Projekt: Magisches Licht oder Zauberlicht

Magisches Licht? Was soll das sein? Manche kennen das auch als Lichtgalgen, Pustelampe oder Zauberlicht.

Vom Aufbau her muss man sich das als einen kleinen Galgen vorstellen, an dem eine Lampe hängt. Die Lampe hängt über einem Loch in einem Brett, das als Boden und Ständer dient. In dem Loch befindet sich ein Fotowiderstand, der als Lichtsensor dient. Er ist so tief im Holz drin, dass praktisch kein Umgebungslicht eindringt. Die an einem Galgen hängende Lampe kann durch ein Streichholz „angezündet” werden. Durch Ausblasen erlischt die Lampe.

Das Zauberlicht funktioniert wie die dargestellte Schaltung:

Weil der Fotowiderstand im Dunkeln liegt, hat er einen hohen Widerstand und ist so gut wie gar nicht oder nur wenig leitend. Zusammen mit dem Widerstand R2 bildet er einen Spannungsteiler an der Basis des Transistors TRS1. Im Verhältnis ist Widerstandswert des Fotowiderstands viel größer als von Widerstand R2. Das hat zur Folge, dass die Spannung am Fotowiderstand auch viel größer ist, als am Widerstand R2. Das heißt, im Grundzustand leitet der Transistor nicht und die Leuchtdiode LED1 ist aus. Wenn man jetzt in irgendeiner Form dafür sorgt, dass Licht auf den Fotowiderstand fällt, oft effekthaschend mit einem Feuerzeug dargestellt, dann verringert sich sein Widerstand. Die Spannung an der Basis erreicht 0,7 Volt und es fließt ein Strom hinein. Der Transistor schaltet durch und die LED leuchtet. Wenn die leuchtende LED auf den Fotowiderstand ausgerichtet ist, dann bleibt der Fotowiderstand auch dann leitend, wenn die Lichtquelle wieder entfernt wird, weil das Licht jetzt von der Leuchtdiode kommt.

Von der Funktion her ist das eine Selbsthalteschaltung. Und die Leuchtdiode geht erst dann aus, wenn man das Licht zwischen Fotowiderstand und Leuchtdiode unterbricht. Die Grundschaltung ist eine Tagschaltung mit Fotowiderstand.

• Tagschaltung mit Fotowiderstand

Liste

• TRS1: Transistor, PN2222
• LDR1: Fotowiderstand
• LED1: Leuchtdiode, weiß
• R1: Metallfilm-Widerstand, 1 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Rot-Braun)
• R2: Metallfilm-Widerstand, 1 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Rot-Braun)

Kennzeichnung und Anschlussbelegung

• Widerstand
• Leuchtdiode (LED)
• Transistor
• Fotowiderstand (LDR)
• Steckbrett und Zubehör zum Experimentieren

Man muss bestimmte Bedingungen beim Aufbau einhalten, damit die Schaltung wirklich wie gewünscht funktioniert:

1. Bei der Inbetriebnahme dieser Schaltung sollte man darauf achten, dass das Umgebungslicht nicht zu hoch ist. Es reicht NICHT aus, den Fotowiderstand abzudunkeln. Bei der Funktionskontrolle darf kein Licht auf ihn fallen. Deshalb empfiehlt es sich den Fotowiderstand in ein Licht-undurchlässiges Röhrchen zu stecken oder mit einem Stück Klebeband das Röhrchen um den Fotowiderstand herum zu basteln.
2. Das Einschalten der Leuchtdiode erfolgt über einfallendes Licht in das Röhrchen. Zum Beispiel mit einer Taschenlampe, oder in dem man den Aufbau so kippt, dass das Licht einer Lampe oder der Sonne hineinstrahlt. Durch die leuchtende Leuchtdiode wird der Zustand der Schaltung gehalten.
3. Erst durch Unterbrechen der direkten Lichteinstrahlung durch die Leuchtdiode auf den Fotowiderstand löst sich die Selbsthaltung der Schaltung auf. Dazu empfiehlt sich ein möglichst flacher, dunkler und nicht reflektierender Gegenstand. Ein weißes Blatt Papier reicht unter Umständen