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0 ArtikelUniTrain-Kurse Elektrotechnik
Mit Hilfe von didaktisch aufbereiteten, industrieüblichen Schaltungen und Multimediakursen erfolgt der praxisnahe Einstieg in die Elektrotechnik. Das unfangreiche Angebot zur Elektrotechnik umfasst neben der Gleich-, Wechsel- und Drehstromtechnik auch Kurse zu vertiefenden Themen wie EMV oder Schaltungsanalyse.
UniTrain-Multimediakurse zum Thema Elektrotechnik vermitteln den Kursteilnehmern die Grundlagen der Elektrotechnik. Sie lernen den Umgang mit der Messtechnik, dem Multimeter und dem Oszilloskop. Sie werden anhand von Strom- und Spannungsmessungen an grundlegenden Schaltungen mit den Begriffen und Gesetzen der Elektrotechnik vertraut und wenden das Erlernte unmittelbar in zahlreichen kompakten, erprobten Experimenten an.
Alle Versuche werden mit berührungsungefährlicher Schutzkleinspannung durchgeführt.
Kurs Elektrotechnik 1: Gleichstromtechnik
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit verschiedenen Widerstandsschaltungen, Kondensator und Spule
- 1 Experimentierkarte mit Spannungsteilerschaltungen
- 1 Experimentierkarte mit Schaltungen zur Untersuchung temperatur-, licht- und spannungsabhängiger Widerstände
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Den Begriff Elektrizität erklären können
- Beispiele für die Nutzung von Elektrizität nennen können
- Kennenlernen des Bohr'schen Atommodells
- Elektrische Ladung und elektrisches Feld
- Zwischen Leiter, Nichtleiter und Halbleiter unterscheiden können
- Kennenlernen der Begriffe Strom, Spannung und Widerstand
- Verschiedene Gleichspannungsquellen benennen können
- Untersuchung eines einfachen Stromkreises mit Glühlampe
- Messen mit Voltmeter und Amperemeter
- Bauformen und Farbcodierung von Widerständen
- Experimenteller Nachweis des Ohm'schen Gesetzes
- Experimenteller Nachweis der Kirchhoff'schen Gesetze
- Messung an Reihen- und Parallelschaltungen von Widerständen
- Untersuchung von Schaltungen mit gemischt geschalteten Widerständen
- Messungen an Spannungsteilerschaltungen mit festen / veränderlichen Widerständen
- Messungen an Brückenschaltungen
- Leistungsmessung im Gleichstromkreis
- Untersuchung des Schaltverhaltens von veränderlichen Widerständen (LDR, NTC, PTC, VDR)
- Messung und Interpretation der Kennlinien von veränderlichen Widerständen (LDR, NTC, PTC, VDR)
- Messtechnische Untersuchung von Spule und Kondensator im Gleichstromkreis
- Fehlersuche (9 über Relais aktivierbare Fehler)
- Kursdauer: ca. 8 h (davon ca. 1,5 h Fehlersuche)
Kurs Elektrotechnik 2: Wechselstromtechnik
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit passiven Bauelementen R, L, C, über 2 mm Buchsen kombinierbar
- 1 Experimentierkarte mit 3 RLC Schwingkreisen, 1 Schwingkreis abstimmbar
- 1 Experimentierkarte mit 1 Netztransformator, 1 Übertrager und Lastschaltungen
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Den Unterschied zwischen Gleich- und Wechselgrößen erklären können
- Die Kenngrößen sinusförmiger Signale benennen können
- Effektivwerte verschiedener periodischer Signale ermitteln
- Zeigerdiagramme zur Darstellung sinusförmiger Signale verwenden
- Rechnen mit Zeigerdiagrammen
- Kennen der charakteristischen Größen von Kapazitäten und Induktivitäten
- Erklären der Funktion von Kondensator und Spule als Energiespeicher
- Ermitteln der Kapazitätswerte von Kondensatoren mit Hilfe von Messungen
- Ermitteln der Induktivitätswerte von Spulen mit Hilfe von Messungen
- Den Begriff Blindwiderstand von Kapazität und Induktivität kennen lernen
- Den Blindwiderstand von Spule und Kondensator experimentell ermitteln
- Untersuchung des Wechselstromverhaltens von RC- und RL-Spannungsteilerschaltungen
- Untersuchung des Frequenzverhaltens einfacher Filterschaltungen an Wechsel- und Rechteckspannungen
- Die Funktionsweise elektrischer Schwingkreise erklären können
- Kennenlernen der Begriffe Resonanz, Güte, Bandbreite und Grenzfrequenz von Schwingkreisen
- Messung des Frequenzverhaltens von Reihen- und Parallelschwingkreisen
- Abstimmen eines Parallelschwingkreises mit Kapazitätsdioden
- Die Begriffe Wirk-, Blind- und Scheinleistung erklären können
- Untersuchung des Lastverhaltens von Transformatoren: Last-, Leerlauf- und Kurzschlussmessungen
- Kennen der typischen Einsatzgebiete von Transformatoren und Übertragern
- Messen und analysieren des Frequenzverhaltens von Transformatoren
- Untersuchung des Lastverhaltens von Übertragern
- Messen und analysieren des Frequenzverhaltens von Übertragern
- Fehlersuche (4 über Relais aktivierbare Fehler)
- Kursdauer: ca. 8 h (davon ca. 1 h Fehlersuche)
Kurs Elektrotechnik 3: Drehstromtechnik
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit 1 Stern- und 1 Dreiecksschaltung sowie ohmschen und kapazitiven Lasten
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen von Drehstrom-Anwendungen
- Kennen der Begriffe im Drehstromnetz
- Messungen von Strang- und Leitergrößen im Drehstromnetz
- Mit Hilfe von Messungen die Gesetzmäßigkeiten zwischen Leiter- und Strangspannungen ermitteln und benennen
- Untersuchung von ohmschen und kapazitiven Verbrauchern in Stern- und Dreieckschaltung
- Ermitteln der Phasenverschiebung zwischen Leiter und Strangspannungen
- Messung der Ausgleichsströme im Neutralleiter und erklären der Auswirkungen von Neutralleiterunterbrechungen
- Strom und Spannungsmessungen bei symmetrischen und unsymmetrischen Belastungen
- Messung der Leistung an einer Drehstromlast
- Kursdauer: ca. 4 h
Kurs Elektrotechnik 4: Magnetismus / Elektromagnetismus
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit 7 vorbereiteten Schaltungen
- Transformator mit abnehmbarem Eisenkern
- Kompassnadel zur Untersuchung von magnetischen Feldern
- Elektromagnetische Bauelemente: Reedschalter, Hallschalter und Relais
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Erklären des Phänomens Magnetismus
- Kennen magnetischer Materialien
- Aufzählen von Beispielen für den Einsatz magnetischer Materialien in der Elektrotechnik
- Kennen und Erklären der Begriffe magnetische Pole, magnetisches Feld, Feldlinien und Feldstärke
- Untersuchung des Magnetfelds eines stromdurchflossenen Leiters
- Untersuchung des Magnetfelds einer Spule (Luftspule, Spule mit Kern)
- Kennen und erklären des Begriffs Elektromagnetische Induktion
- Untersuchung des Ein-, und Ausschaltverhaltens einer Induktivität
- Das Entstehen der Lorentzkraft erklären
- Aufbau und Funktionsweise eines Transformators erklären
- Untersuchung des Einflusses des Eisenkerns auf das Übertragungsverhalten eines Transformators
- Messtechnische Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses eines Transformators
- Messtechnische Untersuchung eines Transformators bei verschiedenen Lasten
- Aufbau elektromagnetischer Bauelemente erklären: Relais, Reedschalter
- Experimenteller Nachweis der Funktionsweise von Relais und Reedschalter
- Experimentelle Untersuchung von Anwendungsschaltungen elektromagnetischer Bauelemente: Steuerschaltkreis mit Selbsthaltung, Hallsensor
- Kursdauer: ca. 4 h
Kurs Elektrotechnik 5: Messen mit dem Multimeter
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit Bauteilen zur Strom-, Spannungs- und Widerstandsmessung
- Schaltung zur Messung unbekannter Bauelemente
- Digitalmultimeter Multi 13S
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen der Bedienelemente des Multimeters
- Gefahrenquellen bei Messungen an elektrischen Schaltungen erkennen
- Messen elektrischer Gleich- und Wechselspannungen mit dem Multimeter
- Messen elektrischer Gleich- und Wechselströme mit dem Multimeter
- Widerstandsmessungen mit dem Multimeter
- Diodenmessungen mit dem Multimeter
- Nullabgleich und Durchgangsmessungen ausführen
- Messbereichsanpassung
- Mögliche Fehlerquellen bei Messungen kennen
- Bauelemente an einer unbekannten Schaltung mit Hilfe von Strom und Spannungsmessungen ermitteln
- Kursdauer: ca. 3 h
Kurs Elektrotechnik 6: Schaltungsanalyse
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit Steckfeld zum Aufbau von Widerstandsnetzwerken
- 2 Konstantstrom- und 2 Konstantspannungsquellen
- 18 Steckwiderstände auf Leiterplatte
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen der Grundgleichungen elektrischer Netzwerke
- Aufstellen der Kirchhoffschen Gleichungen für ein Widerstandsnetzwerk
- Analyse von Widerstandsnetzwerken mit Hilfe der Kirchhoffschen Gleichungen
- Leistungsanpassung in Widerstandsschaltungen
- Umformung elektrischer Netzwerke (Stern-Dreieck-Umwandlung)
- Kennenlernen und Anwenden des Überlagerungssatzes
- Vereinfachung von Widerstandsnetzwerken mit Hilfe des Satzes der Ersatzspannungsquelle
- Vereinfachung von Widerstandsnetzwerken mit Hilfe des Satzes der Ersatzstromquelle
- Vereinfachung eines Widerstandsnetzwerks mit 2 Quellen mit Hilfe des Theorems von Millman
- Umwandlung von Ersatzspannungs- in Ersatzstromquelle
- Analyse von Widerstandsnetzwerken mit Hilfe des Maschenstromverfahrens
- Analyse von Widerstandsnetzwerken mit Hilfe des Knotenpotentialverfahrens
- Kursdauer: ca. 5 h
Kurs Elektrotechnik 7: Elektromagnetische Verträglichkeit EMV
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit parallelen Leiterbahnen zur Untersuchung galvanischer, induktiver und kapazitiver Kopplungseffekte und Messverstärker
- Aufbewahrungskoffer
- LabSoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen des Begriffs elektromagnetische Verträglichkeit EMV
- Kennenlernen der elektromagnetischen Kopplungseffekte
- Auflisten natürlicher und künstlicher elektromagnetischer Störquellen
- Auflisten der wichtigsten europäischen EMV-Normen und -Richtlinien
- Messtechnische Untersuchung der galvanischen Kopplung zwischen parallelen Leiterbahnen
- Messtechnische Untersuchung der kapazitiven Kopplung zwischen parallelen Leiterbahnen
- Messtechnische Untersuchung der induktiven Kopplung zwischen parallelen Leiterbahnen
- Maßnahmen zur Verbesserung der EMV-Eigenschaften einer Schaltung kennenlernen
- Maßnahmen zur Vergrößerung der Störfestigkeit einer Schaltung kennenlernen
- Kursdauer: ca. 4 h
Kurs Elektrotechnik 8: Messen mit dem Oszilloskop
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit phasen-gekoppelten 2-Kanal-Signalgenerator, Lautsprecher und Bauteilen für die Oszilloskopmessungen
- Virtuelles digitales 4-Kanal-Speicheroszilloskop
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Aufbau und Funktionsweise von Oszilloskopen
- Kennenlernen der Bedienelemente des Oszilloskops
- Kennenlernen der verschiedenen Betriebsarten eines Oszilloskops
- Messen elektrischer Gleich- und Wechselspannungen mit dem Oszilloskop
- Passende Messbereichseinstellungen wählen
- Messungen mit unterschiedlichen Trigger-Einstellungen (steigende / fallende Flanke, Einzel- / Dauermessung) durchführen
- Messungen im x/t- und x/y-Modus durchführen
- Kennlinienaufnahme von Bauelementen mit dem Oszilloskop
- Messen von Lissajou-Figuren
- Bauteileigenschaften mit Hilfe des Oszilloskops bestimmen
- Kursdauer: ca. 3 h
UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)
Das UniTrain-Interface ist das zentrale Gerät des UniTrain-Systems. Es stellt die zum Experimentieren benötigten Ein- und Ausgänge, Schalter, Quellen und die Messtechnik zur Verfügung. Die Steuerung des Interface erfolgt über den angeschlossenen PC.
Ausstattung Interface:
- 32-Bit-Prozessor mit Messdatenspeicher
- USB-2.0-Schnittstelle, Datenrate 12 MBit/s
- WLAN-Schnittstelle 2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n
- UniTrain-Bus zum gleichzeitigen Anschluss beliebig vieler Aufnahmemodule
- Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
- Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
- Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
- Mehrfarbige LEDs zur Statusanzeige
- Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
- Externes Tischnetzteil mit Weitbereichseingang 100-264 V, 47-63 Hz, Ausgang 24 V / 5 A
- Gewicht (einschließl. Netzteil): 2,1 kg
Ausgänge:
- Einstellbarer analoger Ausgang, +/- 10 V, 0,2 A, DC – 5 MHz, über BNC- und 2-mm-Buchsen
- Analoger Festspannungsausgang 5 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchse auf Experimenter CO4203-2B)
- 2 analoge Festspannungsausgänge +/- 15 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
- 3 einstellbare analoge Ausgänge +/- 20 V, 1 A, DC-150 Hz (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
- 8 Relais 24 V DC / 1 A, davon 4 Relais auf 2-mm-Buchsen
- 16 Bit digitale Signalausgänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, TTL / CMOS, Taktfrequenz 0 - 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V
Eingänge:
- 4 analoge Differenzverstärkereingänge mit 10 MHz Bandbreite, Spannungsfest bis 100 V, Abtastrate 100 MSample, 9 Messbereiche, Speichertiefe 4 x 8k x 10 bit, Anschlüsse: BNC- (2 Eingänge) und 2-mm-Buchsen (4 Eingänge)
- 2 analoge Eingänge zur Strommessung, Überstromfest bis 5 A, Abtastrate 250kSample, 2 Messbereiche, Auflösung 12 bit, Anschluss über 2-mm-Buchsen
- 16 Bit digitale Signaleingänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, Speichertiefe 16 Bit x 2k, TTL / CMOS, Abtastrate 0 – 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V
Virtuelle Instrumente (Messgeräte und Quellen):
- 2 x VI Voltmeter, 2 x VI Amperemeter: AC, DC, 9 Bereiche 100m V bis 50 V, TrueRMS, AV
- 1 x VI Leistungsmesser, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V
- 1 x VI 2-Kanal-Amperemeter: AC, DC, 2 Bereiche 300 mA und 3 A, TrueRMS, AV
- 1 x VI 2-Kanal-Voltmeter: AC, DC, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V, TrueRMS, AV
- 1 x VI 2-/4-Kanal-Oszilloskop: Bandbreite 10 MHz, 25 Zeitbereiche 100 ns/div bis 10 s/div, 9 Spannungsbereiche 20 mV/div bis 10 V/div, Trigger und Pretrigger, XY- und Xt Modus, Cursor-Funktion, Additions- und Multiplikations-Funktion für 2 Kanäle
- 1 x VI Spektrumanalysator: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Eingangsfrequenzbereich 3 Hz bis 1 MHz, Zeitbereichsanzeige
- 1 x VI Bode-Plotter: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Frequenzbereich 1 Hz - 5 MHz, Zeitbereichsanzeige und Ortskurven-Diagramm
- 1 x VI Stellbare Gleichspannung 0 - 10 V
- 1 x VI Funktionsgenerator: 0,5 Hz - 5 MHz, 0 - 10 V, Sinus, Rechteck, Dreieck,
- 1 x VI Arbitrary Generator, 1 x VI Pulsgenerator
- 1 x VI 16 x Digital Out, 1 x VI 16 x Digital IN, 1 x VI 16 x Digital IN / OUT: Anzeige Binär, Hex, Dezimal und Oktal Zahlen Display
- 1 x VI Drehstromnetzgerät 0 - 150 Hz, 0 - 14 Veff, 2 A (benötigt CO4203-2B)
- 1 x VI Einstellbares Gleichspannungsnetzgerät 3 x (-20 V - +20 V), 2 A (benötigt CO4203-2B)
- 1 x VI Drehstromnetzgerät mit zusätzlich einstellbarer Phasenverschiebung und Taktrate (benötigt CO4203-2B)
- 1 x VI 8 x Relais, 1 x VI Multimeter: Anzeige eines Multimeters (optional; LM2330, LM2331 oder LM2322) in LabSoft
Lieferumfang:
- Interface
- Netzteil +Netzkabel
- USB-Kabel
- Basissoftware (per Download)
- Bedienungsanleitung
Systemvoraussetzungen:
- PC mit Windows 10, Windows 11
- USB-Schnittstelle für das Interface
UniTrain Experimenter
UniTrain-Experimenter zum Ankoppeln an das UniTrain-Interface oder an andere Experimenter.
Ausstattung:
- Kopplung an das UniTrain-Interface und weiterer Experimenter über UniTrain-Bus
- UniTrain-Bus-Anschluss für die Experimentierkarten
- Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
- Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
- Bereitstellung der festen und variablen Spannungen des Systems an 2-mm-Buchsen (8 Stk.)
- Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
- Aufnahme der UniTrain-Experimentierkarten
- Auswurfmechanik für UniTrain-Experimentierkarten mit Rückstellfeder
- Aufnahme des Breadboard zum Experimentieren mit bedrahteten Bauteilen und Integrierten Schaltungen
- Aufnahme des Multimeters unter Verwendung der IrDa Schnittstelle
- Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
- Gewicht: 1,0 kg
UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen
Shunts auf Leiterplatte, zur Strommessung mit den Analogeingängen des UniTrain-Systems.
- 6 Shunts: 2 x 1 Ohm, 2 x 10 Ohm 2 x 100 Ohm
- Siebdruck zur Kennzeichnung der Widerstände, der Spannungsabgriffe und der Stromeingänge
- 24 Stück 2 mm Buchsen
- Maße: 100 x 40 mm
Messleitungssatz 2 mm (28 Stück) für UniTrain
bestehend aus:
- 8 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, blau
- 4 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, gelb
- 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, schwarz
- 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, gelb
- 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, rot
- 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, blau
- 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, schwarz
- 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, rot
- 10 Stück Verbindungsstecker 2 mm / 5 mm, weiß
Digitalmultimeter Multi 13S
Universelles Labor-Multimeter und Temperaturmessgerät mit IR-Datenschnittstelle, für anspruchsvolles, universelles Messen und Registrieren in Ausbildung, Energietechnik, Prozesstechnik uvm.
- 3 ¾-stelliges Multimeter; Auflösung: ±3.100 Digits
- Messkategorie CATII - 1000 V
- Ankopplung an UniTrain-System über IR-Datenschnittstelle
- Messbereiche Spannung und Strom: 30 mV - 1000 V DC, 3V - 1000 V AC; 3 mA - 16 A DC; 30 mA - 10 A AC
- Widerstandsbereiche: 30 Ohm - 30 MOhm
- Sonderbereiche: °C für Temperatur Messung mit PT 100/1000 (PT 100/100 nicht im Lieferumfang, optionales Zubehör)
- Durchgangs- und Diodentest
- Automatische Bereichswahl und Batterieabschaltung, Min/Max und Data Hold-Funktion
- Hochstromsicherung für Nennspannung 1000 V
- Absicherung des Strom-Messbereiches bis 300 mA mittels Schmelzsicherung
- Display mit Bargraph und Hintergrundbeleuchtung
- Lieferumfang: Gummischutzhülle, Messleitungen, Ersatzsicherung, 9 V-Batterie, Testzertifikat nach DIN 43751.
UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem
Alu-Profil Koffer mit Handgriff und mit Schaumstoffblock zur Aufnahme eines kompletten UniTrain-Systems
- Aufnahmemöglichkeit für 1 Interface, 2 Experimenter, 1 Netzteil, Kabel und Kleinmaterial
- Verschließbare Bügelschlösser; stabile Bügelscharniere
- Farbe: Alu, schwarz, Chrom
- Abmessungen: 610 x 480 x 100 mm
- Gewicht: 4,6 kg
Modul gehört zum Elektrotechnik Paket
- Grundlagen Elektrotechnik
- Elektrotechnik
- UniTrain-Kurse Elektrotechnik