User manual

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3. Grundlagen
3.1 Das Brick‘R‘knowledge System
Der Masse-Brick ist ein besonderer Baustein des Brick‘R‘knowledge Systems. Er spart zusätzliche Verbindungen
mit Hilfe anderer Bricks oder Leitungen. Hier wird das Geheimnis unserer vierpoligen Verbinder offenbart. Die
mittleren zwei Kontakte sind für die Signalübertragung reserviert, so wie es der Aufdruck verrät. Die äußeren
Kontakte werden zum Schließen des Stromkreises, also der Rückführung des Stromusses zur Spannungsquelle
benutzt. Das realisiert der Masse-Brick. Dieser Brick heißt deshalb Masse-Brick, weil in der Elektronik mit der Be-
zeichnung „Masse“ nicht das träge Gewicht des Gegenstandes selbst beschrieben ist, sondern das Vergleichspo-
tential zu dem alle anderen Potentiale bezeichnet sind. Unser Masse-Brick stellt also genau diese Verbindung
zu 0V her.
In unserer Schaltung sind das 9 Volt gegenüber 0 Volt: Man spricht einfach nur „Neun Volt“. Man erstellt in der
Elektronik Schaltungen so, dass nachdem alle Bauelemente in ihrer Funktionsweise in die mehr oder weniger
komplexen Stromkreise eingebracht sind, diese mit der „Masse“ verbunden werden. Schaltpläne sind nur so zu
lesen.
Unser Masse-Brick verbindet die beiden mittleren Kontakte mit den beiden äußeren. Wir verursachen damit
keinen Kurzschluss, denn der Strom durchießt noch die Bauelemente im Inneren der Bricks.
Beim Zusammenstecken der Bricks muss darauf geachtet werden, dass sich die Kontakte richtig berühren, da
sonst die Gefahr von Unterbrechungen oder sogar Kurzschlüssen besteht!
Hier ist ein Beispiel einer richtig gesteckten Verbindung.
Die Verbindung besteht jeweils aus kleinen Stiften, die sich
mechanisch verklemmen und dabei ebenfalls elektrisch lei-
ten. Um eine Isolation zwischen den Kontakten zu gewähr-
leisten und einen Kurzschluss zu verhindern sind Stege aus
Kunststoff eingebracht, die den elektrischen Strom nicht
leiten.
Ein Beispiel einer fehlerhaften Verbindung ist in diesem Bild
zu sehen. Hier sind noch Abstände zwischen den Kontakten,
die einen sicheren Stromuss nicht gewährleisten können.
Der Stromkreis bleibt „offen“ oder ist instabil und die Funk-
tion der Schaltung nicht gegeben.
Achtung: Es ist wichtig, grundsätzlich immer den richtigen Sitz der Kontaktstifte zu kontrollieren. Weichen
diese zu weit voneinander ab, kann es zu einem Kurzschluss kommen. Dann ndet der Stromuss nicht durch
unsere Bauelemente mit der erhofften Wirkung statt, sondern sucht sich den kürzesten Weg zurück zur Span-
nungsquelle. Ein Kurzschluss führt zum Maximalstromuss, da der einzige Widerstand der den elektrischen
Strom überwinden muss, der Innen-Widerstand der Spannungsquelle ist. Dieser Widerstand ist anschaulich sehr
klein, so kann der Kurzschlussstrom bei längerer Dauer zur Überhitzung führen. Es besteht Brandgefahr!
Wichtig: Immer die richtige Stellung der Kontakte überprüfen!
In unserem Set gibt es noch eine Besonderheit:
Manche Bricks haben auch Kontakte auf der Un-
terseite. Hier muss man beim Zusammenstecken
besondere Vorsicht walten lassen, eine Schutzna-
se verhindert auch, dass man die Bricks von oben
stecken kann, um Kurzschlüsse beim Steckvor-
gang zu vermeiden. Die Kontakte unten ermög-
lichen vier weitere Signale gleichzeitig zu ver-
breiten. Besonders beim Arduino Nano wird von
diesen Kontakten intenstiv Gebrauch gemacht.