Das Franzis Technik-Ei
In
Erwartung des Osterfests hatte Franzis die Idee zu diesen Technik-Eiern
in der Young Explorer Reihe. Der Lügendetektor entspricht technisch dem Lügendetektor im Blechgehäuse
und ist für Kinder ab 8 Jahren geeignet. Das Thema Elektronik Know How
ist komplexer und richtet sich mehr an Ältere ab 14 Jahren.
Beide
Lernpakete verwenden ein zweiteiliges Kunststoff-Ei und eine gelaserte
Sperrholzplatte als Träger für eine Platine. Das Ei ist an der
Unterseite für eine gute Standfestigkeit abgeflacht und in der oberen
Hälfte transparent. Es eignet sich als dekoratives Objekt auf der
Fensterbank oder im Garten und kann auch beim Eiersuchen im Garten
eingesetzt werden.
Das
Elektronik-Ei enthält acht einfache Experimente vom Berührungsschalter
bis zum Warnblinker. Hier soll der Lichtsensor (Versuch 4) genauer
vorgestellt werden.
4 Lichtsensor
Eine LED arbeitet auch als Fotodiode und wird hier wie eine
Solarzelle betrieben. Sie liefert bei Beleuchtung einen kleinen Strom zur Ansteuerung der
Transistoren. Nach ausreichender Verstärkung kann damit eine zweite LED zum
Leuchten gebracht werden.
Hier wird die gelbe LED als Fotodiode verwendet und die
grüne LED zur Anzeige. Wenn eine helle Taschenlampe direkt auf die gelbe LED
gerichtet wird, leuchtet die grüne LED. Bei größerem Abstand leuchtet die grüne LED schwächer. Interessant
ist auch ein Test der anderen Farben. Welche LED eignet sich am besten als
Fotodiode?
Der
Lichtsensor funktioniert auch bei geschlossenem Ei, weil die obere
Hälfte transparent ist. De LED der grünen LED steigt mit der
Umgebungshelligkeit.
Bei diesem Versuch zeigen sich
interessante Nebeneffekte. Der Schaltung hat eine sehr große
Verstärkung und ist am Eingang extrem hochohmig. Damit ist sie auch
empfindlich für statische elektrische Felder. Man kann die grüne LED
durch Annäherung der Hand, durch Anheben des Eis oder durch Bewegung
der Füße beeinflussen. Die Empfindlichkeit steigt, wenn die Helligkeit
geringer wird. Die "Fotodiode" liefert dann nämlich nur noch einen
Strom in der Größenordnung von einem Nanoampere, sodass ein durch
Änderung der elektrischen Feldstärke bewirkter Verschiebungsstrom
deutlich ins Gewicht fällt. Die elektrischen Felder wirken sogar durch
das geschlossene Ei hindurch ins Innere.
Die einfach gehaltene
Anleitung geht zwar nicht auf diese Nebeneffekte ein. Aber das Beispiel
zeigt, dass auch in sehr einfachen Schaltungen mehr steckt, als man auf
den ersten Blick erkennt. Ideal ist es hier wie auch bei anderen
Lernpaketen, wenn Jung und Alt zusammen arbeiten, Erfahrungen und Ideen
teilen und gemeinsam Spaß an der Technik haben.
Hier wird die lötfreie Verbindungstechnik mit Plastik-Stopfen verwendet, wie sie schon beim Lügendetektor und beim Kinder-Radio
verwendet wurde. Das ist zugleich ein Test für mögliche künftige
Projekte. Wenn sich diese Technik auch bei freien Experimenten bewährt,
könnte sie in Zukunft breiter angewandt werden.
