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Homepage > Aktivitäten > Mechanik > Bewegung > Ich bin öko-mobil! > Große Erfindungen > 5: Das Auto > Solarmodul und Räder des Autos

5.4: Wie bringt man mit einem Solarmodul die Räder des Autos zum Drehen?

Autor/inn/en:
Publikation: 10.9.2015
Lernstufe: 3
Übersicht: Es wird ein Solarauto gebaut. Die Schüler müssen Entscheidungen treffen bezüglich der Art der Stromverbindungen, der Anzahl der Motoren, der Anzahl der Räder usw.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Der Motor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um.
  • Der Drehsinn des Motors ändert sich, wenn man die Anschlusskabel an Motor oder Solarmodul vertauscht.
Wortschatz: geschlossener und offener Stromkreis, Parallelschaltung, Reihenschaltung, Antriebsräder
Dauer: 1 Stunde
Material: Für jede Gruppe:
  • 1 Solarmodul (150 mA)
  • 1 Elektromotor (3,3 V)
  • Kabel
  • 1 Leuchtdiode (oder eine Glühlampe)
  • 1 wiederaufladbare Batterie (Akku)
  • kleine Räder oder Schraubverschlüsse von Plastikflaschen
  • 1 Handbohrer (um Löcher in die Plastikflaschenverschlüsse zu bohren)
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Bau eines geschlossenen Stromkreises

Die Schüler haben gelernt mit Motor und Solarmodul umzugehen. Die Lehrerin stellt ihnen nun die Frage: "Wie kann man die Drehbewegung des Motors auf ein Rad übertragen?". Die Schüler müssen das Rad an der Achse des Motors festmachen und den Motor wie in Abb. 1 verkabeln.

Foto: Zwei Jungs bauen einen geschlossenen Stromkreis zusammen

Abb. 1: Bau eines geschlossenen Stromkreises [1]

Es schließt sich folgende Frage an: "Was muss man machen, damit das Auto rückwärtsläuft?". Es genügt, die Kabelverbindung zwischen Motor und Solar­mo­dul umzupolen (die Kabel zu vertauschen), und schon läuft der Motor an­ders­herum, und das Rad dreht sich rückwärts. Am besten lässt man die Schü­ler eine Weile herumprobieren, sodass sie selbst auf die Lösung kommen.

Die Lehrerin kann nun eine Diskussion über die Antriebsräder anstoßen: "Was ist ein Antriebsrad? Wie viele Antriebsräder sollte unser Solarauto haben?". Die Entscheidung hängt im Wesentlichen von der Anzahl der verfügbaren Motoren ab. Es gibt zwei Möglichkeiten: Entweder begnügen sich die Schüler mit einem Antriebsrad, das sie zentral oder an der Seite des Autos anbringen, oder sie entscheiden sich für zwei Antriebsräder, die sie vorn ans Fahrzeug montieren.

Hat sich eine Schülergruppe für zwei Antriebsräder entschieden, muss nun überlegt werden, ob die beiden Motoren in Reihe oder parallel geschaltet wer­den sollen. Die Schüler probieren beide Möglichkeiten aus und stellen fest, dass die parallel geschalteten Motoren schneller laufen. Die Ergebnisse werden protokolliert.

Fotos: Reihen- und Parallelschaltung

Abb. 2: Reihen- und Parallelschaltung [1] (zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Zusammenfassung

Die Klasse erarbeitet eine gemeinsame Schlussfolgerung.

Beispiel: Der Motor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um; der Drehsinn des Motors ändert sich mit der Polung.


Fußnote

1: Abb. 1 und 2: 6. Klasse von Igor Ferrieu (Le Kremlin-Bicêtre)

Letzte Aktualisierung: 27.6.2016

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