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Elektronik (D)

Elektronik Bastelecke

In dieser kleiner Elektronik-Einleitung wirst du die wichtigsten Elektronikbauteile nacheinander kennen und verstehen lernen.

1. Elektronikbauteile

1.1 Elektrischer Widerstand (R)
1.1.a Schaltsymbole und Bauformen
  • Schaltsymbol

  • Bauformen

1.1.b Eigenschaften

Wenn man in der Elektrotechnik/ Elektronik von Widerstand spricht, meint man die Bremswirkung, die jedes elektrische oder elektronische Bauteil (Lampe, Leuchtdiode, Motor, Kondensator, Leitung usw.) auf den elektrischen Strom ausübt. Bauteile, die nur zu diesem Zweck (der Stromabbremsung) gefertigt worden sind, nennt man (Ohmsche) Widerstände. Ein Widerstand stellt anschaulich formuliert einen Engpaß oder Flaschenhals für den Stromfluß dar. Widerstände werden allgemein mit dem Formelzeichen „R“ abgekürzt und die Maßeinheit wurde nach dem berühmten Physiker Georg Simon Ohm benannt und wird mit dem Zeichen Omega gekennzeichnet. Will man die Spannung an einem Verbraucher verkleinern, dann kann man einen Widerstand in Reihe als „Vorwiderstand“ einsetzen. Je höher die Ohmzahl, umso größer die Bremswirkung. In manchen Fällen verwendet man veränderliche Widerstände, z. B. zur Lautstärkeeinstellung bei Verstärkern oder zur Drehzahleinstellung bei Elektromotoren. Diese veränderlichen Widerstände heißen Potentiometer oder Stellwiderstände. Es gibt Dreh- und Schiebepotentiometer.

1.1.c Kennzeichnung

Die üblichen Widerstände in elektronischen Schaltungen sind wegen ihrer geringen Baugröße farbkodiert, d. h. es sind keine Zahlen aufgedruckt, sondern man muß den Widerstandswert aus der aufgedruckten Kombination von 4 oder 5 Farbringen entschlüsseln. Mehr Informationen darüber findest du hier: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/kzwdst.htm

1.1.d Anschlüsse

Bei Widerständen braucht man nicht auf die richtige Polung zu achten. Bei Potentiometern muß allerdings beachtet werden, daß der Schleiferanschluß (normalerweise) als mittlerer Anschluß herausgeführt ist.

1.2 Kondensator
1.2.a Schaltsymbole und Bauformen
  • Schaltsymbol

  • Bauformen

1.2.b Eigenschaften

Ein Kondensator ist ein kleiner Speicher für elektrische Ladungen. Im Gegensatz zur Batterie oder zum Kraftwerk erzeugt ein Kondensator jedoch keinen elektrischen Strom durch chemische Umwandlung oder eine Dynamomaschine. Die im Kondensator gespeicherte Elektrizitätsmenge ist zudem um viele Größenordnungen kleiner als die einer Batterie entnehmbare Elektrizitätsmenge.Die Kapazität des Kondensators misst wieviele Energie der Kondensator speichern kann. Die Kapazität wird in Faraday gemessen. Kondensatoren erhält man in verschiedenen Bauformen, die sich hauptsächlich in der verwendeten Isolationsschicht unterscheiden. Es gibt : Keramische Kondensatoren, Elektrolytkondensatoren… Drehkondensatoren und Kondensator-Trimmer können in ihrer Kapazität verändert werden. Durch Drehen der Achse verändert man die Fläche der sich gegenüberstehenden Kondensatorplatten.

1.3 Die Spule
1.3.a Schaltsymbole und Bauformen
  • Schaltsymbol

  • Bauformen

1.3.b Eigenschaften

Ein weiteres wichtiges Bauelement der Elektronik sind Spulen, die mit einem Eisenkern auch als Drosseln bezeichnet werden. An einer Spule treten zwei wichtige physikalische Phänomene auf. Zum einen führt ein Strom durch die Spule zu einem Magnetfeld im Inneren der Spule. Zum anderen erzeugt jede Änderung des Magnetfels in der Spule eine Spannung zwischen ihren Drahtenden (Induktion).

Ändert man den Strom durch die Spule, dann tritt die sog. Selbstinduktion auf. Da sich gleichzeitig das Magnetfeld ändert, wird auch eine Spannung induziert. Für eine ideale Spule ohne Ohmschen Widerstand gilt also: Die Spannung ist Null, solange der Strom konstant ist, und sie ist um so größer, je schneller sich der Strom ändert. Die charakteristische Größe der Spule ist die Induktivität L in Henry (H). Spulen werden eingesetzt in Netzteilen, Filterschaltungen, Elektromagneten, Relais, Elektromotoren, Transformatoren.

1.3.c Kennzeichnung

Auf Spulen mit kleinen Bauformen kann die Induktivität in Mikrohenry entweder unverschlüsselt oder mit einem Farbcode ähnlich wie bei den Widerständen angegeben sein. Größere Spulen sind oft nicht beschriftet. Der Wert der Induktivität muß aus dem Datenblatt entnommen werden.

1.3.d Anschlüsse

Bei Spulen braucht man nicht auf die richtige Polung der Anschlüsse zu achten.

1.4 Dioden

1.4.a Schaltsymbole und Bauformen
  • Schaltsymbol

  • Bauformen

1.4.b Eigenschaften

Wie das pfeilförmige Schaltsymbol einer Diode schon andeutet, läßt eine Diode den elektrischen Strom nur in einer Richtung durch, nämlich Pfeilrichtung. Die Dioden sind Einbahnstrassen für den Strom.Übliche Dioden bestehen aus dem Material Silizium und werden meistens zur Gleichrichtung von Wechselspannungen verwendet. Sie unterscheiden sich praktisch nur durch die Strombelastbarkeit, die vom Hersteller im Datenblatt angegeben wird. Eine einzelne Diode “verbraucht” ca. 0,7 Volt Spannung. Darüberhinaus gibt es noch viele Spezial-Dioden für besondere Anwendungen z.B. Leuchtdioden.

1.4.c Kennzeichnung

Europäische Kennzeichnung: Der erste Buchstabe der Typenbezeichnung gibt immer das Halbleitermaterial an: A = Germanium, B = Silizium. Weitere Informationen aus dem Datenblatt der betreffenden Diode.

1.4.d Anschlüsse

Bei allen Dioden muß auf die richtige Polung der Anschlüsse geachtet werden.

1.5 Transistor
1.5.a Schaltsymbole und Bauformen
  • Schaltsymbol

  • Bauformen

1.5.b Eigenschaften

Transistoren findet man überall: in Uhren, Fernseher, Taschenrechnern… Ein Pentium Computership enthält über 1 Million solcher Transistoren. Transistoren können als Schalter (Strom an- oder ausschalten) oder als Verstärker arbeiten (Stromstärke erhöhen).

1.5.c Kennzeichnung

Europäische Kennzeichnung: Der erste Buchstabe der Typenbezeichnung gibt den Halbleiter-Werkstoff an (A =Germanium, B = Silizium), der zweite Buchstabe informiert über den Einsatzbereich, für den der Transistor vorgesehen ist (z.B. C = Niederfrequenz-Kleinleistungs- Transistor, D = Niederfrequenz- Leistungs-Transistor, F =Hochfrequenz-Transistor usw.

1.5.d Anschlüsse

Bei Transistoren muß unbedingt auf die richtige Polung aller Anschlüsse geachtet werden.

2. PDF Dokument

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