Wechselstrommotoren

Unterrichtsfokus

Die Lektion beginnt mit einem Überblick über die Arbeit einiger der frühen Experimentatoren und den Ablauf, der schließlich zur Erkenntnis der enormen Vorteile eines Wechselstromsystems führte, insbesondere für Anwendungen in großem Maßstab und über große Entfernungen. Eine notwendige Vorbereitung zu dieser Lektion ist die Lektion mit dem Titel „Grundlegende Gleichstromgeneratoren und -motoren“, die an anderer Stelle in dieser Reihe zu finden ist. Gegen Ende dieser Lektion gibt es eine sehr einfache praktische Demonstration des Funktionsprinzips eines Wechselstrommotors, der im Klassenzimmer zusammengebaut werden kann. Die Lektion endet mit einem Abschnitt, in dem die Schüler eingeladen werden, mit dem Lehrer verschiedene Möglichkeiten zu besprechen, wie die Demonstration ihrer Meinung nach verbessert werden könnte.

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Vollständiger Unterrichtsplan

Altersstufen:

12 – 18

Lernziele

Die Studierenden werden:

Vermittlung eines grundlegenden Verständnisses von Wechselströmen.
Erfahren Sie, wie ein rotierendes Magnetfeld in Wechselwirkung mit geeignet angeordneten Drahtspulen zu einer rotierenden mechanischen Kraft, also einem Elektromotor, gebracht werden kann.
Lernen Sie, dass ein rotierendes Magnetfeld, wenn es durch eine mechanische Kraft angetrieben wird, eine elektrische Spannung, also einen Generator, erzeugen kann.
Lernen Sie, dass diese beiden Effekte im Allgemeinen gleich und gegensätzlich sind.
Erfahren Sie, wie diese beiden Phänomene bequem und sicher kontrolliert werden können.
Erfahren Sie mehr über die Bedeutung von Disziplin und Teamwork.

Erwartete Lernergebnisse

Als Ergebnis dieser Aktivität sollten die Schüler ein Verständnis für Folgendes entwickeln:

Einfache Wechselstrommotoren
Ingenieurgeschichte
PROBLEMLÖSUNG

Unterrichtsaktivitäten

Am Ende dieser Lektion gibt es eine sehr einfache praktische Demonstration des Funktionsprinzips eines Wechselstrommotors, der im Klassenzimmer zusammengebaut werden kann. Da Wechselstrommotoren eine komplexere Stromversorgung benötigen als Gleichstrommotoren, ist es derzeit nicht sinnvoll, etwas anspruchsvolleres anzubieten.