Experiment 1

Binäre Zahlen mit Strom darstellen

Material

1 Steckbrett mit Batterie

Das Steckbrett

Das Steckbrett besteht aus vielen Löchern in welche wir weitere Bauteile einstecken können. Die Löcher sind im Innern des Steckbretts elektrisch verbunden. Durch geschickte Anordnung der Bauteile auf dem Steckbrett können wir eine gewünschte Schaltung aufbauen. Die Löcher sind folgendermassen verbunden:

Leitungen im Steckbrett

• Die beiden obersten und die beiden untersten Linien mit Löchern sind durchgehend horizontal verbunden und entweder am Pluspol (rot) oder dem Minuspol (blau) der Batterie angeschlossen. Sie bilden die Stromversorgung für unsere Experimente.
• Die Löcher zwischen diesen Linien sind jeweils in Fünfergruppen vertikal verbundenen (grüne Linien im Bild).

1 Box mit Drahtbrücken und Pinzette

Meist reichen die Verbindungen innerhalb des Steckbretts nicht aus, um eine bestimmte Schaltung aufzubauen. Deshalb erhalten Sie Drahtbrücken, mit welchen Sie auf dem Steckbrett weitere Verbindungen stecken können. Das einstecken der Brücken gelingt am besten mit der Pinzette.

Drahtbrücken und Pinzette

2 Doppelschalter

Doppelschalter

Symbol Doppelschalter

Der Doppelschalter verfügt über zwei unabhängige Schalter. Im Zustand ON sind jeweils die beiden entsprechenden Anschlussdräht miteinander elektrisch verbunden.

4 Leuchtidoden rot

Leuchtdiode (LED)

Symbol LED

Die Leuchtdiode leuchtet, wenn der lange Anschluss mit dem Pluspol und der kurze Anschluss mit dem Minuspol der Batterie verbunden ist. Wir brauchen sie als Anzeige, ob eine Leitung auf

• 1 - Diode leuchtet - oder auf
• 0 - Diode ist dunkel - gesetzt ist

Das Experiment

Bauen Sie auf dem Steckbrett die folgende Schaltung auf:

Schaltung von oben

Beachten Sie dass die langen Anschlüsse der LEDs auf der Seite der Schalter eingesteckt sind. Die kurzen Anschlüsse sind dann auf der Seite der Drahtbrücken eingesteckt (siehe Detailabbildung).

Detail LED: Kurze Anschlüsse sind mit negativem Batteriepol verbunden

Überprüfen Sie, ob jede der Dioden leuchtet, wenn der zugeordnete Schalter eingeschaltet ist Stellen Sie dann die Schalter so ein, dass die Dioden die Zahl 11₁₀ im Zweiersystem anzeigen.

Schaltung

Die Foto, nach welcher Sie die Schaltung aufgebaut haben, enthält viele Details, welche eigentlich unwesentlich sind (z.B. die vielen unbenutzten Löcher). Deshalb hat man Symbole eingeführt, mit welchen man eine Schaltung auf das Wesentliche beschränkt aufzeichnen kann. Für unser Experiment sieht das so aus:

Schaltung symbolisch

Nur für Elektronikbegeisterte:
Eigentlich dürfen LEDs nicht direkt an eine Batterie angeschlossen werden. Es braucht noch einen Vorwiderstand. Unsere LEDs haben diesen Vorwiderstand schon eingebaut. Um die Sache nicht zu verkomplizieren, wurde er in der Schaltung nicht eingezeichnet.