Elektronik-Bauteile
Werbung
NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Widerstände I Ω = Ω = A 5 2 , 0 I = V 0 5 2 0 2 U R R = U = R ⋅I 1V 1Ω = 10 ⋅100 Ω = 1kΩ ±5% 1A 402 ⋅100 Ω = 40, 2kΩ ±2% NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Widerstände U = R ⋅I 1V 1Ω = 1A 12 ⋅100 kΩ = 1, 2MΩ ±5% 56 ⋅10 Ω = 560Ω ± 10% 47 ⋅100 Ω = 4, 7kΩ ±5% 651 ⋅100 Ω = 65,1kΩ ±5% NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Widerstände in Reihenschaltung R 1 = 1kΩ U1 U2 U=6V I = I 1 = I 2 R ges = R1 + R 2 U = U 1 + U 2 R ges = 3kΩ U1 = R1 ⋅ I = 1000Ω ⋅ 0, 002A = 2V R ges = 3kΩ R 2 = 2kΩ U 2 = 4V I I U=6V U = R ges ⋅ I U 6V I= = R ges 3000Ω ≈ 0, 002A = 2mA NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Kondensatoren -Q - Q = C⋅U Q C= U + +Q + + + U C [C] = 1 = 1F V Ein Kondensator hat die Kapazität C=1 Farad (1F), wenn bei einer Spannung von U=1V auf jeder Platte gerade die Ladung Q=1C („Coulomb“) sitzt. NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Elektrolyt-Kondensatoren Polung beachten!! NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Aufladen eines Kondensators Q = C⋅ U C= Q U [C] = 1 U C [V] C = 1F V 2 1 S + ++ + C = 10µF U = 10V R = 1MΩ t[s] NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Entladen eines Kondensators Q = C⋅ U C= Q U [C] = 1 C = 1F V 2 1 U C [V] S ++ C = 10µF U = 10V R = 1MΩ t[s] NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Laden und Entladen von Kondensatoren Q = C⋅ U C= Q U [C] = 1 U C [V] C = 1F V 2 1 S C = 10µF U = 10V R = 1MΩ t[s] NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Die Diode als Ventil Polung beachten!! + - NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Die Fuktionsweise eines Transistors Ihr braucht nur folgendes zu wissen: 1. Der Transistor hat drei Anschlüsse, den Kollektor C , die Basis B und den Emitter E 2. Es gibt npn- und pnp-Typen. Bei npn-Transistoren muss der + -Pol am Emitter liegen, bei pnp-Transistoren muss der - -Pol am Emitter liegen, Der Pfeil gibt jeweils die technische Stromrichtung an. 3) Ein Strom vom Kollektor zum Emitter (bei npn) bzw. vom Emitter zum Kollektor (bei pnp) kann nur fließen, wenn ein kleiner Basisstrom von B nach E (bei npn) bzw. von E nach B (bei pnp) fließt. NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Der Transistor als Schalter Warum brennt die Lampe? Emitter-Basisstrom NPN EmitterKollektorstrom NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Der Transistor als Schalter Eine sehr schöne Elektronik-Einführung mit vielen Experimentieranleitungen findet ihr unter www.f-alpha.net NPN PNP NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Transistoren Gehäusetypen NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Transistortypen NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Experimente auf dem Steckbrett Die von 1 – 30 nummerierten Fünfergruppen der Kontakte a-e bzw. f-j sind ebenfalls miteinander verbunden: NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Der Transistor (npn) als Schalter I BE ICE I1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Der Transistor (pnp) als Schalter PNP + - I BE ICE NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Basisstrom - Emitterstrom LED1: schwach LED2: hell Physik Elektronik 1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: www.beyenbach.de Bei geöffnetem Schalter leuchtet die Lampe, weil ein Basisstrom fließt und der Transistor durchschaltet. Sobald der Schalter geschlossen wird, wird der Kondensator aufgeladen und es fließt kurzfristig kein Basisstrom und die Lampe geht aus. Erst wenn der Kondensator aufgeladen ist, fließt wieder Basisstrom und die Lampe geht wieder an. Physik Elektronik 1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: www.beyenbach.de Wir können den Schalter durch einen Transistor ersetzen. NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Aufbau einer Blinkschaltung Jetzt ist der Transistorschalter geschlossen und der Kondensator wird aufgeladen. In dieser Zeit fließt kein Basisstrom durch T1. Die Lampe leuchtet erst wieder, wenn der Kondensator aufgeladen ist. Physik Elektronik 1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: www.beyenbach.de Hier wirkt der vorherige Transistor als Schalter für die jeweils nachfolgende Schaltung. Die nachfolgende Lampe geht kurz aus, wenn die vorhergehende wieder angeht. Physik Elektronik 1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: www.beyenbach.de Hier wirkt der vorherige Transistor als Schalter für die jeweils nachfolgende Schaltung. Die nachfolgende Lampe geht kurz aus, wenn die vorhergehende wieder angeht. Physik Elektronik 1 NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: www.beyenbach.de Hier wirkt der vorherige Transistor als Schalter für die jeweils nachfolgende Schaltung. Die nachfolgende Lampe geht kurz aus, wenn die vorhergehende wieder angeht. NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Eine Blinkschaltung mit npn + Beobachtung: Ist der Schalter S1 geschlossen, so leuchtet nur LED2. Der Kondensator C1 ist über R1 und R4 entladen. Begründung: In diesem Fall fließt kein Basisstrom durch den Transistor T1. T1 sperrt. LED1 leuchtet nicht. Der Kondensator C1 ist aufgeladen. Es fließt ein Basisstrom durch den Transistor T2. Der Transistor schaltet durch. LED2 leuchtet. NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Eine Blinkschaltung mit npn NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Physik Elektronik 1 Eine Blinkschaltung mit pnp - +
