Modular Circuit Teaching Tiles — Didaktische Stromkreis-Kacheln

🇬🇧 English Description

Description

These square tiles can be connected magnetically using 5 mm ball magnets, which rotate freely in their sockets — so polarity doesn't matter. Each tile features a printed circuit symbol and contains copper tape contacts that create a real electrical connection when tiles are placed together.

Included component tiles:

• Resistor

• Power source / battery

• Transistor

• LED

• LDR (light-dependent resistor)

• Switch (15 mm push switch, press-fit)

The circuit actually works — assemble the tiles correctly and your LED lights up, the switch opens/closes the circuit, and so on. A storage box is included in the print files to keep everything organized.

Print & Assembly Notes

• Copper tape: Use thin, soft copper tape for the contacts. Flexible tape conforms better to the tile surfaces and ensures reliable contact between tiles. Stiff tape can cause gaps.

• Magnets: 5 mm ball magnets. They sit in round recesses and can rotate freely, which means you don't need to worry about polarity when assembling.

• Switch: The included switch tile fits a standard 15 mm push-button switch (press-fit, no glue needed).

• Material: PLA recommended. Print tiles flat — no supports needed.

• Layer height: 0.2 mm recommended for clean symbol detail.

Bill of Materials

• 5 mm ball magnets (approx. 4 per tile)

• Thin, soft copper tape (e.g. 5–6 mm wide)

• 15 mm push-button switch

• Small battery holder or coin cell holder

• LED (any color, 3 mm or 5 mm)

• Resistors (value depending on LED and voltage)

• LDR (5 mm)

• Small transistor (e.g. NPN 2N2222 or BC547)

Educational Context

Developed for use in German secondary school Technik- und Werkunterricht (technology and craft/design classes). The tile system helps students understand circuit diagrams by bridging the gap between abstract symbols and physical components. Because the circuits actually function, students get immediate feedback when their assembled circuit is correct.

Works great for small group work or individual stations.

🇩🇪 Deutsche Beschreibung

Deutsche Version

Modulares, magnetisches Kachelsystem zum Lehren von Stromkreisen — entwickelt für den Technik- und Werkunterricht. Schülerinnen und Schüler stecken echte, funktionierende Stromkreise aus quadratischen Kacheln zusammen.

Beschreibung

Die quadratischen Kacheln lassen sich mit 5-mm-Kugelmagneten verbinden, die sich in ihren Aussparungen frei drehen können — die Polung spielt also keine Rolle. Jede Kachel zeigt ein aufgedrucktes Schaltsymbol und enthält Kupferband-Kontakte, die beim Zusammenstecken eine echte elektrische Verbindung herstellen.

Enthaltene Bauteil-Kacheln:

• Widerstand

• Stromquelle / Batterie

• Transistor

• LED

• LDR (lichtabhängiger Widerstand)

• Schalter (15-mm-Druckschalter, eingepresst)

Der Stromkreis funktioniert wirklich — wer die Kacheln richtig zusammensetzt, kann die LED zum Leuchten bringen, den Schalter öffnen und schließen usw. Eine Aufbewahrungsbox ist ebenfalls enthalten.

Druck- und Montagehinweise

• Kupferband: Dünnes, weiches Kupferband verwenden. Es passt sich besser an die Kacheloberflächen an und sorgt für zuverlässigen Kontakt. Steifes Kupferband kann zu Lücken und Kontaktproblemen führen.

• Magnete: 5-mm-Kugelmagnete. Sie sitzen in runden Aussparungen und können sich frei drehen — dadurch ist die Polung beim Zusammenstecken egal.

• Schalter: In die Schalter-Kachel passt ein handelsüblicher 15-mm-Druckschalter (wird eingepresst, kein Kleber nötig).

• Material: PLA empfohlen. Kacheln flach drucken, keine Stützstrukturen nötig.

• Schichthöhe: 0,2 mm für saubere Symboldarstellung empfohlen.

Unterrichtlicher Hintergrund

Entwickelt für den Technik- und Werkunterricht an deutschen Sekundarschulen. Das Kachelsystem hilft Schülerinnen und Schülern, den Zusammenhang zwischen abstrakten Schaltzeichen und realen Bauteilen zu verstehen. Da die Stromkreise tatsächlich funktionieren, erhalten sie unmittelbares Feedback, wenn ihr Aufbau korrekt ist.

Eignet sich gut für Gruppenarbeit und Lernstationen.