Experimento | 10+: A5 Eigenschaften von Solarzellen

Schemagrafik:Gleichstrom aus Photovoltaikanlagen muss fr die Einspeisung ins ffentliche Netz in Wechselstrom umgewandelt werden. Hier werden die Anpassungsschritte fr Strom aus einer privaten Anlage und einem Solarkraftwerk gegenbergestellt.Die Grafik stellt zwei Mglichkeiten der Stromerzeugung fr das ffentliche Netz mittels Photovoltaik gegenber: den dezentralen Einsatz im Privathaushalt und den zentralen Einsatz in einem Solarpark. In beiden Fllen muss der Strom fr die Einspeisung ins ffentliche Versorgungsnetz in Wechselstrom umgewandelt werden. Hierfr setzt man Wechselrichter ein. Durch moderne Hochleistungselektronik wird es mglich, auch in groen Solarparks eine nahezu verlustfreie Umwandlung in Mittel- und Hochspannungen fr das 36- bzw. 110-kV-Netz durchzufhren.brigens: Ein Solarpanel hat eine Leistung von 30 350Wp (Watt-peak = Leistung bei optimaler Sonneneinstrahlung).Bibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbH unter Verwendung von Medien von: By Russell Neches - \\, CC BY 2.0\\, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=28001643 (Wechselrichter\\; Lizenz: CC BY-SA 2.0)\\, bearbeitet durch Siemens StiftungLizenz: Siemens Stiftung 2017 (CC BY-SA 4.0 international)

Foto: Photovoltaikanlage auf einer Wiese (Freiflchenanlage).Hinweise und Ideen:Das Foto eignet sich zur Veranschaulichung und beinhaltet thematisch viele Anknpfungspunkte. So knnen davon ausgehend sowohl der Energietrger Sonne als auch die damit verbundenen technologischen Entwicklungen (z. B. Photovoltaik) behandelt werden. Zudem knnen wirtschaftliche und gesellschaftliche Aspekte der Energieversorgung zur Sprache kommen.Fcher: SachkundeBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Michael HuberLizenz: Siemens Stiftung 2017 (CC BY-SA 4.0 international)

Diagramm:Formeln fr die Strahlungsenergie elektromagnetischer Wellen und das Planck'sche Strahlungsgesetz.Strahlungsenergie ist die Energie elektromagnetischer Wellen. Sie ist proportional zum Quadrat der Amplitude der elektrischen bzw. der magnetischen Feldstrke. Elektromagnetische Wellen hoher Frequenz und damit Energie haben Teilchencharakter. Die Energie dieser Teilchen ist proportional zur Frequenz bzw. umgekehrt proportional zu ihrer Wellenlnge. Der Proportionalittsfaktor ist das Plancksche Wirkungsquantum h. Dass Strahlungsenergie quantisiert sein muss, fand Max Planck bei der Untersuchung der Strahlung schwarzer Krper. Er formulierte ein Strahlungsgesetz, das aber erst durch Einsteins Postulat von den Lichtquanten erklrt werden konnte. Zahlenbeispiel fr die Plancksche Strahlungsformel:Die Sonne hat eine Oberflchentemperatur von 5.800K, die damit verbundene Strahlungsleistung ist nach der Planckschen Strahlungsformel 3,85x1023kW. Davon trifft nur ein sehr kleiner Anteil auf die Erde (bei senkrechtem Strahlungseinfall 1,37kW/m).Hinweise und Ideen:Strahlungsenergie kann vielfach in andere Energieformen umgewandelt werden: Beim Rntgen wird die Strahlungsenergie in chemische Energie verwandelt (Schwrzung des Fotofilms), Licht wird in der Solarzelle in elektrische Energie umgewandelt, ebenso Funkwellen in einer Antenne. Die Energie von Mikrowellen kann man zur Erwrmung von Speisen verwenden.Fcher: PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2017 (CC BY-SA 4.0 international)

Lckentext:Der Text informiert darber, dass Spannungs- und Stromquellen selbst einen Widerstand haben, den sog. Innenwiderstand.Die Schlerinnen und Schler sollen die Lcken im Text sinnvoll ergnzen. Die Begriffe zum Befllen der Lcken knnen als Wortkarten eingeblendet und mit Drag & Drop zugeordnet werden. Alternativ knnen die Lcken auch handschriftlich am interaktiven Whiteboard gefllt werden.Fcher: PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Zuordnungsaufgabe:Welche Funktion haben die Elemente eines Stromkreises und welche Analogie haben sie in einem Wasserkreislauf?Das Verstndnis fr folgende acht Begriffe, die in Zusammenhang mit einem elektrischen Stromkreis auftreten, soll mit dieser bung vertieft werden: Potenzial, Spannung, Batterie, elektrischer Strom, Stromstrke, Leiter, Widerstand und Verbraucher. Zum einen knnen durch Zuordnung von Wortkarten, auf denen Erklrungen zu den einzelnen Begriffen stehen, deren Bedeutungen verinnerlicht werden. Zum anderen wird durch die Zuordnung von Wortkarten, die Begriffe aus dem Wasserkreislauf enthalten, die Analogie von elektrischem Stromkreis und Wasserkreis deutlich.Hinweise und Ideen:Aus Platzgrnden konnten nicht alle Elemente eines Stromkreises genannt werden, wie z. B. auch Schalter, Amperemeter, Voltmeter usw.Fcher: PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Video (00:30 Minuten):Die Funktionsweise einer Solarzelle wird in einem einfachen Versuchsaufbau gezeigt und dann theoretisch erklrt.Der Film zeigt die Solarzelle als Stromlieferant: Bei der Beleuchtung mit einer Lampe fngt ein Windrad an sich zu drehen. Die Erklrung fr den Stromfluss liefern das Bndermodell des Festkrpers und die Quantennatur des Lichts. Dies wird anhand einer Grafik erlutert.Das Video ist ein Ausschnitt aus der didaktischen DVD Optik Eigenschaften des Lichts".Fcher: PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MedienLBLizenz: MedienLB/Siemens Stiftung 2017 (CC BY-NC-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Partnerkrtchen nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Partnerkrtchen nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Partnerkrtchen dienen der individuellen bung des Fachthemas. Hier sind alle Schlerinnen und Schler aktiv und werden durch den spielerischen Charakter der Methode motiviert. Gut einsetzbar im Lernzirkel oder bei groen Klassen. Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren. Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Experimentieranleitung zu Experimento | 10+:Inhaltliche Hintergrundinformationen und praktische Hinweise zur Durchfhrung des Experiments Eigenschaften von Solarzellen Spannung, Strom und Leistung. Es umfasst sechs Teilexperimente.Das Experiment setzt sich aus sechs Teilexperimenten zusammen: Erste Erkundungen mit der Solarzelle Kurzschlussstromstrke und Leerlaufspannung bei unterschiedlichem Abstand zur Lampe Was passiert, wenn man Solarzellen in Reihe oder parallel schaltet? Stromstrke und Spannung bei der Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen Wie verhalten sich Solarzellen in Reihen- oder Parallelschaltung bei Abschattung? Optimierung der Leistung von SolarzellenWerden die Teilexperimente zur Erforschung der elektrischen Eigenschaften der Solarzellen in der vorgeschlagenen Reihenfolge gemacht, werden sie zu einer Lerneinheit, die sich in der Elektrizittslehre sehr gut zur experimentellen Verifikation des zuvor gelernten Basiswissens einsetzen lsst. Das aktuelle Thema Solarstrom trgt dabei sicher zur Motivation der Schlerinnen und Schler bei. Aber auch die Themen Erneuerbare Energien und Energiewende knnen mit diesen Experimenten hervorragend thematisiert werden. Hier muss aber auf entsprechende Vorkenntnisse der Schlerinnen und Schler geachtet werden. Hinweise: Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die fr Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien. Alle in der Anleitung genannten Materialien mssen selbst im Handel beschafft werden. Einzelne Experimentiermaterialien knnen auch im Onlineshop des Lehrmittelherstellers Arnulf Betzold GmbH unter www.betzold.de/experimento kostenpflichtig bezogen werden.Fcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Lutz Studel\\, Prof. Dr. Rita Wodzinski fr die Siemens StiftungLizenz: Siemens Stiftung 2021 (CC BY-SA 4.0 international)

Linkliste:Weiterfhrende Informationen zum Experiment A5 Eigenschaften von Solarzellen Spannung, Strom und Leistung.Die Links knnen zur Vorbereitung bzw. zur Vertiefung des Experiments aus Experimento | 10+ eingesetzt werden.Fcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2015 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler.Das Lsungsblatt enthlt Musterantworten auf alle Fragen, die in der Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler gestellt werden. Die Antworten sind z. T. sehr kurz, oft nur stichwortartig. Je nach Lernziel mssen sie noch durch zustzliche Erarbeitung aus Lehrbchern und ggf. Recherchen im Internet ergnzt und vertieft werden!Ebenso wird auf die Auswertungen zu den einzelnen Teilexperimenten eingegangen, aber nur dort, wo sich erfahrungsgem Schwierigkeiten ergeben knnten.Nhere Informationen finden Sie in der zugehrigen Experimentieranleitung A5 Eigenschaften von Solarzellen (Schleranleitung), die auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2015 (CC BY-SA 4.0 international)

Experimentieranleitung zu Experimento | 10+:Ausfhrliche Anweisungen und Fragen fr Schlerinnen und Schler zur Durchfhrung des Experiments Eigenschaften von Solarzellen Spannung, Strom und Leistung. Es umfasst sechs Teilexperimente.Das Experiment setzt sich aus sechs Teilexperimenten zusammen: Erste Erkundungen mit der Solarzelle Kurzschlussstromstrke und Leerlaufspannung bei unterschiedlichem Abstand zur Lampe Was passiert, wenn man Solarzellen in Reihe oder parallel schaltet? Stromstrke und Spannung bei der Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen Wie verhalten sich Solarzellen in Reihen- oder Parallelschaltung bei Abschattung? Optimierung der Leistung von Solarzellen Zu jedem Teilexperiment erhalten die Schlerinnen und Schler zunchst einen berblick ber die zu verwendenden Materialien sowie Sicherheitshinweise. Darauf folgt die ausfhrliche Schritt-fr-Schritt-Anleitung zur Versuchsdurchfhrung. Im Anschluss daran werden die Schlerinnen und Schler aufgefordert, ihre Beobachtungen zu notieren. Anhand von konkreten Fragen wird auf die Auswertung der Versuchsergebnisse hingefhrt. Zum Abschluss werden vertiefende Fragen zum Experiment gestellt (Lsungsblatt fr die Lehrkraft vorhanden).Hinweise und Ideen: Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die fr Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien und besprechen Sie diese mit den Schlerinnen und Schlern.Fcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Lutz Studel\\, Prof. Dr. Rita Wodzinski fr die Siemens StiftungLizenz: Siemens Stiftung 2021 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nhere Informationen finden Sie beim zugehrigen SFU-Arbeitsblatt A5 Erste Erkundungen mit der Solarzelle (SFU-Arbeitsblatt 1), das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Satzmuster nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Satzmuster nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Das Satzmuster eignet sich vor allem fr lernschwache Schlerinnen und Schler, da die sehr stark gelenkt sind. Sie knnen damit eine korrekte Anwendung der Fachsprache ben.Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nhere Informationen finden Sie beim zugehrigen SFU-Arbeitsblatt A5 Kurzschlussstromstrke und Leerlaufspannung (SFU-Arbeitsblatt 2), das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Bildsequenz nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Bildsequenz nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Die Bildsequenz dient dazu, das richtige Erfassen und Wiedergeben der zeitlichen und logischen Reihenfolge von Ereignissen zu trainieren. Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nhere Informationen finden Sie beim zugehrigen SFU-Arbeitsblatt A5 Optimierung der Leistung von Solarzellen (SFU-Arbeitsblatt 6), das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Satzmuster nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Satzmuster nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Das Satzmuster eignet sich vor allem fr lernschwache Schler, da die sehr stark gelenkt sind. Die Schlerinnen und Schler knnen damit eine korrekte Anwendung der Fachsprache ben.Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren. Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nhere Informationen finden Sie beim zugehrigen SFU-Arbeitsblatt A5 Solarzellen bei Abschattung (SFU-Arbeitsblatt 5), das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang Ose und Michael MaiwormLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Zuordnung nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Zuordnung nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Die Zuordnung eignet sich besonders gut fr Partner- und Gruppenarbeit sowie zu bungszwecken. Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren. Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang Ose und Michael MaiwormLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nhere Informationen finden Sie beim zugehrigen SFU-Arbeitsblatt A5 Solarzellen in Reihe oder parallel geschaltet (SFU-Arbeitsblatt 3), das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang Ose und Michael MaiwormLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Filmleiste / Lckentext nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet die Methoden-Werkzeuge Filmleiste und Lckentext nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Die Filmleiste untersttzt das zusammenhngende Sprechen und die richtige zeitliche und inhaltliche Abfolge von Handlungen oder Ereignissen. Der Lckentext dient zur Wiederholung und Zusammenfassung eines Themengebiets. Er eignet sich auch zur Binnendifferenzierung.Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren. Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang Ose und Michael MaiwormLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Lsungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nhere Informationen finden Sie beim zugehrigen SFU-Arbeitsblatt A5 Stromstrke bei Reihen- und Parallelschaltung (SFU-Arbeitsblatt 4.1), das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang Ose und Michael MaiwormLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Wortgelnder nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Wortgelnder nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Das Wortgelnder untersttzt die Einfhrung von typischen Satzstrukturen im Fachunterricht und ist eine Sprachsttze fr die Schlerinnen und Schler. Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren. Fcher: Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang Ose und Michael MaiwormLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Sachinformation:
Die wichtigsten Kenngrößen einer Solarzelle und verschiedene Typen von Solarzellen im Überblick.

Der am weitesten verbreitete Solarzellentyp ist die polykristalline Silizium-Solarzelle. In tabellarischer Form sind hier die wesentlichen Daten eines polykristallinen Solarmoduls (60 einzelne Solarzellen) zusammengestellt.
Den Zusammenhang zwischen elektrischem Strom und Spannung in einer Solarzelle zeigt die sog. U-I-P-Kennlinie (Strom-Spannungs-Leistungs-Kennlinie). Charakteristisch hier ist der Maximum Power Point (MPP). Er gibt an, bei welchem Strom und welcher Spannung die größte Leistung erzielt werden kann.
Neben Silizium haben auch andere Materialien einen gewissen Marktanteil am Bau von Solarzellen. Die unterschiedlichen Typen samt ihren Wirkungsgraden werden in der Übersicht gezeigt.


Fächer: Physics, Technology, Physik

Bibliografie: Siemens Stiftung

Urheber: MediaHouse GmbH

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Sachinformation:Spannungs- und Stromquellen haben selbst einen Widerstand, den sog. Innenwiderstand.Die Eigenschaften von Spannungs- und Stromquellen in Bezug auf ihren Innenwiderstand werden erklrt und die Bedeutung des Innenwiderstands bei der Reihen- und Parallelschaltung von Batterien bzw. Solarzellen herausgestellt.Fcher: PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Sachinformation:So bedient man ein Digitalmultimeter richtig und vermeidet Kurzschlsse beim Aufbau von elektrischen Schaltungen.Die Schlerinnen und Schler erlernen den richtigen Umgang mit dem Digitalmultimeter (Sicherheitshinweise, Auswahl des Messbereichs, Anschlieen der Messkabel usw.). Zustzlich werden Schaltkreise fr einfache elektrische Messungen vorgestellt und es wird erklrt, was bei den jeweiligen Messungen zu beachten ist. Ergnzend dazu gibt es Tipps zur Vermeidung von Kurzschlssen beim Aufbau von Schaltungen und zum sachkundigen Umgang mit Batterien und Akkus.Hinweise und Ideen:Die Themen, die in diesem Grundkurs behandelt werden, sind nur in dem Umfang und in der Tiefe dargestellt, wie es fr das Arbeiten mit Experimento | 10+ ntig ist.Fcher: Biologie, Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbH unter Verwendung von Medien von: Siemens StiftungLizenz: Siemens Stiftung 2021 (CC BY-SA 4.0 international)

Handreichung:Es werden einige SFU-Methoden vorgestellt, bei denen Lernkarten zum Einsatz kommen knnen.Der Einsatz von Lernkarten wird hier fr folgende SFU-Methoden erklrt: Zuordnung (getrennte Aufgaben- und Lsungskarten) Gedchtnisspiel (getrennte Aufgaben- und Lsungskarten) Wrfelspiel (doppelseitige Aufgaben-Lsungskarten) Partnerkrtchen (doppelseitige Aufgaben-Lsungskarten) Kettenquiz (getrennte Aufgaben- und Lsungskarten) Zwei aus Drei (es werden nur die Aufgaben- bzw. Lsungskarten getrennt benutzt) Kugellager (doppelseitige Aufgaben-Lsungskarten) Domino (Aufgabendoppelkarten und Lsungsdoppelkarten) Das Spielen mit Lernkarten eignet sich vor allem zur Wiederholung und Vertiefung von Lernstoff und zur Einbung von Fachvokabular.Die Schlerinnen und Schler knnen die Krtchen selbst herstellen, wenn die Lehrkraft die Richtigkeit der Inhalte anschlieend berprft. Aber am vorteilhaftesten und zeitsparendsten hat sich herausgestellt, dass die Lehrkraft ein Kartenarchiv auf dem Computer anlegt, das jederzeit erweitert, gendert und in beliebiger Anzahl ausgedruckt werden kann. Diese Handreichung enthlt dafr eine Vorlage.Hinweis: Fr die Experimente A4 Verdampfungswrme So khlt man mit Wrme und A5 Eigenschaften von Solarzellen Spannung, Strom und Leistung sind vorgefertigte Partnerkrtchen auf dem Medienportal der Siemens Stiftung verfgbar.Fcher: Biologie, Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Handreichung:Informationen fr die Lehrkraft zum Einsatz von Experimento | 10+ im Unterricht.Die Lehrkraft erhlt eine pdagogisch-didaktische Einfhrung zum Einsatz von Experimento | 10+ im Unterricht. Die meist unaufwndigen Freihandversuche knnen fcherbergreifend durchgefhrt werden, sie eignen sich als Einstieg in ein neues Thema oder zur bung des bereits Gelernten. Sie haben aktuellen Alltagsbezug, untersttzen selbststndiges, kompetenzorientiertes Lernen und sind fr verschiedene Altersstufen geeignet. Bibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Michael Huber fr die Siemens StiftungLizenz: Siemens Stiftung 2021 (CC BY-SA 4.0 international)

SFU-Arbeitsblatt:Zu den Experimentieranleitungen zum Thema Energie fr Schlerinnen und Schler. Methoden-Werkzeug: Wrfelspiel nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell fr den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet das Methoden-Werkzeug Wrfelspiel nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Das Wrfelspiel motiviert zur Wiederholung und fhrt zur Festigung von gelernten Fachbegriffen und -inhalten. Sprachschwache Schlerinnen und Schler erhalten Untersttzung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befhigt, fachlich zu kommunizieren. Fcher: Biologie, Chemie, Deutsch fr Kinder anderer Muttersprache, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Dr. Wolfgang OseLizenz: Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Simulation:Photovoltaik ist die Umwandlung von Licht in elektrische Energie. Physikalisch ist sie ein Beispiel dafr, dass auch bei der Energieumwandlung die Quantisierung der Energie eine wichtige Rolle spielt.Lichtquanten, die auf einen Halbleiter treffen, erzeugen durch den inneren Photoeffekt Leitungselektronen auf hherem Potenzial. Von dort knnen sie zur Nutzung ber den ueren Stromkreis abflieen. Dieser Effekt ist abhngig von der Energie der Photonen und dem Halbleitermaterial. Wie der Stromfluss in einer Photozelle abluft, zeigt eine Animation. Erklrende Grafiken zum inneren Photoeffekt in einem Halbleiter und zum Energieschema der Solarzelle knnen eingeblendet werden.Hinweise und Ideen:Wo werden Photozellen zur Stromgewinnung eingesetzt? Welchen Wirkungsgrad kann man erzielen?Fcher: PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: MediaHouse GmbHLizenz: Siemens Stiftung 2020 (CC BY-SA 4.0 international)

Gestufte Hilfen:zum Experiment A5 Inklusion: Eigenschaften von Solarzellen (Schleranleitung)Bebilderte Lernhilfen untersttzen sowohl den Prozess der Erkenntnisgewinnung als die Handlungen beim Experimentieren.Fcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Anke Ganzer\\, Karsten Krger und Volker Torgau erstellt fr das Landesinstitut fr Schulqualitt und Lehrerbildung Sachsen-AnhaltLizenz: Landesinstitut fr Schulqualitt und Lehrerbildung Sachsen-Anhalt/Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Handreichung:erweiterte Lehrerinformation zur gleichnamigen ExperimentieranleitungDer Einsatz der Experimente erfolgt lehrplanrelevant, kontextorientiert sowie unter Angabe der entsprechenden Sicherheitsangaben. Alle notwendigen Angaben zum Einsatz des Experimentes im Unterricht werden hier bersichtlich beschrieben. fachliche Grundlagen Hinweise zur DurchfhrungFcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Anke Ganzer\\, Karsten Krger und Volker Torgau erstellt fr das Landesinstitut fr Schulqualitt und Lehrerbildung Sachsen-Anhalt unter Verwendung von Medien von Siemens StiftungLizenz: Landesinstitut fr Schulqualitt und Lehrerbildung Sachsen-Anhalt/Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)

Experimentieranleitung:rund um die Solarzelle mit Bezug zum Experiment Experimento | 10+: A5 Eigenschaften von Solarzellen (Schleranleitung)In dieser Schleranleitung wird neben der Experimentieranleitung auch problemorientiertes Erarbeiten von naturwissenschaftlichen Phnomenen angeleitet.Fcher: Chemie, PhysikBibliografie: Siemens StiftungRechteinhaber: Anke Ganzer\\, Karsten Krger und Volker Torgau erstellt fr das Landesinstitut fr Schulqualitt und Lehrerbildung Sachsen-Anhalt unter Verwendung von Medien von Siemens StiftungLizenz: Landesinstitut fr Schulqualitt und Lehrerbildung Sachsen-Anhalt/Siemens Stiftung 2016 (CC BY-SA 4.0 international)