Teil 4 von 5⏱ 16h

Der Hupentaster im Lenkrad ist zum dritten Mal verschmort. Die Hupe funktioniert, der Taster ist neu, und trotzdem verbrennt er wieder. Wer verstehen will, weshalb, muss wissen, wie sich Bauteile verhalten, die sich nicht an das ohmsche Gesetz halten.

Schritt 1 von 4. Du liest den Auftrag, bildest mit deiner Klasse das Gruppenpuzzle und planst deinen Weg.

Danach: Lernangebot 7 · Kennlinien

Agil arbeiten · Sprint 3

Eure Storycard für Teil 4

Druckt sie doppelseitig aus, bevor ihr loslegt. Im Planning schreibt ihr euer Sprintziel in eigenen Worten auf und ergänzt eigene Kriterien. Am Ende prüft das andere Team gegen die Akzeptanzbedingungen, danach haltet ihr eure Retrospektive.

1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive

Storycard Teil 4 herunterladen PDF · 2 Seiten · 368 KB

Das lernst du in Teil 4

KennlinienBauelementeRelais

Lernangebot 7 · Kennlinien →Lernangebot 8 · Diode, LED, Relais →

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Bauteil, das dreimal kaputtgeht, ist nicht die Ursache, sondern das Opfer.

Check-in: Wo ist dir das schon begegnet?

Klick bei jedem Punkt an, wo er dir schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung.

Wozu der Check-in?

Wo ist dir das schon begegnet? Hast du schon eine LED eingebaut, ein Relais klicken hören, einen Funken beim Ausschalten gesehen oder ein Diagramm aus einer Tabelle gezeichnet? Das zählt.

Darum geht es

Als Elektronikerin oder Elektroniker möchte ich das Verhalten von Glühlampe, NTC, Diode, LED, Relais und Kondensator an ihren Kennlinien und Datenblättern verstehen, damit ich die Messreihe zu S 3 richtig bewerte, die Ursache für den verschmorten Hupentaster finde und die Kontrollleuchten im Armaturenbrett richtig beschalte.

Der Zettel

Zettel Eingang Was der Fahrer schreibt
S 3 Dienstag, Spätschicht „Hupenknopf im Lenkrad schon wieder verschmort, riecht verbrannt. Ist jetzt das dritte Mal. Hupe geht noch.“

Auf Nachfrage hat der Fahrer gesagt: Er hält die Hupe nie lange gedrückt, nur kurz tippen.

Stromlaufplan Hupe in aufgelöster Darstellung mit Steuerstromkreis und Laststromkreis. Steuerstromkreis: Plus 24 V, Sicherung F8, Hupentaster S6 im Lenkrad, Spule des Hupenrelais K1 an den Klemmen 86 und 85, parallel zur Spule die Freilaufdiode V1, dann Masse. Laststromkreis: Plus 24 V über F8 an Klemme 30 von K1, Schließer 30 nach 87, Hupe P2 24 V, 4 A, Masse. Eigene Darstellung für den Unterricht.Stromlaufplan · HupeHupenrelais K1 mit Freilaufdiode V1+ 24 V (30)Masse (31)-F810 A-S6Hupentaster-K186 / 85-V1868530-K130 / 87-P224 V, 4 A87SteuerstromkreisLaststromkreis
Stromlaufplan der Hupe: Steuerstromkreis über Hupentaster -S6 zur Spule des Hupenrelais -K1 (Klemmen 86 und 85) mit Freilaufdiode -V1 parallel zur Spule, Laststromkreis über den Schließer 30 nach 87 zur Hupe -P2 (24 V, 4 A). Eigene Darstellung für den Unterricht.

Das Gruppenpuzzle in diesem Sprint

Sprint 3 läuft als Gruppenpuzzle. Jede Stammgruppe schickt je eine Person in eine von vier Expertengruppen: Diode, LED, Relais, Kondensator. In der Expertengruppe wird das Bauteil gründlich erarbeitet und ein Expertenblatt geschrieben. Dann geht jede Person zurück in ihre Stammgruppe und erklärt ihr Bauteil. Den Befund zu S 3 kann eine Stammgruppe erst schreiben, wenn Diode und Relais erklärt sind. Lernangebot 7 bearbeiten alle vorher gemeinsam in der Stammgruppe.

Phase wo was Zeit (Richtwert)
1 Stammgruppe Lernangebot 7 · Kennlinien 5 h
2 Expertengruppe eigenes Bauteil erarbeiten, Expertenblatt schreiben 4 h
3 Stammgruppe reihum erklären, je 15 Minuten, dann Fragen 2 h
4 Stammgruppe Lernangebot 8 · Befund S 3, LED-Vorwiderstand 4 h
5 alle Abnahme, Kompetenzmodell 1 h

Mehr zu diesem Teil

Das brauchst du dafür
  • Die Anlagendaten, besonders die Kennlinie des NTC -B1 und das Datenblatt des Hupenrelais -K1
  • Deine Übersetzung des Datenblatts aus Teil 1
  • Deine Messanleitung aus Teil 2
  • Lernangebot 7 (Kennlinien) und Lernangebot 8 (Diode, LED, Relais) mit der Messreihe S 3
  • Tabellenbuch, Taschenrechner, Millimeterpapier oder kariertes Papier, Lineal
Fertig bist du, wenn …

Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn der Auftraggeber alle Punkte abnimmt:

  • Das Kennlinienblatt enthält die Kennlinien von linearem Widerstand, Glühlampe und Diode im Strom-Spannungs-Diagramm, aus den Wertetabellen von Hand gezeichnet.
  • Die NTC-Kennlinie ist gezeichnet, und die Temperatur zu 450 Ω ist abgelesen.
  • Zu jeder Kennlinie steht in einem Satz, was sie über das Bauteil sagt.
  • Das Expertenblatt der eigenen Gruppe ist vollständig und wurde der Stammgruppe erklärt.
  • Steuer- und Laststromkreis der Hupe sind im Stromlaufplan markiert, mit Spulenstrom und Laststrom.
  • Die Messreihe S 3 ist gegen das Datenblatt geprüft, jeder Messwert bewertet.
  • Der Befund S 3 nennt Ursache, Wirkungskette bis zum verschmorten Taster und Abhilfe.
  • Der LED-Vorwiderstand ist für den ungünstigsten Betriebsfall berechnet, Wert und Belastbarkeit sind aus der Normreihe gewählt und begründet.
  • Die Einbaurichtung der Freilaufdiode ist festgelegt und begründet.
  • Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Die Taste verschmort“: die vier Kennlinien im Vergleich, die Diode in Durchlass und Sperrrichtung, der LED-Vorwiderstand mit dem ungünstigsten Fall, das Relais mit Steuer- und Laststromkreis, die Freilaufdiode und ihre Einbaurichtung, dazu das, was du von den anderen Experten gelernt hast.

Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren, eine Wissensfrage, eine Rechenfrage, eine Begründungsfrage.

Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 4. Zwei Seiten: vorne Story, Akzeptanzbedingungen, Sprintziel und „Die Lage ändert sich“, hinten Anschluss, Kompetenzmodell und Retrospektive. Druck sie doppelseitig aus und leg sie neben das Tabellenbuch.

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Für Lehrkräfte: Lernsituation 1.4 · Sprint 3 · 16 h, Gruppenpuzzle mit vier Expertengruppen · Lernziele 4.1 bis 4.4, Prüfungsbezug Abschlussprüfung Teil 1, § 13 Abs. 3 Nr. 1 und Nr. 4. Die Kennlinie der Glühlampe zwischen 0 und 24 V und die der Diode sind Unterrichtswerte in realistischer Größenordnung. Stolperstelle beim Vorwiderstand: Wer mit 24 V rechnet, kommt auf 1,1 kΩ und wählt 1,2 kΩ; bei Ladespannung 28,8 V fließen dann 22,3 mA, mehr als die zulässigen 20 mA. Der Hinweis auf die Ladespannung steht in den Anlagendaten, nicht in der Aufgabe. Die Freilaufdiode im Hupenrelais ist unterbrochen, nicht verpolt. Gemessen wurde sie einseitig abgelötet: Parallel zur Spule zeigt die Diodenprüfung in beiden Richtungen rund 0,4 V, weil der Prüfstrom über die Spule fließt; die Wirkungskette zum verschmorten Taster ist der Kern des Befunds.