim Radfahren nicht spürbar Einbau im Vorderrad lange Lebensdauer Quellenangaben fehlen Frank Kameier

11 LED – batteriebetriebene Lampen
Gleichspannung niedriger Energieverbrauch was heißt LED? Frank Kameier

12 Speichendynamo (eher exotisch)
Wechselspannung Montage am Vorderrad Überwerfer (kleines Drahthäkchen wird zwischen die Speichen geklemmt) Frank Kameier

13 Quelle? Aufbau des Speichendynamos: 1 2 3 4 5 6 7
Befestigungsschraube Gehäusedeckel Abdeckring Zentrierring kugelgelagert Klinke Antriebsrad Zahnriemen gross Übersetzungsrad Zahnriemen klein Dynamo Gehäuse Metallplatte (Befestigung und Massenverbindung) Kontaktstöpsel (Kabelanschluss) Name, Vorname Gruppe, Datum

14 Visualisierung der Wechselspannung mit der Soundkarte
Fatih Ülger Elektrik Optik 14

15 Visualisierung der Wechselspannung mit der Soundkarte
mit der Soundkarte kann man elektrische Spannungen aufzeichnen die Visualisierung am PC entspricht einem Digitaloszilloskope wie lässt sich eine Spannung berechnen? (Effektivwert) was ist der Unterschied zwischen analog und digital? Frank Kameier 15

16 analog und digital analog digital
mit der Soundkarte kann man elektrische Spannungen aufzeichnen die Visualisierung am PC entspricht einem Digitaloszilloskope wie lässt sich eine Spannung berechnen? (Effektivwert) analog digital Frank Kameier 16

17 Seitendynamo an der Soundkarte (Achtung: Spannungsteiler verwenden)
Fatih Ülger Elektrik Optik 17

18 Wann stimmen die Zahlenwerte überein?
Fatih Ülger Elektrik Optik 18

19 Versuch: Elektromagnet
Material: 4,5 Volt Flachbatterie Kupferdraht (isoliert) Nagel Büroklammer Der stromdurchflossene Leiter erzeugt ein Magnetfeld (Batterie=Gleichstrom) Fatih Ülger Elektrik Optik 19

20 Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4, 15.12.2010
Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4, 20

21 Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4, 18.12.2010

22 Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4, 21.12.2010

23 LED-Diode Spule Zahnräder Fahrraddynamo Dynamolampe Handantrieb
Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4,

24 Reflektoren am Fahrrad :
Retroreflexion : Reflexion bei der ein Teil des auftreffendes Lichtes direkt zur Quelle zurückgeworfen wird. Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4,

25 Reflektoren am Fahrrad :
Retroreflexion Verwendungsbereiche : - Reflektoren am Fahrrad - Oberflächen bei Straßenschilder - Sichtbarkeit bei Straßenmarkierungen - Sicherheitsbekleidung Akbaba, Tahir-Alper Gruppe 4,

26 Akbaba, Tahir-Alper Gruppe4, 8.3.2011

27 Was wird benötigt? Durchführung: Karton, Alufolie und ein Laser.
Zwei aneinander liegenden Seiten vom Karton werden Alufolie geklebt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kartons wird ein Loch gemacht und von diesem Loch aus die eine Seite des Kartons mit der Alufolie bestrahlt. Akbaba, Tahir-Alper Gruppe4,

28 Auswertung : Man kann erkennen dass die erste bestrahlte Seite des Kartons das Licht auf die anliegende Seite reflektiert. Diese Seite reflektiert das Licht wieder auf den Punkt wo das Loch mit dem Laser ist. Dieser Versucht beweist die Retroreflexion und erklärt somit die Funktion eines Reflektors am Fahrrad. Akbaba, Tahir-Alper Gruppe4,

29 Erklärung von Himmelsblau und Abendrot
Optik Erklärung von Himmelsblau und Abendrot Blau wird stärker gestreut (kürzere Wellenlänge) Sonne Rot geht leichter durch Atmosphäre (größere Wellenlänge) Erde Quelle: Jörg Kärger, et al., ADFC/Uni Leipzig Frank Kameier 29

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34 Quelle: Sigrid Belzer: Die genialsten Erfindungen der Natur, Bionik für Kinder, Frankfurt a.M. 2010
Frank Kameier 34

35 Background DASYlab: Abtastrate
Fatih Ülger Elektrik Optik 35

36 Background DASYlab: Frequenz
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