Fach "ENergieTechnik" -ENT-

Zunächst eine kurze Übersicht zu den einzelnen Inhalten und der zeitlichen Zuordnung.

Hilfreiche Linkadresse:
1.) Elektronik-Kompendium
2.) Elektrotechnik Fachwissen
3.) Leifi - München
4.) Eine Linksammlung zum Thema Grundlagen
5.) Goethe-Gymnasium Ludwigsburg (Physik)
6.) Physik am GZG
7.) ET-Grundlagen

Grundlagenwissen
(Das sollten Sie mitbringen)

0. Einstieg -> Übersicht

1. Thema: Elektrotechnische Grundgrößen/allgemeine Grundlagen

- Rechnen mit 10-Potenzen und Vorsatzzeichen

Info

Ü1, L1, Ü2, L2

- Formelumstellungen/mathematische Grundlagen

- Atomaufbau, elektrische Ladungen, elektrische Eigenschaften
... Telekolleg "PPT-Version zum Thema Elektrik"/ html-Vers.(zur Wiederholung)

Info, Info2 ,
ET-Tutorials

Übungen ,
Wiederholung

- elektrische Potentiale, elektrische Spannungen

Info, I2 , I3
ET-Tutorials

Übungen

- elektrischer Strom, elektrische Stromstärke, Stromkreis
- Messen mit dem Vielfachmessinstrument (kurz. VM)  

- Strom- und Spannungsmessungen mit dem VM (mit Gerätebeschreibungen)

Übungen

2. Thema: Der einfache Stromkreis (ein Überblick, MindMap)

- "Bauteile" eines Stromkreises, Stromrichtung, Elektronenflußrichtung

Info, I2

Übungen

- Wirkungs-Ursache-Beziehung, I=f(U)

Info

Übungen

- "Das Ohmsche Gesetz"

Info1, Info2

Übungen

- Der elektrische Leitwert / Widerstand
... Download des Versuches

... Messen mit der Mikrometerschraube

Info1 , Info2 ,
ET-Tutorials ,
ET-Tutorials

Versuch, Übungen, Ü2

- Farbcode von Widerständen

- elektrische Leistung, elektrische Arbeit

Info , Info2 ; Info3, Info4, Info5, Merke

Übungen, ZF+Ü,

- Wirkungsgrad

Info1, Info2

Netzteil-PC, Power (pdf),

PPT: Elektrische Leistung und Arbeit sowie Energieversorgung PPT1, PPT2
------ > Formelüberblick

3. Thema: Der erweiterte Stromkreis

- Energietransportmodell: einf. Stromkreis/Reihenschaltung/Parallelschaltung

- Reihenschaltung von Widerständen
... Download des Versuches

Info
ET-Tutorials

Versuch, Übungen

- Parallelschaltung von Widerständen
... Download des Versuches

Info
ET-Tutorials

Versuch, Übungen

- Widerstandsgruppenschaltung

Info1, Info2

Ü1, Ü2, Ü3

- Der Spannungsteiler , Berechnung eines Spannungsteilers (Video)
MP3-Player-Vers

Info1,Info2 ,
PPT1, PPT2,
pp1, pp2

Ü4, Ü5, Ü6, Übg7, Ü8 , Ü9

- Spannungsteiler - Belastungsverhalten/Kennlinie  

- Die Widerstandsbrückenschaltung

Info, Info2, Info3, Info4

Ü10, Ü11(pdf), U12 (pdf), Übg13, Whlg, Zusammenfassung (L)

- Anwendung: Messen mit einem Vielfachmessinstrument (Aufbau/Funktion)  
- Die Kirchhoff'sche Gesetze  
- Die Stern-Dreieck-Umwandlung  

- Überblick

Info

4. Thema: Der reale Stromkreis

- "Die belastete Spannungsquelle", Film zum Einstieg
......Quellenspannung, Innenwiderstand
......(-Problemstellung aus dem Kfz-Bereich )

Info1, Info2, Info3, Video, ZF

Übg14 ,Bsp, Bsp2 , Kennlinie1

- Anpassungsarten

Info, Info2

Kennlinien

- Leiterwiderstand

Einstieg, Info, Info1, Merke1, Merke2, Info2, Info3, Video

Tab., Versuch, Versuch-Erläut., Übg15

- Widerstand und Temperatur

Start, Info ; Info2, Info3 ; Info4; Video

Ü13 , Ü17

- Leitungsverluste, Wirkungsgrad

Info , Info2 , Info3, Info4

Ü18, Ü19 , Ü20. Ü21

Test für die Themen 1-4

Test

5. Thema: Kraftfelder

5.1 Das elektrische Kraftfeld

Wiederholung(GZG),
Grundlagen

Kurs, Leifi-US, Leifi-OS

Einführung: Der Kondensator - was ist das - wie "funktioniert" er - was muss ich wissen.....? Problemstellung (V),
Problem ET (V),
Lese nach: Text1, Text2 , Video1,
- Das elektrische Kraftfeld / Übersicht
-> Feldlinien
-> elektr. Feld
Gewitter, Film1, Film2 , PPS(GZG), Prog1, Prog2, Erde, Erde2, Effekte, Praxis, Unterricht:
a) Telekolleg1, Teil2
b) Feldbilder
,
c) Info1 (Merke)
,
d) Info2
,
- Anwendungsbeispiele: a) Oszilloskop b) Tintenstrahldrucker c) Laserdrucker d) Elektrofilter
- Punktladungen und ihre Felder
- 3D-Darstellungen des elektrischen Feldes
- Experimente mit dem Faradayschen Käfig (Film)  

- elektrisches Kraftfeld, Darstellungen, Kenngrößen (elektrische Feldstärke)
-> elektrisches Feld zwischen 2 Platten

Feldbilder, Feldlbilder4, Folie, Info1 , Info2

Unterricht:
a) Ü1
,
b) Ü2
,
Fragen-TK,

Geogebra

- Plattenkondensator
... Was kann ein Kondensator?
... Die Kondensatorformel

Unterricht:
- Einführung 1, 2, 3,
- Experiment
-
Versuche,
- Auswertung
- Übungen
- PPT

- Kondensatoren: Bauformen
Eine erste Wiederholung!!!!
- Kondensator, Schaltungen mit Kondensatoren

Arbeitsauftrag
zum Selbstlernen!!!!

- Laden und Entladen beim Kondensator

Arbeitsauftrag zum zum Selbstlernen!!!!

Info, Versuch, Video1, Video2

Ü6, Ü7 , Ü8 , Fachbuch (Ü9), Ü10 (L),

- einfache Netzwerke mit Kondensatoren   

- Störungen durch elektrische Felder, Gegenmaßnahmen

Info

Übungen

- Telekolleg "PPT-Version zum obigen Thema" /html-Version
5.2 Das magnetische Kraftfeld  
Gesamtüberblick: Physik des Monats "Elektromagnetismus", weiter Links zur Whlg.:
Fachkunde

- magnetisches Kraftfleld, Darstellungen, Kenngrößen d. Magnetfeldes

- Elektromagnetismus , Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters

- Eisen im Magnetfeld, Ummagnetisierung

- stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld, Kraftwirkung UVW-Regel

- Wie groß ist die Kraft auf den Leiter? Applet, Film ,Übg,
- Der Elektromotor  
- Wirkungen zweier stromdurchflossener Leiter aufeinander
... Animation/Film "gleiche Stromrichtung in den Leitern"
... Animation/Film "unterschiedliche Stromrichtung in den Leitern"  
Übungen

- Induktion/Lenz'sche Regel /Induktion durch Bewegung in einer Spule (lbs/bw)
/ Versuch

- Wie groß ist die induzierte Spannung? (Induktion der Ruhe, bzw. der Bewegung)

- Generator


 

Grundlagen der Energietechnik

1. Thema: Wechselstromsysteme

1.1 Einphasenwechselstromnetz

- sinusförmige Wechselspannungen, Kenngrößen, (->Programm) Erzeugung

- Effektivwert einer sinusförmigen Wechselspannung

- Zeigerbilder und Liniendiagramme (Oszillogramme)
Ü3, Ü4
- Wechselstromkreis, Wechselstromwiderstände
Ü5, Ü6
- Der ohmsche Widerstand im Wechselstromkreis  

- Der Kondensator im Wechselstromkreis

- RC- Reihenschaltung

Übungsaufgaben zur Wiederholung Aufgabenblatt  

- RC-Parallelschaltung

- Die Spule im Wechselstromkeis

- RL-Reihenschaltung

Ü15, Ü16

- RL-Parallelschaltung

Ü17, Ü18
- Vergleich Kondensator und Spule im Wechselstromkreis  

- RLC-Schaltungen

- besondere RLC-Schaltungen Vorsicht!!!
- Programm: "Wechselstromschaltungen"  

- Netzwerkberechnungen mit den komplexen Zahlen

Ü20, Ü21

- Kompensation Peter u Angelo , Ü22 (L),
- Hoch- und Tiefpassschaltungen mit R und C
Info

- Resonanz

Info, Info2, Info3

Enes u Dennis,
Ü24
(L, Lneu)

1.2 Dreiphasennetze

Einführung (PPT) , Einf2-PPS

- Erzeugung eines Dreiphasennetzes, Verkettung

Info1, Info2, Info3, Info4, Wikipedia

- Kenngrößen, Verkettungsfaktor

Info , Info2

- Grundschaltungen (Stern- und Dreieckschaltung) Sternschaltung,
Dreickschaltung

- Netzsysteme

Info1 , Info2, Info3, Info4

Übungen

- Installationsschaltungen (siehe Kap 7)

Info

Übungen

- Leistungen, Kennzeichnungen

Info

- Schutzorgane

Info

Übungen

- erster Test zur Wiederholung

Test

Lösungen

1.3 Schutzmaßnahmen in elektrischen Anlagen

Einführung , PPT

Vortrag

- Gefahren des Stromes, Grenzwerte, Maßnahmen bei Unfällen

Überblick

Sicherheits-unterweisung

- Sicherheitsregeln

PPT

- Fehlerarten in Anlagen

Info

- Schutzmaßnahmen

FI, FI2,

Praxis,

2. Thema: Installationsschaltung

- Ausschaltung

Info

Applet

- Serienschaltung

Info

Applet

- Wechselschaltung

Info1, Info2

Info, Applet , Applet2

- Stromstoßschaltung

Info

- Regeln zur Leitungsverlegung

Info

8. Thema: Netzwerkberechnungen
- Problemstellung
- Superpostionsprinzip Ü3,

- Maschen- und Knotengleichungen, Matrizenrechnung

Info , Info2

Ü6, Ü7,

9. Thema: Elektronische Grundschaltungen

9.1 Bauelemente der Elektronik

Gesamtüberblick bei Leifi!!!! , didactronic, Bildungsserver BW , Elektronikkompendium    

- Diode, Kennlinie, Kenngrößen , Freilaufdiode

Kennlinie ,
ET-Tutorials

Arbeitspunkt

- Technologie zur Transistorherstellung /Geschichte  

- Transistoren, Kennlinien, Kenngrößen

PPT, Info1, Info2, Info3 , ebook

Ausgangskennlinie

- Diodenersatzschaltbild  
- Arbeitspunkteinstellung, Basisvorspannung mittels Vorwiderstand/Basisspannungsteiler  
- Verstärkerschaltung (Prinzip), Emitterschaltung

- Operationsverstärker, Kennlinien, Kenngrößen 


 

 9.2 Grundschaltungen der Elektronik

- Gleichrichtung mit Dioden

- Transistorgrundschaltungen

- Grundschaltungen mit dem OP

- Spannungsstabilisierungsschaltungen, Netzteile

 10. Projektaufgabe

 


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