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c_elehre:elektrische_bauelemente [18 November 2014 10:15] – mmenssen | c_elehre:elektrische_bauelemente [18 October 2021 05:13] (current) – falsches Bild auskommentiert knaak@iqo.uni-hannover.de | ||
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====== Elektrische Bauelemente ====== | ====== Elektrische Bauelemente ====== | ||
===== Bauelemente im Anfängerpraktikum ===== | ===== Bauelemente im Anfängerpraktikum ===== | ||
- | Im Anfängerpraktikum | + | Im Anfängerpraktikum |
==== Ein wenig Theorie ==== | ==== Ein wenig Theorie ==== | ||
- | **Lineare Bauelemente** weisen im Wesentlichen einen linearen Zusammenhang zwischen elektrischen Größen, z.B. Strom und Spannung, auf. Beim Betrieb mit Wechselspannung | + | **Lineare Bauelemente** weisen im Wesentlichen einen linearen Zusammenhang zwischen elektrischen Größen, z.B. Strom und Spannung, auf. Beim Betrieb mit Wechselspannung |
+ | |||
+ | **Nichtlineare Bauelemente** haben eine erwünschte Nichtlinearität. So leitet eine Diode den Strom nur in einer Richtung, während sie sich bei entgegengesetzter Polarität nahezu wie ein Isolator verhält. | ||
+ | **Kennlinien elektrischer Bauelemente** | ||
+ | |||
+ | Mit Hilfe der Kennlinien eines Bauelements kann das Leistungsverhalten eines elektrischen Bauelements grafisch dargestellt werden. Dabei wird häufig die Stromstärke-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) betrachtet, das heißt, man stellt den Strom in Abhängigkeit der Spannung dar, welcher durch ein Bauelement fließt. | ||
**Passive Bauelemente** sind jene, die keine Verstärkerwirkung zeigen und keine Steuerungsfunktion besitzen. | **Passive Bauelemente** sind jene, die keine Verstärkerwirkung zeigen und keine Steuerungsfunktion besitzen. | ||
**Aktive Bauelemente** zeigen in irgendeiner Form eine Verstärkerwirkung des Nutzsignals oder erlauben eine Steuerung. | **Aktive Bauelemente** zeigen in irgendeiner Form eine Verstärkerwirkung des Nutzsignals oder erlauben eine Steuerung. | ||
- | ==== Passive Bauelemente ==== | + | |
+ | ===== Passive Bauelemente ===== | ||
+ | |||
+ | ==== Widerstand ==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Bei der **Messung von Widerständen** kann man das Ohmsche Gesetz ausnutzen. $U=R\cdot I \Rightarrow R = \frac{U}{I}$ | ||
+ | Ist also Stromstärke $I$ und Spannung $U$ bekannt, kann der Widerstand $R$ einfach berechnet werden. | ||
+ | |||
+ | ==== Spannungsquellen ==== | ||
+ | |||
+ | Als Spannungsquelle fassen wir eine elektrische Energiequelle auf, die in Abhängigkeit der angeschlossenen Verbraucher elektrischen Strom liefert. Dies sind zum Beispiel Batterien, Solarzellen oder Generatoren. | ||
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+ | |||
+ | === Stromquellen === | ||
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+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | Damit ein elektrischer Strom fließen kann, muss eine elektrische Spannung anliegen. | ||
+ | |||
+ | ==== Kondensator ==== | ||
+ | |||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | Kondensatoren sind Baulemente, die elektrische Energie (Ladung) Speichern können. Im Prinzip besteht ein Kondensator aus zwei gegenüberliegenden Metallplatten, | ||
+ | Eine Platte nimmt dabei negative Ladungsträger auf, die andere hingegen positive, sodass das Verhältnis gleich groß ist. | ||
+ | |||
+ | ====Transformator==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | Ein Transformator dient dem Zweck Spannungen $U$, Ströme $I$ und Widerstände $R$ in Wechselstromkreisen zu erhöhen bzw. zu verringerrn. Man spricht von herauf- und heruntertransformieren. | ||
+ | |||
+ | ====Glühlampe==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | Bei einer Glühlampe heizt ein elektrischer Strom ein elektrischer Leiter auf, wodurch er zum Leuchten angeregt wird. | ||
+ | |||
+ | ==== Oszilloskop ==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | </ | ||
+ | Das [[Oszilloskop]] ist ein Messinstrument, | ||
+ | Mit einem Oszi, lässt sich jede Größe darstellen, die durch ein Spannung gemessen werden kann. | ||
==== Aktive Bauelemente ==== | ==== Aktive Bauelemente ==== | ||
+ | |||
+ | ==== Diode ==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Eine herkömmliche [[archiv: | ||
+ | |||
+ | ====Transistor==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | Ein bipolarer Transistor besteht aus zwei entgegengesetzt angeordneten PN-Übergängen. Ein bipolarer Transistor kann mit einem kleinen Strom einen großen Strom steuern. | ||
+ | |||
+ | ==== Operationsverstärker ==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | /* {{: | ||
+ | |||
+ | </ | ||
+ | Ein Operationsverstärker ist ein elektronischer Verstärker, | ||
+ | |||
+ | ==== Hochpass ==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | Ein Hochpass ist im Prinzip ein Filter, der Frequenzen oberhalb eines bestimmten Werts (Grenzfrequenz) annähernd ungeschwächt passieren lässt. Tiefere Frequenzen werden hingegen gedämpft. | ||
+ | |||
+ | ==== Tiefpass ==== | ||
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
+ | Der Tiefpass ist im Prinzip das Gegenstück zum Hochpass. Frequenzen ab einer Grenzfrequenz werden gedämpft und darunter näherungsweise ungeschwächt durchgelassen. | ||
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