Welcher Stromgenerator passt?

Stromgeneratoren sind notwendiger Bestandteil der meisten Kraftwerkstypen. Man kann jedoch nicht jeden Generator in jedem Kraftwerk sinnvoll einsetzen. Vereinfacht und sehr plakativ kombiniert das virtuelle Experiment Kraftwerke mit Generatoren verschiedener Bauart.
 

Diese Animation kann verwendet werden, um das Thema Generator und Stromerzeugung zu vertiefen und das theoretische Wissen auf praktische Beispiele anzuwenden. Spielerisch kombinieren die Schülerinnen und Schüler verschiedene Kraftwerkstypen mit Generatoren, die sich in mehreren Baumerkmalen unterscheiden. Ihre Aufmerksamkeit wird dabei auf den Durchmesser, die Wicklungszahl und die Anzahl der Polpaare des Generators gelenkt. Die Spielerinnen und Spieler bekommen ein visuelles Feedback in Form einer dunklen oder einer erleuchteten Stadt sowie eine Erläuterung, welche Entscheidungen richtig oder falsch waren.

 

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • ein Verständnis für die Problematik der Netzeinspeisung und der dafür notwendigen Frequenz entwickeln (Synchronisation von Schwingungen).
  • verstehen, wie die Baumerkmale einen Generator charakterisieren.
  • erfahren von welchen Faktoren die Leistung eines Stromgenerators abhängt.
  • spielerisch lernen, welcher Generator zu welchen Kraftwerkstyp passt.
  • die physikalischen Folgen der verschiedenen Baumerkmale der Generatoren erarbeiten.
  • den Zusammenhang zwischen Drehfrequenz des Generator und der Wechselstromfrequenz des Stromnetzes erkennen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaVerwendung des Stromgenerators in verschiedenen Kraftwerkstypen
AutorDr. Annette Regier
FachPhysik
ZielgruppeKlassen 9-10
Zeitraum1 Stunde (variabel)
Technische VoraussetzungenComputer mit Internetzugang (am besten für je 2 Personen), Flash-Player (kostenfreier Download), optional Beamer

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das virtuelle Experiment ist so konzipiert, dass es aufgrund seiner starken Visualisierung sehr schnell und einfach per drag-and-drop oder Auswahlfunktion durchgeführt werden kann. Die Schülerinnen und Schüler können ein Kraftwerk ihrer Wahl (Wärme-, Wasser-, Windkraftwerk) mit einem Generator ausstatten, der sich in seinem Durchmesser, der Anzahl der Polpaare und der Wicklungen unterscheiden kann. Um einen echten Lernerfolg zu erzielen sollte das Spiel mehrfach wiederholt werden.

Internetadresse

Zusatzinformationen

Informationen zur Autorin

Dr. Annette Regier unterrichtet an der Realschule Lohmar die Fächer Chemie und Physik.

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