Hardware

Elektronischer Schaltkreis

30 min

4.-6. Klasse

Einfach

Was ist ein Schaltkreis? In dieser Lektion lernst du, was ein Schaltkreis ist. Du wirst einen elektronischen Schaltkreis mit Leuchtdioden und Widerständen bauen!

Arbeitsheft als PDF Für Lehrkräfte

Materialliste

Das brauchst du:

2 Leitungen

Rote Leuchtdiode (LED)

Steckbrett

Widerstand 110 Ω

2 AA-Batterien

Batteriepack

Steckbrett

Du kannst den Schaltkreis auf einem Steckbrett bauen . Ein Steckbrett, auch Steckplatine oder auf Englisch breadboard genannt, ist ein flaches Kunststoffelement, das mit Metallschienen ausgestattet ist. Es dient zum Bauen von Schaltkreisen und ist mit Löchern versehen, in die man Leitungen, Drahtbrücken und andere elektrische Bauteile einsetzen kann.

Ein typisches Steckbrett ist in zwei Bereiche unterteilt: den Baubereich für Schaltkreise und den Stromversorgungsbereich.

Die Stromversorungsbereiche sind auf der Abbildung hellblau dargestellt. Es gibt zwei Stromversorgungsbereiche, von denen jeder zwei Leiterschienen besitzt. Die eine Leiterschiene ist positiv (rot) und die andere Leiterschiene ist negativ (dunkelblau). An die Leiterschienen kann eine Stromquelle angeschlossen werden, zum Beispiel eine Batterie .

Um den Stromversorgungsbereich mit dem Baubereich zu verbinden, verwendest du eine elektrische Leitung , also ein kurzes Kabel oder eine Steckbrücke. Im Baubereich baust du deinen Schaltkreis auf. Beachte, dass die Leiterschienen im Baubereich senkrecht verlaufen.

Um zwei Leiterschienen miteinander zu verbinden, kannst du eine Leitung oder eine Steckbrücke verwenden.

Leuchtdiode

Eine Leuchtdiode ist eine Art Glühbirne im Miniformat. Sie hat zwei Beine und kann im Baubereich eingesteckt werden.

Wenn Strom durch die Leuchtdiode fließt, beginnt sie zu leuchten. Der Strom fließt durch das Pluspol-Bein hinein und durch das Minuspol-Bein wieder heraus. Es gibt verschiedene Leuchtdioden, die in unterschiedlichen Farben leuchten.

Widerstand

Ein Widerstand hat zwei Beine. Mit den Beinen kann er in das Steckbrett gesteckt werden. Ein Widerstand entfernt denjenigen Teil der Spannung , der über den elektrischen Widerstandswert hinausgeht. Deshalb kannst du einen Widerstand dazu benutzen, um zu bestimmen, wie stark die Spannung ist, die in deinen Schaltkreis hineinfließt.

Widerstände gibt es mit verschiedenen Widerstandswerten. Die Farben auf dem Widerstand zeigen an, wie stark der elektrische Widerstand ist. Der elektrische Widerstand wird in Ohm (Ω) gemessen, z. B. 150 Ω.

Ein Beispiel: Eine rote Leuchtdiode verträgt maximal 2 Volt. Wenn du eine Spannung von 3 Volt durch die Leuchtdiode schickst, geht sie kaputt. Wenn du aber einen Widerstand vor die Leuchtdiode setzt, kannst du die Spannung senken, damit die Diode nicht kaputt geht.

Bauen eines Schaltkreises

Bevor du deinen Schaltkreis baust, solltest du zuerst alle benötigten Bauteile zurechtlegen. Es gibt keine feste Regel dafür, wo du deine Bauteile in das Steckbrett einsetzt, es empfiehlt sich aber, die Reihenfolge an der Fließrichtung des Stroms auszurichten.

Wenn du deine Leuchtdiode auf das Steckbrett steckst, muss jedes Bei in einer separaten Leiterschiene sitzen. Wenn du die Leuchtdiode mit einem Widerstand verbindest, muss jeweils ein Bein der beiden Bauteile in derselben Leiterschiene stecken, allerdings nicht im selben Loch.

Auf dem unten abgebildeten Steckbrett sind die Leuchtdiode und der Widerstand auf der rechten Seite korrekt miteinander verbunden – aber auf der linken seite ist die Verbindung falsch. Kannst du erkennen, warum?

Opgave 1

Baue einen Schaltkreis mit einem Widerstand und einer Leuchtdiode.

Hier ist eine Abbildung, die einen einfachen Schaltkreis mit einer Leuchtdiode zeigt. Baue deinen Schaltkreis so auf. Wenn die Leuchtdiode leuchtet, ist der Schaltkreis korrekt aufgebaut.