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Lernen an Stationen: Magnetismus

Die sich stets ändernden Anforderungen im Berufsalltag fordern die Fähigkeit, sich neue Zusammenhänge und Kenntnisse eigenständig zu erschließen. Eine Möglichkeit, diese Kompetenzen zu fördern, bietet z. B. das Stationenlernen.

Allgemein werden beim Stationenlernen zu einem bestimmten Thema verschiedene Aufgaben angeboten. Die Aufgaben bauen entweder aufeinander auf, oder es handelt sich um Transferaufgaben. Die Schüler sollen diese Aufgaben eigenverantwortlich bearbeiten.

Die Arbeit an den Stationen sollte weitgehend lehrerunabhängig gestaltet werden, d. h. an jeder Station sollten ausführliche Arbeitsanweisungen vorhanden sein, weitere Quellen (Bücher, Internet usw.) zur Verfügung gestellt und/oder eine Überprüfung der Aufgaben ermöglicht werden.

Zur Dokumentation der bearbeiteten Stationen werden von den Schülern geführte Berichtshefte verwendet.

Bezeichnung Ziel Materialien
Wiederholung: Grundlagen Magnetismus Die Schüler kennen die Wirkung eines magnetischen Feldes, indem sie den Feldlinienverlauf in die Abbildungen eines Dauermagnetens, eines stromdurchflossenen Leiters und einer stromdurchflossenen Spule einzeichnen und die dann wirkenden Kräfte beschreiben. Arbeitsblatt
Induktion mit Permanentmagneten (1)
Die Schüler erkennen, dass ein sich änderndes Magnetfeld eine Spannung erzeugt, indem sie einen Stabmagneten in einer Spule bewegen und den Auschlag des Spannungsmessgerätes erklären. Arbeitsblatt
Induktion mit einem Permanetmagneten (2)
Die Schüler erkennen, dass in einem Leiter, der durch ein Magnetfeld bewegt wird, eine Spannung induziert wird, indem sie eine Leiterschleife im Feld eines Hufeisenmagnetens bewegen und den Ausschlag des Spannungsmessgerätes erklären. Arbeitsblatt
Elektromagnetische Induktion
Die Schüler erkennen, dass beim Transformator eine primärseitig sich ändernde Spannung auf der Sekundärseite eine Spannung erzeugt, indem sie die Spannung auf der Primärseite verändern und den Ausschlag des Spannungsmessgerätes, dass auf der Sekundärseite angeschlossen wird, erklären. Arbeitsblatt
Selbstinduktion

Die Schüler erkennen, dass der Aufbau des magnetischen Feldes eine Verzögerung des Stromes, der Abbau des magnetischen Feldes einen Spannungsstoß im Stromkreis erzeugen, indem sie anhand vom zwei Versuchen eben diese Effekte sehen, sie anschließend beschreiben und den auftretenden Effekt erklären. Arbeitsblatt
Wechselstromwiderstand einer Spule
Die Schüler erkennen, dass der Aufbau und die Intensität des magnetischen Feldes in einer Spule im elektrischen Stromkreis einen Widerstand darstellt. Sie messen den Widerstand einer Spule bei Gleichspannung mit dem Ohmmeter und bei Wechselspannung sowohl mit und ohne Eisenkern inderekt über eine Spannungs- und Strommessung und erklären die Unterschiede und Auswirkungen der Messungen. Arbeitsblatt
Weitere Übungsaufgaben
  • Erklären des Verhaltens der Drosselspule in der Leuchtstofflampenschaltung.
  • Übungsaufgaben zum Magnetischen Feld, Elektrotechnik Gesamtband Technische Mathematik Energie/Industrieelektronik, Westermann Verlag 1999, S. 121
Ausblick