Stromquelle (Wechselspannung)
Stromquelle (Gleichspannung)
Solarzelle - elektrisches Bauelement, das Lichtenergie direkt in elektrische Energie umwandelt. Dieser Vorgang basiert auf dem physikalischen Prinzip des sogenannten photovoltaischen Effekts.
Leitung
Leitungskreuzung (nicht verbunden)
Verbindung (leitend)
Schalter
Wechselschalter - elektrischer Schalter mit drei Anschlüssen, der den Stromfluss nicht einfach nur unterbricht, sondern auf einen von zwei verschiedenen Wegen umleitet
Taster (normal geöffnet)
Taster (normal geschlossen)
Stecker
Buchse / Steckdose
Glühlampe
Amperemeter
Voltmeter
Ohmmeter
Oszilloskop
Motor
Generator
Signalgenerator - elektronisches Mess- und Prüfgerät, das elektrische Spannungen oder Signale mit einem exakt definierten Zeitverlauf, einer bestimmten Frequenz und einer einstellbaren Amplitude (Signalstärke) erzeugt.
Wofür wird er genutzt?
Schaltungen testen: Elektronische Bauteile, Verstärker oder Filter werden mit Testsignalen versorgt, um ihr Verhalten zu prüfen.
Fehlersuche: Man speist Signale in ein defektes Gerät ein und verfolgt den Signalweg, um den Fehler zu finden.
Systemanalyse: Das Anregen von Systemen hilft dabei, die Reaktion von Schaltungen (wie Frequenzgänge) zu messen.
Uhr
Thermometer
Manometer - Messgerät zur Bestimmung und Anzeige des physikalischen Drucks von Medien wie Gasen oder Flüssigkeiten.
In der Elektrotechnik und Mechatronik spielen sie eine zentrale Rolle bei der Überwachung und Steuerung von Systemen, bei denen elektrischer Strom und fluidische Kräfte (Pneumatik/Hydraulik) aufeinandertreffen.
Tachometer - ein Sensor, der die Drehzahl oder die Rotationsgeschwindigkeit einer Welle in ein elektrisches Signal umwandelt.
Während man im Alltag unter einem "Tacho" meist die Geschwindigkeitsanzeige im Auto versteht, misst das Bauteil in der Elektrotechnik rein die Rotationsbewegung einer Maschine.
Elektroherd
Backofen
Waschmaschine
Gefriertruhe
Mikrofon
Lautsprecher
Summer
Klingel
Diode (Elektronenröhre) - aktives elektrisches Bauelement in einem luftleeren (evakuierten) oder gasgefüllten Kolben, das den Stromfluss von Elektronen im Vakuum steuert.
Aufbau und Funktion
Grundprinzip: Sie besteht mindestens aus einer beheizten Kathode (Glühkathode) und einer Anode.
Elektronenemission: Die glühende Kathode setzt durch Hitze freie Elektronen frei, die eine Elektronenwolke bilden.
Stromfluss: Legt man eine positive Spannung an die Anode an, werden die Elektronen angezogen – es fließt ein Strom, der sich nur in eine Richtung bewegen kann.
Triode - Elektronenröhre mit drei Anschlüssen (Elektroden), die zur Steuerung und Verstärkung von elektrischen Strömen oder Spannungen dient
Aufbau
Kathode: Die Glühkathode sendet im erhitzten Zustand Elektronen aus.
Anode: Die gegenüberliegende Elektrode zieht die Elektronen an.
Steuergitter: Ein feines Drahtgitter liegt zwischen Kathode und Anode.
Funktionsweise
Das Gitter regelt den Elektronenfluss von der Kathode zur Anode.
Eine kleine Spannung am Gitter steuert den großen Anodenstrom.
Ist das Gitter stark negativ geladen, blockiert es den Stromfluss komplett.
Das Prinzip gleicht einem elektronischen Wasserhahn.
Glimmlampe - Gasentladungsröhre, die bei ausreichend hoher Spannung ein schwaches Licht erzeugt. Zwei getrennte Metallpins im Inneren, die sich nicht berühren, dienen als Elektroden. Liegt eine Mindestspannung von meist ca. 80 bis 100 Volt an, fängt das Gas um die negative Elektrode (Kathode) an zu leuchten.
Leuchtstoffröhre - rohrförmige Gasentladungslampe, die Strom mithilfe von Gas und einer inneren Beschichtung in sichtbares Licht umwandelt.
Gasfüllung: Die Röhre enthält ein Edelgas (meist Argon) und einen Tropfen Quecksilberdampf.
Stromfluss: Fließt Strom durch das Gas, entsteht unsichtbare Ultraviolett-Strahlung (UV-Strahlung).
Umwandlung: Eine fluoreszierende Phosphorschicht an der Innenseite der Röhre absorbiert die UV-Strahlung und wandelt sie in helles, sichtbares Licht um.
Sicherung - schützendes Bauteil in einem Stromkreis, das den Stromfluss bei Überlastung oder einem Kurzschluss automatisch unterbricht.
Quarz - Ein Schwingquarz (oft einfach „Quarz“ genannt) ist ein elektronisches Bauteil, das elektrische Schwingungen mit einer sehr exakten und stabilen Frequenz erzeugt. Er dient in der Elektronik als Taktgeber oder „Herzschlag“ für Schaltungen.
Regt man den Kristall mit der richtigen Frequenz an, beginnt er mechanisch zu schwingen – ähnlich wie eine Stimmgabel.
Taktgeber: Diese Schwingung wandelt das Bauteil in ein stabiles elektrisches Signal um. Es gibt den Takt vor, damit Prozessoren oder Uhren im genau richtigen Rhythmus arbeiten.
Masse (Ground)
Hauptaufgaben der Masse
Nullpunkt für Messungen: Eine elektrische Spannung ist immer eine Differenz zwischen zwei Punkten. Die Masse dient als fester Start- oder Nullpunkt, gegen den alle anderen Spannungen gemessen werden.
Gemeinsamer Rückleiter: Sie fungiert oft als gemeinsamer Anschluss und Rückweg für den Stromfluss vieler Bauteile in einem Stromkreis.
Minuspol: In vielen Gleichstrom-Schaltungen (wie bei Batterien oder Netzteilen) ist der Minuspol direkt mit der Masse verbunden
Spannungsregeler - elektronisches Bauteil oder eine Schaltung, das eine schwankende Eingangsspannung in eine konstante, stabile Ausgangsspannung umwandelt.
Hauptaufgabe und Funktion
Konstante Spannung: Er hält die Spannung für empfindliche elektronische Geräte gleich, egal ob die Eingangsspannung schwankt oder sich der Strombedarf (die Last) ändert.
Schutz: Er bewahrt Bauteile vor schädlichen Spannungsspitzen und Überlastung.
Prinzip: Er vergleicht die aktuelle Ausgangsspannung permanent mit einem festen internen Referenzwert und korrigiert Abweichungen sofort.
Widerstand - kleines Bauteil das gezielt eingesetzt wird, um Stromstärken zu begrenzen oder empfindliche Teile (wie LEDs) vor zu viel Strom zu schützen.
Widerstand (verstellbar)
Potentiometer - elektrisches Bauelement mit einem veränderbaren Widerstandswert, das vor allem als stufenloser Spannungsteiler dient. Es besitzt of einen Drehknopf oder einen Schieberegler zur Einstellung des Widerstands.
Trimmpotentiometer - kleiner, einstellbarer elektrischer Widerstand, den man für einmalige oder selten notwendige Feineinstellungen in einer elektronischen Schaltung nutzt. Es besitzt meist eine kleine Schraube statt eines großen Drehknopfs.
Photowiderstand - auch LDR für Light Dependent Resistor ist ein elektronisches Bauelement, dessen elektrischer Widerstand sich je nach Helligkeit ändert.
Kaltleiter - temperaturabhängiger Widerstand, dessen elektrischer Widerstand bei steigender Temperatur zunimmt.
Heißleiter - temperaturabhängiger Widerstand, dessen elektrischer Widerstand bei steigender Temperatur abnimmt.
Varistor - elektronisches Bauelement, dessen elektrischer Widerstand sich automatisch in Abhängigkeit von der anliegenden Spannung verändert.
Diode - elektronisches Halbleiterbauelement, das den elektrischen Strom nur in eine Richtung (Durchlassrichtung) durchlässt und in die entgegengesetzte Richtung (Sperrrichtung) blockiert. Sie funktioniert wie ein elektronisches Rückschlagventil oder eine Einbahnstraße für Strom.
Leuchtdiode - kurz LED (light-emitting diode) ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement, das Licht ausstrahlt, wenn elektrischer Strom in Durchlassrichtung fließt
Photodiode - elektronisches Halbleiterbauteil, das Licht (sichtbares Licht, Infrarot oder Ultraviolett) in einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung umwandelt. Wird häufig für Datenübertragung per Glasfaser verwendet.
Zenerdiode (auch Z-Diode) - elektronisches Halbleiter-Bauteil, das den Strom in Durchlassrichtung wie eine normale Diode leitet, aber im Gegensatz dazu bewusst in Sperrrichtung bei einer festen, definierten Spannung (der Zener- oder Durchbruchspannung) Strom durchlässt, ohne beschädigt zu werden.
Kondensator - passives elektrisches Bauelement, das elektrische Ladung und die damit verbundene Energie in einem elektrischen Feld speichern kann
Im Gleichstromkreis fließt nach dem Aufladen kein Strom mehr; der Kondensator wirkt wie ein Unterbrecher (unendlicher Widerstand).
Im Wechselstromkreis lässt er den Strom passieren, da er sich ständig um- und entlädt (Frequenzabhängiger Widerstand / Impedanz).
Kondensator (verstellbar)
Trimmkondensator - Sie dienen nicht der ständigen Bedienung durch den Nutzer, sondern dem einmaligen oder seltenen Abgleich und der Feinkalibrierung von Schaltungen (z. B. bei der Erstinbetriebnahme oder nach Reparaturen).
Einstellung: Sie besitzen meist eine kleine Schraube oder einen Schlitz und werden direkt auf der Leiterplatte (Platine) mit einem kleinen Schraubendreher eingestellt
Elektrolytkondensator - gepolter, elektronischer Kondensator, der im Vergleich zu anderen Typen eine sehr hohe elektrische Kapazität bei geringer Baugröße bietet.
Induktivität (Spule) - passives elektrisches Bauteil, das elektrische Energie in Form eines Magnetfeldes speichert.
Aufbau: Sie besteht aus einem isolierten Draht, der spiralförmig (in Windungen) aufgewickelt ist. Oft besitzt sie einen Kern aus Luft, Eisen oder Ferrit, welcher das Magnetfeld verstärkt.
Grundprinzip: Fließt ein elektrischer Strom durch die Spule, baut sich um den Draht ein Magnetfeld auf.
Selbstinduktion: Ändert sich die Stärke des Stroms, verändert sich auch das Magnetfeld. Nach dem Induktionsgesetz erzeugt diese Änderung eine Gegenspannung in der Spule. Diese wirkt der Stromänderung immer entgegen (Lenzsche Regel).
Induktivität: Die wichtigste Kenngröße ist die Induktivität L, gemessen in der Einheit Henry (H). Sie gibt an, wie stark das Magnetfeld bei einem bestimmten Stromfluss aufgebaut wird
Induktivität (veränderlich)
Spule mit Eisenkern - Eine Spule mit Eisenkern hat im Vergleich zu einer Spule ohne Eisenkern (Luftspule) eine deutlich stärkere magnetische Wirkung und eine höhere Induktivität.
Transformator - (auch Trafo genannt) ist ein elektrisches Bauteil, das eine Wechselspannung in eine höhere oder niedrigere Wechselspannung umwandeln kann.
Transistor (NPN) - elektronisches Halbleiter-Bauelement, das als Schalter oder Verstärker für elektrische Signale dient.
Wird überwiegend in Schaltungen mit positiven Betriebsspannungen (U₊) eingesetzt.
Die drei Anschlüsse (beim Bipolartransistor)
Basis (B): Der Steueranschluss. Ein kleines Signal hier entscheidet, was passiert.
Emitter (E): Der Ausgang bzw. der Startpunkt für den Hauptstrom.
Kollektor (C): Der Eingang für den großen Hauptstrom.
Phototransistor (NPN)
elektronisches Halbleiterbauteil, das Licht in einen elektrischen Strom umwandelt und diesen gleichzeitig verstärkt. [1, 2]
Kombination: Er funktioniert wie ein normaler Bipolartransistor, besitzt jedoch keinen elektrischen Basisanschluss.
Lichteinfall: Anstelle eines Steuerstroms fällt Licht durch ein transparentes Fenster auf die Basis-Kollektor-Sperrschicht.
Verstärkung: Treffen Lichtteilchen (Photonen) auf die Sperrschicht, entsteht ein kleiner Fotostrom. Dieser wirkt wie ein Basisstrom und steuert einen wesentlich größeren Stromfluss zwischen Kollektor und Emitter.
Vergleich: Er ist deutlich empfindlicher als eine einfache Fotodiode, weil er den erzeugten Strom intern direkt verstärkt
Transistor (PNP) - elektronisches Halbleiter-Bauelement, das als elektrischer Schalter oder Verstärker für elektrische Signale dient.
Wird für Schaltungen mit negativen Spannungen oder invertierten Logikpegeln verwendet.
Phototransistor (PNP)
Relais - elektrisch fernbetätigter Schalter, mit dem ein kleiner Steuerstromkreis einen oft viel größeren Laststromkreis ein-, aus- oder umschalten kann.
Thermo-Relais - Schutzschalter in der Elektrotechnik. Es schützt elektrische Geräte, vor allem Elektromotoren, vor Überhitzung durch langanhaltenden Überstrom.
Stromstoßschalter - elektromagnetischer Schalter, der durch einen kurzen elektrischen Impuls (einen Stromstoß) seinen Schaltzustand wechselt.
Funktionsweise: Drückst du einen an den Schalter angeschlossenen Taster, gibt dieser einen kurzen Impuls an den Stromstoßschalter. Ist das Licht aus, schaltet es sich ein. Beim nächsten Tastendruck schaltet es sich wieder aus
Optokoppler - elektronisches Bauteil, das Signale mit Hilfe von Licht zwischen zwei getrennten Stromkreisen überträgt und so für eine galvanische Trennung sorgt.
Sender: Auf der Eingangsseite sitzt meist eine Leuchtdiode (LED), die bei Stromfluss Infrarot- oder rotes Licht aussendet.
Empfänger: Auf der Ausgangsseite befindet sich ein lichtempfindlicher Sensor (wie ein Fototransistor oder eine Fotodiode), der das Licht auffängt und wieder in ein elektrisches Signal umwandelt.
Gehäuse: Beide Teile sind in einem lichtundurchlässigen Gehäuse untergebracht, damit kein störendes Außenlicht eindringt.
Galvanische Trennung: Da die Übertragung nur über einen Lichtstrahl erfolgt, gibt es keine elektrische Verbindung zwischen Eingang und Ausgang.
Wofür wird er genutzt? Schutz: Er schützt empfindliche Steuerelemente (wie Mikrocontroller) vor gefährlich hohen Spannungen oder Stromspitzen aus einem anderen Stromkreis
Thyristor - elektronisches Halbleiterbauelement, das als steuerbarer Schalter für große elektrische Ströme und Spannungen dient.
AND Gatter - elektronisches Logikgatter, das an seinem Ausgang nur dann eine logische „1“ (High-Signal oder Strom an) liefert, wenn alle seine Eingänge auf dem Zustand „1“ stehen
OR Gatter - elektronische Grundschaltung in der Digitaltechnik, die ein Ausgangssignal auf 1 (High) schaltet, wenn mindestens einer der Eingänge den Wert 1 hat
XOR Getter - elektronische Schaltung in der Digitaltechnik, die ein Ausgangssignal von nur dann liefert, wenn sich die Eingangssignale voneinander unterscheiden.
NOT Getter - einfaches elektronisches Bauteil in der Digitaltechnik mit genau einem Eingang und einem Ausgang, das das Eingangssignal umkehrt.
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