Strom aus Sonnenlicht: Mit Solarenergie das Weltall erkunden

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler zwei physikalische Gesetze kennen, die das Design von Solarmodulen für Raumfahrtmissionen beeinflussen: das Abstandsgesetz (auch reziprokes Quadratgesetz oder quadratisches Entfernungsgesetz) und den Einfallswinkel.
Die Lernenden führen zwei einfache Untersuchungen mit einer Photovoltaikzelle (Solarzelle) und einer Lichtquelle durch. Zuerst messen sie, wie sich die von den Solarzellen erzeugte Leistung mit der Entfernung von der Lichtquelle ändert und versuchen, das Abstandsgesetz für die Strahlungsintensität experimentell zu ermitteln. Die Lernenden führen dann ein zweites Experiment durch, um die Abhängigkeit der Leistung der Solarzelle vom Einfallswinkel zu untersuchen. Schließlich werden sie diese Konzepte auf echte ESA-Raumfahrtmissionen anwenden.
Themenfelder
Bildung für nachhaltige Entwicklung / Elektrotechnik / Naturwissenschaften / Physik / Projektunterricht / Umweltbildung / Wirtschafts- & Verbraucherbildung
Bildungsstufe
Sekundarstufe II / Erwachsene
Schlagworte
Energieformen / Nachhaltigkeit / Photovoltaik / Technik / Klimaschutz / Energie / Umweltbildung / Energiegewinnung / Energieeffizienz / erneuerbare Energie / Solarenergie / Experiment / fächerübergreifend / Weltall / Raumfahrt
Lehrplanbezug
Physik - 5. - 8.Klasse - Allgemeinbildende Höhere Schule - Sekundarstufe II 1. und 2. Semester - Thermodynamik an Schulen mit mehr als sieben Wochenstunden Physikunterricht in der Oberstufe - Energie, Energieerhaltung, Teilchenmodell, Entropie, thermodynamische Hauptsätze, nachhaltiger Umgang mit Energie 3. Semester - Thermodynamik an Schulen mit bis zu sieben Wochenstunden Physikunterricht in der Oberstufe - Energieerhaltung und Grundlagen der Thermodynamik 5. Semester - Energie an Schulen mit mehr als sieben Wochenstunden Physikunterricht in der Oberstufe - Grundlagen der konventionellen und alternativen Energiebereitstellung; Energieübertragung; Sicherheit im Umgang mit elektrischer Energie
Inhaltstyp
Animation/Simulation/Impuls / Arbeitsblatt / Lernmodul / Projekt / Sammlung / Themenpaket / Unterrichtsszenario
Content Pool
Bildungspool
Lizenz
Creative Commons Zero (CC0)
Erstellungsdatum
06. 07. 2023
Letztes Update
16. 02. 2024