Wettbewerb: | Thema: |
( ) Schüler experimentieren (bis 14
Jahre)
(X) Jugend forscht (ab 14 Jahre) Technik |
Ein großer automatisierter Sonnenofen |
Idee
Der existierende Sonnenofen des PKG (2.2 qm Fläche,
steht im Treppenhaus) soll renoviert und mit einer elekrischen Nachführung
versehen werden.
Durchführung
Die vorhandenen Spiegel sind alle so schlecht befestigt,
dass eine vollständige Neubelegung des Ofens notwendig ist. Sie soll
entweder wieder mit einzelnen Spiegeln oder besser mit einer durchgehenden
verspiegelten Plastikfolie erfolgen.
Die Steuerung soll den Spiegel selbsttätig der Sonne
nachführen. Der Antrieb selbst soll mechanisch durch ein Gewicht erfolgen,
die elektronische Steuerung soll nur eine "Hemmung" betätigen, d.h.
die Bewegung des Spiegels in den notwendigen Zeitabständen kurz
freigeben. Der Energiebedarf der Elektronik selbst soll ganz aus Solarzellen
gespeist werden. Die Sonnenrichtung wird durch Schattenwurf auf zwei benachbarte
Fototransistoren reguliert. Das Signal wird durch einen Operationsverstärker
verarbeitet und zur Freigabe der Hemmung benutzt.
Ideen und Skizzen zur möglichen Durchführung
dieser Aufgabe liegen vor.
Theoretische Voraussetzungen
Elektrizitätslehre: Stromkreise, Ohmsches Gesetz.
z.B. Kuhn Physik 1, S. 222 - 275. Elektronik bis Operationsverstärker
, z.B. PKG-Elektronik-Kurs.
Bewegung der Sonne am Himmel. Literatur z.B. :
Praktische Voraussetzungen
Aufbau von elektronischen Schaltungen auf der Steckplatine,
Umgang mit dem Digitalvoltmeter, Fertigkeiten in elementaren Holz- und
Metallbearbeitungtechniken.