STEM (Science Technology Engineering Mathematics) meint im Grunde das gleiche wie MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). Es geht darum klassische Schulfächer wie Mathematik, Biologie, Physik und Chemie um die technische Bereiche sowie Informatik-Anwendungen zu erweitern. Der Begriff STEM und MINT steht aber nicht nur für die Erweiterung von Schulfächern sondern für alles, wo Kinder und Jugendliche etwa aus den Bereichen MINT entdecken können. Besonders dann wenn es nicht um einen Bereich geht, sondern sich diese Bereiche überschneiden. Auf dieser Seite findest du verschiedene praktische Anwendungen aus den MINT Fächern. Ich versuche alltägliches vereinfacht darzustellen, dass Kinder und auch Erwachsen über das nachbauen verstehen wie eine Sache im Grunde Funktioniert.
Dabei habe ich versucht so weit wo möglich auf Löten zu verzichten, dass daran die Experimente nicht scheitern. So weit möglich habe ich die Schaltungen in Lüsterklemmen gebaut. Die meisten Modelle sind mit dem Laser ausgelasert, da die wenigsten einen Laser daheim haben dürften habe ich versucht die Modelle so zu gestallten damit sie auch mit der Laubsäge ausgesägt werden können.
Straßenlaterne
Straßenbeleuchtungen gab es bereits in der Antike. Im Mittelalter verwendete man Kienspäne sowie Lampen, die Öle oder Fette verbrannten. Im 16. Jahrhundert besaßen größere Städte eine rudimentäre Straßenbeleuchtung, die oft aus Leuchtpfannen bestand. Im 1700 wurden dann erste Gaslaternen aufgestellt und dienten der Beleuchtung. 1879 installierte Werner Siemens die erste elektrische Straßenbeleuchtung in Berlin. Für die Steuerung der Straßenlaternen kommen in aller Regel Zeitschaltuhren zum Einsatz, dies ist aber oftmals nicht sehr effizient. Deshalb gibt es Systeme die den Sonnenaufgang und den Sonnenuntergang über die GPS Koordinaten ermitteln. Eine ganz einfache und sichere Möglichkeit, die Beleuchtung zu schalten ist über einen Sensor, der erkennt wann es dunkel ist. Genau dies stelle ich hier vor. Als Beispiel habe ich eine Straßenlaterne aus Holz konstruiert, ein Lichtsensor erkennt wann es dunkel ist und schaltet dann das Licht der Straßenlaterne ein.
Generator
Den ersten bekannt gewordenen Wechselstromerzeuger baute Hippolyte Pixii auf Anregung von Ampère, das Modell wurde 1832 aus zwei Spulen gefertigt, unter denen ein Hufeisenmagnet kreist. Der Strom wird noch in der Maschine durch einen Kommutator gleichgerichtet. Im selben Jahr wurde von Michael Faraday eine Unipolarmaschine gebaut, die bei Rotation des zylindrischen Permanentmagneten auf der Drehachse durch Unipolarinduktion einen Gleichstrom erzeugt. Ebenfalls im Jahr 1832 wurde von Salvatore Dal Negro ein schwingender Apparat zur Erzeugung konstruiert.
Wird an der Kurbel schnell genug gedreht, leuchtet die Lampe. Die Mechanische Energie wird in elektrische Energie über einen Generator umgewandelt.
Zauberlampe
Ein Transistor ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement zum Steuern oder Verstärken meistens niedriger elektrischer Spannungen und Ströme. Er ist der weitaus wichtigste „aktive“ Bestandteil elektronischer Schaltungen, der beispielsweise in der Nachrichtentechnik, der Leistungselektronik und in Computersystemen eingesetzt wird. Besondere Bedeutung haben Transistoren – zumeist als Ein/Aus-Schalter – in integrierten Schaltkreisen, was die weit verbreitete Mikroelektronik ermöglicht. Bei der Zauberlampe verstärkt der Transistor den Strom des LDR so stark, dass eine LED leuchtet.
Heißer Draht
Schalter sind eine Baugruppe, die mittels zweier elektrisch leitender Materialien oder eines Halbleiterbauelements eine elektrisch leitende Verbindung herstellen oder trennen (Schaltkontakt). Idealerweise arbeitet ein Schalter nach dem Alles-oder-nichts-Prinzip, das heißt eine Betätigung führt immer eindeutig zu einem Schaltzustand offen oder geschlossen. Schalter, auch Schaltgeräte genannt, können nach zahlreichen Merkmalen unterschieden werden. Beispielsweise nach der Art der Betätigung, nach Bauart und konstruktiven Merkmalen oder Nutzungsmerkmalen. Der heiße Draht ist auch ein Schalter, ist der Kontakt geschlossen, dann ertönt der Summer und die Lampe leuchtet. Hat die Öse keinen Kontakt zum Draht, ist der Schalter geschlossen, Lampe und Summer sind aus.
Egal ob in der Schule, in Rathäusern, oder im Fitnessstudio fast überall sieht man mittlerweile Luftreiniger mit UV-Lampe und/oder HEPA Filtern. Auf dieser Seite will ich den Aufbau, die Funktion und die Programmierung darstellen. Natürlich ist es nur ein Modell aber es gibt sehr viel zu entdecken, zu verstehen, zu lernen und auch zu programmieren.
Wie funktioniert eine Taschenlampe
Taschenlampen sind kleine, mobile Lichtquelle mit eigener Energieversorgung. Der Name Taschenlampe entstand vermutlich weil die Lampen so klein sind dass sie auch in einer Hosen-Tasche platz finden. Nach gängiger Ansicht wurde die Taschenlampe 1899 vom Engländer David Misell erfunden, der das Patent an die American Electrical Novelty and Manufacturing Company (heute bekannt als Energizer) verkaufte.
Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?
Wenn man so auf die Dächer unseres Dorfes schaut dann sind die letzten Jahre immer mehr Solarzellen auf den Dächern zu sehen. Egal ob als einfaches Balkonkraftwerk oder eine ganze Photovoltaikanlage. Doch die Solarzellen auf den Dächern, Fassaden oder Balkonen sind nur der Sichtbare Teile dieser Anlagen. Es gehört meist noch viel mehr Technik dazu, wie ein Wechselrichter, ein Batteriespeicher und nicht zuletzt ein digitaler Zähler.
Wie funktioniert ein Bewegungsmelder?
Bewegungsmelder sind aus deinem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie schalten automatisch die Beleuchtung ein, Türen und Tore werden wie von Geisterhand geöffnet und geschlossen. In Alarmanlagen überwachen sie fast unsichtbar ob sich jemand im Gebäude befindet und es werden Wasserhähne, Händetrockne und Seifenspender Gang gesetzt ohne dass du Sie berühren musst.
Strom ist eine Form der Energie. Mit dieser Energie können elektrische Geräte wie Toaster, Wasserkocher, Herde, Fernseher oder Computer betrieben werden. Elektrische Energie wird durch Elektronen (die Teilchen in Atomen) erzeugt, die sich bewegen und dadurch Strom erzeugen. Dabei kann Strom auf verschiedene Arten erzeugt werden.
