Der Trans­for­ma­tor

Die Schüler/-innen kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines Transformators. Sie wissen, dass die Eingangswechselspannung ein magnetisches Feld mit wechselnder Polung in der Primärspule erzeugt und eine Ausgangswechselspannung in der Sekundärspule induziert. Ihnen ist bewusst, dass die Übertragung der elektrischen Energie mit Hilfe eines ferromagnetischen Eisenkerns erhöht werden kann. Die Abhängigkeit der Strom- und Spannungsübertragung von den Windungszahlen der Primär- und Sekundärspule können sie sich durch Messungen erarbeiten. Zudem wissen sie, dass Transformatoren in Netzteile und Ladegeräte verbaut werden, um die Netzspannung in eine Kleinspannung zu transformieren. Anhand einer offenen, elektrischen Zahnbürste können sie die Zusammenhänge praktisch nachvollziehen.

  • 41:36 min
  • 3 Aufgabenblöcke
  • 4 Arbeitsblätter
1. Aktivierung von Vorwissen
Video - 03:17 min
Verschiedene elektronische Geräte werden mit passenden Ladegeräten an Netzspannung angeschlossen und geladen
Input und Output von Ladegeräten (Spannungstransformation)
Wiederholung: Wechselspannung
2. Einführung
Video - 04:11 min
Innenleben einer elektrischen Zahnbürste
Einführung der Begriffe Primärspule, Sekundärspule, Eingangs- und Ausgangswechselspannung
Stromübertragung mit einem Transformator auf eine Glühlampe
Zusammenhang zwischen Transformator und Induktion
3. Verständnis­sicherung
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um die Bestandteile eines Transformators
4. Erarbeitung
Video - 06:11 min
Funktionsweise eines Transformators
Übertragung elektrischer Energie (Verstärkung mit Hilfe eines Eisenkerns)
Abhängigkeit der Stromstärke im Sekundärkreis von der Windungszahl der Sekundärspule
5. Üben und Anwenden
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um die Funktionsweise eines Transformators
6. Vertiefung
Video - 05:56 min
Messungen der Stromstärken im Primär- und Sekundärkreis für verschiedene Windungszahlen
Stromübertragung beim idealen, belasteten Transformator
Spannungsübertragung beim idealen, unbelasteten Transformator
7. Ergebnis­sicherung
Video - 04:00 min
Aufbau, technische Anwendung und Funktionsweise eines Transformators
Übertragung elektrischer Energie
Stromübertragung beim idealen, belasteten Transformator
Spannungsübertragung beim idealen, unbelasteten Transformator
8. Abschlusstest
Abschlusstest - 08:00 min
Anwendungs- und Transferaufgaben

Schülermaterial (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

Lehrermaterial mit Lösungen (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

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