Schalter

Ein Referat über das Thema Schalter zu halten gehört auf den ersten Blick nicht zu den absoluten Highlights einer Schülerlaufbahn.
Auf den ersten Blick scheint das Thema Schalter nicht sehr viel her zu geben. Das dachte ich bislang auch. Und da bin ich ganz ehrlich ;-).
Ein Schalter kann geöffnet bzw. geschlossen sein. Somit wird ein Stromkreis unterbrochen bzw. geschlossen. Das war’s.
Die meisten Referate über das Thema Schalter dauern wahrscheinlich weniger als fünf Minuten.
Wie viel im Thema Schalter steckt und wie tief man die Materie aufarbeiten kann, zeigt Norbert Heinz in seinem Video zum Thema Schalter auf sehr eindrucksvolle Art und Weise.
Das Norbert Heinz Themen aus der Elektrotechnik sehr tiefgehend und mit großer Fachkenntnis aufarbeiten kann, zeigt er regelmäßig in seinem YouTube-Kanal Homofaciens.
Das Video zum Thema Schalter hat mich dennoch beeindruckt.
Wenn Du also demnächst einmal eine Note „1“ für ein Referat haben möchtest, siehst Du an diesem Beispiel sehr schön, wie man ein scheinbar langweiliges Thema in einen hochinteressanten Vortrag umwandeln kann.
Über eine halbe Stunde lang gespickt mit Informationen.

Das Video zum Thema Schalter

In dem Video beginnt Norbert Heinz mit sehr einfachen Schaltern und benennt die unterschiedlichen Schaltertypen.
Sehr schnell wird aber auch deutlich, dass das Schalten von Strömen nicht so einfach ist, wie es auf den ersten Blick aussieht.

Schalter prellen

In der Elektronik ist es leider nicht so, dass nach dem Einschalten die Spannung sofort und konstant zur Verfügung steht. Wer schon einmal das Ein- und Ausschalten von Schaltern beispielsweise mit einem Mikrocontroller zählen musste, weiß davon ein Lied zu singen.
Schalter prellen. Sie erzeugen also eine Reihe von Ein- bzw. Auszuständen bis die Spannung konstant zur Verfügung steht. Ein Mikrocontroller zählt, wenn man das Prellen nicht beachtet, mehrere Impulse, obwohl nur ein Schaltvorgang getätigt worden ist.

Schalten hoher Ströme

Bei hohen Strömen kann es zur Funkenbildung kommen. Obwohl der Schalter bereits geöffnet ist, fließ so weiterhin ein elektrischer Strom. Häufig benötigt man in solchen Situationen zusätzliche Mechanismen um die Funkenbildung zu stoppen und den Schalter tatsächlich zu öffnen, um den Stromkreis zu unterbrechen.

Relais als Schalter

Um über einen Steuerstromkreis einen Laststromkreis ein- und ausschalten zu können werden häufig Relais eingesetzt.
Im Video wird die Funktionsweise von Relais erläutert. Insbesondere geht Norbert Heinz auf den Unterschied zwischen Gleichstromrelais und Relais für Wechselspannung ein.
Auch seine Ausführungen zum Betreib eines Gleichspannungsrelais an Wechselspannung ist sehr interessant.
Auch auf weitere Konstruktionsprinzipien von Relais wie auf das Stromstoßrelais und das bistabile Relais wird in dem Video eingegangen.
Aufgelockert mit Versuchen, wie beispielsweise das Anlegen einer zu hohen Spulenspannung, wird das Video wie ich finde nie langweilig. Wie gesagt, es geht um das Thema Schalter.

Schalten hoher Lasten

Das Schalten hoher Lasten mit kleinen Steuerspannungen ist wie gesagt nicht ganz so trivial wie man zunächst denkt. Über Magnetschalter lassen sich Ströme mit mehreren 100 Ampere schalten. Der Steuerstrom für den Magnetschalter kann dann mit einem Relais geschaltet werden.
Durch diese Kaskadierung können mit Steuerströmen von wenigen hundert mA Lastströme mit mehreren Hundert Ampere geschaltet werden.
Die Anordnung von Relais als Schalter kann dann beispielsweise zur Ansteuerung des Starters eines Verbrennungsmotors, beispielsweise im Auto eingesetzt werden.

Relais zur Realisierung von Flipflops

Durch geschicktes Schalten von Relais können verschiedene Flipflops realisiert werden. Norbert Heinz zeigt in seinem Video, wie beispielsweise RS-Flipflops und T-Flipflops aufgebaut werden können.
Zum Schluss des Videos zeigt er noch eine hoffentlich nicht ernst gemeinte Anwendung.
Durch die Gegenkopplung zweier Relais baut er einen Astabilen Multivibrator, dessen Schwingungsfrequenz er durch Anbringen einer Masse verkleinert.
Anschließend schaltet er das Ausgangssignal des Astabilen Multivibrator auf einen ebenfalls mit Relais gebauten Zähler und realisiert so eine Relais-Uhr.
Wie gesagt. Das alles kann man aus dem Thema Schalter machen. Wenn Du also demnächst einmal ein Referat zu einem Thema machen sollst, das auf den ersten Blick nichts hermacht, erinnere Dich an das Video zum Thema Schalter.

Das Video zum Schalter

Jetzt aber los mit dem Video zum Thema Schalter.

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