meta data for this page
Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
Both sides previous revisionPrevious revisionNext revision | Previous revision | ||
c_elehre:elektrische_bauelemente [20 January 2015 13:37] – fricke | c_elehre:elektrische_bauelemente [18 October 2021 05:13] (current) – falsches Bild auskommentiert knaak@iqo.uni-hannover.de | ||
---|---|---|---|
Line 1: | Line 1: | ||
====== 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 ==== | ||
- | ==Wiederstand== | + | ===== Passive Bauelemente ===== |
- | Ein elektrischer Wiederstand wird auch ohmscher Wiederstand genannt. Er hat das Formelzeihen $R$. Wenn elektronen durch einen Leiter fließen stoßen sie ab und zu auch gegen Atome, was sie verlangsamt. Ein wiederstand ist nun ein Material, bei dem die elektronen öffter stoßen, dies hat Einfluss auf Spannung und Stromstärke. Eine einprägsame Formel dazu ist die Uri-Formel : $U=R*I$ ($U$ für Spannung, $R$ für Wiederstand, | + | ==== Widerstand ==== |
+ | <WRAP Group> | ||
+ | <WRAP 20% left> | ||
+ | {{: | ||
+ | </ | ||
- | ==Kondensator== | + | 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 ==== | ||
- | ==Transformator== | + | 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. |
- | ==Glühlampe== | + | === Stromquellen === |
+ | <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== | + | ==== 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. | ||
- | ==Transistor== | ||