Einheit: Kabellose Energieübertragung und Elektromobilität

Einheit: Kabellose Energieübertragung und Elektromobilität

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Informatik & Medienbildung

5. | 6. | 8. | 9. Klasse

6 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Diese Materialien geben Einblick in die Technik der kabellosen Energieübertragung und beleuchten, inwieweit ein komfortabler Ladevorgang von Elektrofahrzeugen die Elektromobilität weiter befeuern könnte. Ebenso werden die sich daraus ergebenden Vorteile für die Umwelt beachtet. Die Unterrichtseinheit vermittelt umfassende Kompetenzen in Theorie und Praxis von den technischen Grundlagen über aktuelle Testprojekte bis hin zum selbstgebauten Demo-Modell für kabellose Energieübertragung. Diese Kenntnisse vertiefen Ihre Lernenden mit der faszinierenden Schaltung zur induktiven, kabellosen Energieübertragung mit magnetischem Wechselfeld und LED-Anzeige. Mit interaktiven LearningApps und abwechslungsreichen Sozialformen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen vertiefen die Lernenden ihre theoretischen Kenntnisse und Sie vermitteln Ihren Lernenden, breit gefächerte Kompetenzen.
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# energieübertragung
# elektromobilität
# kabellos
# schaltungstechnik

Kompetenzen

Klassenstufe:5/6 oder 8/9
Dauer:6 Unterrichtsstunden
Lernziele:Die Lernenden … 1. beschreiben Methoden zur kabellosen elektrischen Energieübertragung, 2. erläutern Begriff und Eigenschaften magnetischer Felder und Wechselfelder, 3. nennen und beschreiben elektronische Bauelemente und Schaltungskomponenten, 4. erklären die Funktionsweise einer elektronischen Schaltung
Thematische Bereiche:Elektromobilität, kabellose Energieübertragung, Schaltungstechnik
Kompetenzbereiche:Argumentieren, Modellieren, Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsangabe

Benötigte Materialien

  • Laptop/PC/Tablet/Smartphone mit Internetzugang
  • Technisches Material:
    • 1 LR6-/AA-Batterie 1,5 V
    • 1 grüne Jumbo-LED
    • 1 NPN-Transistor BC 547
    • 1 Widerstand 1 kΩ
    • 2 50-m-Kupferlackdrahtrollen mit Durchmesser 0,3 mm
    • 1 12-polige Lüsterklemmenleiste
    • 2 leere Toilettenpapierrolle
    • 2 starke Kartons A6
    • 1 Heißklebepistole mit Patronen
    • 2 transparente Klebebänder mit Abroller
    • 1 doppelseitiges Klebeband
    • 2 Cutter-Messer/Schere
    • 2 Elektronik-Kombizangen, 2 Elektronik-Schraubendreher
    • 2 Paar leichte Arbeitshandschuhe
    • 2 Schutzbrillen, alternativ Korrekturbrille

Einstieg

Thema:Persönliche Eindrücke zu Vor- und Nachteilen von Elektroautos
M 1Momentaufnahme: Elektromobilität heute
Benötigt:
  • Dokumentenkamera/Beamer/OH-Projektor

Erarbeitung

Thema:Beispiele und Eigenschaften von kabelloser elektrischer Energieübertragung
M 2Kabellose Übertragung von elektrischer Energie
Benötigt:
  • Laptop/PC/Tablet/Smartphone mit Internetzugang
  • Dokumentenkamera/Beamer/OH-Projektor
  • https://raabe.click/spiegel
  • https://raabe.click/mikrowellen
Thema:Einführung des Begriffs des magnetischen Wechselfelds mit Gedankenexperimenten vom Dauermagneten, über Elektromagnet und Schütteltaschenlampe
M 3Im „Dreisprung“ vom Dauermagnet-Feld zum magnetischen Wechselfeld mit Gedankenexperimenten
Benötigt:
  • Dokumentenkamera/Beamer/OH-Projektor
Thema:Übersicht zu Funktionsweise, technischer Umsetzung und realen Projekten zum kabellosen Laden von E-Fahrzeugen während der Fahrt
M 4Kabelloses Laden von Elektrofahrzeugen in der Praxis
Benötigt:
  • Erklärvideo für Gruppe A: https://www.youtube.com/watch?v=KTV_59TO4hU
  • Link für Gruppe A: https://raabe.click/elektromobilitaet
  • Link für Gruppe B: https://raabe.click/n-tv
Thema:Erklärung der Funktionsweise und praktischer Aufbau einer kabellosen Energieübertragung mit magnetischem Wechselfeld
M 5aPraxisteil I: Die Bauelemente und ihre Funktion
Benötigt:
  • Dokumentenkamera/Beamer/OH-Projektor
M 5bPraxisteil II: Kabelloses Laden von Elektrofahrzeugen und die praktische Umsetzung als Experimentier-Schaltung
Benötigt:
  • Dokumentenkamera/Beamer/OH-Projektor
M 5cPraxisteil III: Schaltungsaufbau für kabellose Energieübertragung
Benötigt:
  • Technisches Material (s. Liste oben)

Lernerfolgskontrolle

M 6LEK: Kabellose Energieübertragung und Elektromobilität

0,00 €

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