Die folgenden drei Programme sind der CD "Neue Lernwelten" entdecken, Lernsoftware für die Berufsausbildung, heidelberger institut beruf und arbeit (hiba) entnommen.
Die CD ist für 69.- DM beim hiba-Verlag, Travelmannstr. 26/28, 23564 Lübeck erhältlich.
Über das hiba-Seminar "Neue Lernwelten entdecken" berichteten wir bereits im Computer-Magazin Ausgabe 9.

Phasenverschiebung, alles klar?

Ein Programm zum leichten Erlernen der Phasenverschiebung
Autoren: Rudolf Waschnek,Hamburg,
Stefan Scholtes, Kiel

Bildschirmaufbau:

Das linke fünftel dient der Aufgabenstellung, erläuternden Texten und den Buttons/Schaltern zur Bedienung durchs Programm, der Rest und damit größte Teil des Bildschirms bleibt Bildern, Grafiken und Meßschaltungen vorbehalten.

Zum Programmaufbau: In der Einführung lernt der Schüler die Geräte kennen, mit denen er in dem Programm arbeiten wird. Das sind ein Multimeßgerät, ein Oszilloskop, diverse elektrische Verbraucher wie Bohrmaschine, Spule, Lampe, Ventilator, Radiogerät.

Am Ende der Einführungsphase kommt ein kurzes Quiz, bei dem die Schalt- bzw. Zeichensymbole verschiedener Verbraucher dem richtigen Begriff zugeordnet werden müssen.

Der Hauptteil Phasenverschiebung besteht aus drei Abschnitten:

Phase 1 Hier lernt der Schüler an einer RL Reihenschaltung verschiedene Teilspannung- und Strommessungen kennen.

Phase 2 Hier werden verschiedenen Teilspannungen und der Gesamtstrom gleichzeitig gemessen und Phase 3 Nulldurchgänge beurteilen und den Phasenverschiebungswinkel ermitteln.

Zum Test:

Im Hauptteil des Programms werden Messung an verschiedenen Verbrauchern durchgeführt. Die Bedienung eines Multimeßgerätes, d.h. simulierte Messung von Spannung und Strom durch Anlegen der Meßstrippen an die Anschlußklemmen eines Vorschaltgerätes, werden gezeigt.

Danach werden an einer Reihenschaltung aus Induktivität (Spule) und Ohmschem Widerstand nacheinander die Teilspannungen UL und UR und die Gesamtspannung Uges gemessen und deren Sinuslinien am Oszilloskop angezeigt. Bei der folgenden Meßreihe ist der Verlauf der Stromsinuslinie vorgegeben und die vorher gemessenen Sinuslinien werden der Stromlinie überlagert.

Erkenntnis. Stomlinie und Spannungslinie haben verschiedene Nulldurchgänge. In einer kleinen Aufgabe zwischendurch müssen die gemessenen Spannungen den Sinuslinien zugeordnet werden. Eines der Meßergebnisse wird vom Schüler ausgewählt und näher untersucht. Nach dem Festlegen der "Nullinie" auf dem Oszilloskop werden die Nulldurchgänge bestimmt. Mit Hilfe einer Stoppuhr wird der zeitliche Verlauf der sinusförmigen Wechselspannung dargestellt. Am Beispiel der Wechselspannung mit f= 50 Hz die Periodendauer T von 0,02 Sekunden. Durch Festlegung der Nulldurchgänge gleicher Richtung, was vorher in einer kleinen Aufgabenstellung geübt wurde, kann die Phasenverschiebung am speziellen Beispiel als zeitlicher Abstand zwischen zwei Nulldurchgängen gleicher Richtung von Uges und Iges abgelesen werden.

In der Einführung, am Schluß und in der Hilfestruktur erscheint von Zeit zu Zeit eine Figur (Fred), deren Ausdruck Unbeschwertheit und Unvoreingenommenheit der Lernenden unterstützen soll.

Ebenfalls erstellt das Programm zu allen Benutzer/innen Dateien mit Namen und Eckdaten der letzten Sitzung, die bei Folgesitzungen im Dialog verwendet werden.

Bewertung: Ein schwieriges Thema der Elektrotechnik, das vom Schüler viel Vorstellungsvermögen fordert, wird mit spielerischen Mitteln und kleinen und großen Aufgabenstellungen durch Messungen etc. auf leicht verständliche Weise erklärt. Die Sequenzen sind kurz und die einzelnen Programmteile bieten für die Schülerinnen und Schüler Interaktionsmöglichkeiten mit direkten Auswirkungen und Ergebnissen des eigenen Handelns. Ein sehr gut gelungenes Programm, das im abH- Bereich für alle Elektroberufe empfehlenswert ist. Weiter so! Kompensation und Resonanz wären ebenso "brisante" Themen. (rr)

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