Unklare Aufgabenformulierung - Physiktest?
Moin!
Ich habe eine Frage zu folgender Aufgabe mit Musterlösung aus einem Physiktest, wo ich mir über die Formulierung der Aufgabe, besonders aufgrund des Wortes BETRIEBSBEREIT unklar bin. Meine Physiklehrkraft hat meine Lösung der Aufgabe, der ich die Aufgabenstellung anders als gewollt interpretiert hatte, nicht akzeptiert. Ich sollte den extrem einfachen Schaltplan mit Schalttabelle ändern und hatte so nicht mehr genug Zeit, um alle Aufgaben zu bearbeiten.
Die Aufgabenstellung lautet wie folgt:
Erstelle einen Schaltplan und die dazugehörige Schalttabelle für eine Sicherheitsschaltung an einer Schneidemaschine. Die Bedienung soll nur möglich sein, wenn zwei Schalter betätigt werden. Zusätzlich soll eine rote Lampe anzeigen, dass das Gerät betriebsbereit ist.
Mein Lösungsansatz:
Die Musterlösung:
Wie würdet ihr die Aufgabenstellung interpretieren? - Ich bitte um Stellungnahme.
Vielen Dank!
8 Antworten
Ich halte Deine Lösung für richtig und die Musterlösung für Quatsch.
Die Lampe zeigt an, dass Spannung anliegt, die Maschine also eingeschaltet werden könnte.
Die Lampe mit dem Motor in Reihe zu schalten ist (gelinde gesagt) absoluter Blödsinn. (Parallelschaltung würde ich ja vielleicht noch einsehen, aber das bringt ja auch nichts.)
Es soll die Betriebsbereitschaft der Anlage angezeigt werden, nicht der Betrieb.
Ich finde die Formulierung zumindest sehr undeutlich... Es lässt sich verschiedenartig interpretieren. Ich würde auch sagen, dass "Betriebsbereit" eine Vorstufe zu "In Betrieb" ist. Somit sind zwar einige Bedingungen zum Laufen des Motors ("in Betrieb") erfüllt, aber es müssen noch nicht alle Bedingungen erfüllt sein.
Für mich treffen beide Schaltpläne aber nicht den Nagel auf den Kopf.
1.) Immer leuchten, wenn das Gerät Strom bekommt ist nicht soo sinnvoll - auch wenn es so was in Form von Standby-Leuchten bei elektronischen Geräten gibt.
2.) Lampe leuchtet nur dann, wenn auch der Motor funktioniert: Das wäre "in Betrieb". Komisch finde ich auch die Reihenschaltung von Motor und Lampe... In der Realität würde man eher auf eine Parallelschaltung gehen - dann ist die Leistung der Anzeige unabhängig vom Motor.
Was ich dem Wort nach logisch finden würde: Wenn nach einem Entriegeln die Lampe "Betriebsbereit" leuchtet und der Motor z.B. erst mit dem zweiten Schalter angeht. Oder es noch einen Hauptschalter geben würde, oder der Motor nicht zwingend läuft, sondern noch mal eine eigene Regelung hätte (wobei dann Reihenschaltung wieder quatsch wäre) Dies lässt sich aber alles nicht aus dem Text raus lesen.
Meiner Meinung nach kann man bei der Formulierung nicht wirklich einen Fehler geben.
An einem Lämpchen, das dauernd brennt, kann man keine unterschiedlichen Betriebszustände erkennen. Die obere Lösung ergibt also keinen Sinn (logisch gesehen könnte man das Lämpchen auch ganz weglassen). Sinn des Lämpchens kann es nur sein, zu erkennen, wann beide Schalter umgelegt sind.
Die Lösung mit einem dauernd brennenden Licht ergibt für Dich einen Sinn? Sehr spannend.
Zugegeben, ein Hauptschalter davor wäre fein. Evt wird die Anlage über einen Stecker betrieben. Oder vorgelagert gibt es einen in einer Hauptverteilung. Vereinfacht ist es so aber richtig. Betriebsbereit ist die Anlage, wenn Spannung anliegt, UND die Anlage noch nicht unbedingt läuft, aber durch Betätigung loslaufen kann. Eine Signalisierung, wenn die Anlage erst läuft, wäre eine "in Betrieb" Anzeige, keine "betriebsbereit"...
Die Musterlösung ist falsch!
Betriebsbereit bedeutet, dass die Maschine eingeschaltet ist und benutzt werden kann.
In der Musterlösung zeigt die Leuchte aber den Zustand in Betrieb an, also dass die Maschine gerade schneidet. Außerdem muss sie - wenn schon - parallel zum Motor angeschlossen sein und nicht in Reihe.
Deine Schaltung ist daher richtig, allerdings vermisse ich den Ausschalter:
Das stimmt, vielleicht hätte ich eher eine allgemeinere Stromquelle einbauen sollen, wie eine Steckdosenanschluss. Bei bspw. einer Brotschneidemaschine gibt es ja keinen extra Anschalter, sie ist immer im betriebsbereiten Modus. An die anderen:
Natürlich ist eine Lampe, die immer leuchtet Quatsch, aber die Musterlösung macht auch nicht so viel Sinn, genauso wie die ganze Aufgabe. Ich habe sie eigentlich nur so beantwortet, um zu zeigen, dass das auch missverstanden werden kann.
Die Art der Stromquelle ist erst einmal egal, es geht ja um die Funktion. Stell Dir einfach vor, dass die Schneidemaschine im Service-Van steht und mit
12 V betrieben wird.
Sehr verwirrliche Aufgabenstellung.
Auch Schalter oder Taster sollte unterschieden werden; Schalter allein ist noch keine Sicherheitsschaltung, da sie einrasten und auch nacheinander bedient werden können.
Ich würde eher deine Lösung nehmen bzw. besser auch auf die Lösung von "electrician" gehen.
Oder es so lösen:
(so löscht die Lampe, sobald beide Taster geschlossen sind und der Motor läuft).
Definitiver Bullshit ist die Serieschaltung von "einer" Lampe mit Motor in der Musterlösung!
Da wird bei Drücken der beiden Tasten nur die Lampe leuchten, aber der Motor nie drehen. Vermutlich wird die Lampe wird viel weniger Leistung beziehen als der Moto beansprucht, und den gesamten Spannungsabfall erzeugen, für den Motor bleibt da keine Spannung und Leistung übrig.
Mit einer Glimmlampe könnte das passen, mit einer Glühlampe würde aber evtl. der Motor schon starten oder unnötig elektrische Energie in Wärme umwandeln.
Wenn ich eine Signal(glüh)lampe von 5-10W habe und einen Motor von 100W, wird der Motor keinen Wank tun und einfach als "Vorwiderstand" für die Glühlampe fungieren. Also gesamthaft für weniger Wärmeumsatz sorgen als wenn die Glühlampe allein brennt.
Deshalb meine Einschränkung "bei schlauer Wahl der Leistungsverhältnisse".
Macht man trotzdem nicht!
Ein Motor in solch einer Maschine muss bis zum Drücken der Taster spannungsfrei bleiben. Man stelle sich vor, da wechselt jemand das Leuchtmittel und verursacht einen Kurzschluss, während ein anderer die Finger unter der Schere hat. Dann fällt das Messer auch ohne Tasterbetätigung.
Aber würde nicht so der Motor immer laufen? Oder läuft bei einer Reihenschaltung von Lampe und Motor immer die Lampe, wie auch schon in anderen Antworten angedeutet?
Nein, der Motor läuft nicht immer; nur dann, wenn beide Schalter geschlossen sind.
Bei Reihenschaltung von Motor und Lampe leuchtet bei schlauer Wahl der Leistungsverhältnisse nur die Lampe, der Motor tut keinen Wank (ausser man hätte eine 1000Watt-Glühlampe und ein 100W-Motörchen, dann dreht nur der Motor und die Lampe leuchtet nicht).
Das Gleiche (Info-Lampe in Serie) wird zum Beispiel bei der Schalter- (oder Taster-)Beleuchtung fürs Treppenhaus oder andere dunkle Räume gemacht:
Im Schalter ist die Glimmlampe in Reihe zu den Lampen und leuchtet, wenn das Licht nicht brennt; sie signalisiert also Betriebsbereitschaft und gibt Orientierung.
Wenn man das Licht anknipst, löscht dieses Orientierungslämpchen.
In deinem Fall hier würde die "rote Lampe" ebenfalls Betriebsbereitschaft signalisieren, nämlich dass der (in meinem Schema fehlende) Hauptschalter eingeschaltet ist und Spannung am Kreis angelegt ist und dass der Motor auf Durchgang steht (und nicht vielleicht eine Sicherung durch ist).
Seh ich nicht so. (siehe Antwort unter PaterAlfonso)...