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Individualisierung an HTLs

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HTL Individualisierung im UnterrichtBeispiel 8: Gemischte SchaltungFachbereich / JahrgangMethode / SozialformZeitbedarfAutor/inSchuleElektronik – Hardwareentwicklung / II. Jg.Einzelarbeit – Partnerarbeit – Gruppenarbeit4 Unterrichtseinheiten (Theorie) + 1 Unterrichtseinheit (Werkstätte)Dipl.-Ing. Johann KlanschekHTBLA Klagenfurt MössingerstraßeKommentar:Nach dem Kennenlernen der Eigenschaften des Wechselstroms und des Kondensators aneiner Wechselspannung werden die Kenntnisse der komplexen Rechnung aus derangewandten Mathematik auf eine gemischte Schaltung angewendet.Damit für jeden Lerntyp die optimale Lernform möglich ist, wird die Aufgabe mitverschiedenen Methoden gelöst bzw. betrachtet.Die Schülerinnen und Schüler haben nach der Einzelarbeit die Wahlmöglichkeit mit einerPartnerin bzw. einem Partner oder im Team die Ergebnisse auszutauschen bzw. sich beider Lehrerin oder beim Lehrer Hilfe zu holen.Die einzelnen Schritte umfassen:• Berechnung mittels analytischer Methoden• Darstellung des Verhaltens und graphische Berechnung in der komplexenZahlenebene mittels Zeigerdiagramm• Ermittlung des zeitlichen Verhaltens über das Zeigerdiagramm• Darstellung des zeitlichen Verhaltens durch Simulation• Messung an einem konkreten Aufbau28

HTL - Individualisierung im UnterrichtArbeitsauftragDatum:Thema: Gemischte Schaltung – WechselstromtechnikFach: HardwareentwicklungLernziel: Die Schülerinnen und Schüler können die Gesetze derWechselstromtechnik auf einfache Schaltungen anwenden, damit das Verhaltenvon einfachen Schaltungen untersuchen und können das Verhalten einfacherSchaltungen damit begründen.Methode / Sozialform: Einzelarbeit / Partnerarbeit / GruppenarbeitAufgabenstellung:1. Berechnen Sie für die Serienschaltung aus R und C (siehe Bild 1)die Größen Uc, U R und I, wenn die angelegte Spannung u(t) =1V*sin(ωt) mit f = 10 kHz ist.JBild 1URC2. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit einer Mitschülerin bzw. einemMitschüler und zeichnen Sie gemeinsam ein zugehörigesZeigerdiagramm in der komplexen Zahlenebene undkontrollieren Sie dieses mit den berechneten Werten.JJ3. Bilden Sie Gruppen mit mindestens 4 und maximal 6Schülerinnen und Schülern. Jede Gruppe gestaltet ein Plakat mitder Schaltung, dem Zeigerdiagramm in der komplexenZahlenebene und daraus abgeleitet den zeitlichen Verlauf derSpannungen an den Bauteilen.JJJJ4. Mittels Messung an der konkreten Schaltung überprüfen Sie dieberechneten Ergebnisse und diskutieren Sie die vorhandenenAbweichungen.JJJJ29

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