Widerstände Integrierte Schaltkreise Kontakt- und Verbindungselemente

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Widerstände Integrierte Schaltkreise Kontakt- und Verbindungselemente"

Transkript

1 signalverarbeitender Systeme Die Bauelemente der Elektronik sind im Sinne der Systemtheorie Elemente. Nicht in allen technischen Disziplinen ist eine systemtheoretische Abbildung der Wirklichkeit so eindeutig wie in der Elektronik. Bei der Betrachtung der Bauelemente der Elektronik bleiben wir im folgenden immer auf der Elementebene, wobei die Funktion und das Verhalten der Bauelemente und kaum noch deren Struktur der Gegenstand unserer weiteren Betrachtungen sein soll. Der innere Aufbau von Bauelementen der Elektronik und die Begründung ihres Verhaltens sind eher Gegenstand der Physik, etwa der Festkörperphysik. Das heißt mit anderen Worten, wir fragen im folgenden nicht danach, warum die Kennlinie eines Bauelements so und nicht anders verläuft. Vielmehr geht es darum, wie das Bauelement mit seinem Verhalten, daß sich in der Kennlinie ausdrückt, in der Schaltung, im System also, einzusetzen ist und dort seine gewünschte Funktion erfüllt. 2.1 Klassifikation der Bauelemente Definition: Elektronische Bauelemente sind funktionell und konstruktiv bestimmbare Grundglieder von elektronischen Funktionseinheiten (Baugruppen) Es gibt verschiedene Möglichkeiten, elektronische Bauelemente zu klassifizieren. Für eine nichtspezialisierte, d.h. allgemeine elektronische Ausbildung eignet sich folgende Klassifikation: Bauelemente Widerstände Integrierte Schaltkreise Kontakt- und Verbindungselemente Widerstände Analog- Digital- Leiterplatten deren Wert von schaltkreise schaltkreise Schalter einer physikalischen Steckver- Größe gesteuert wird bindungen Widerstände mit konstantem Widerstandswert Analog-Digitalschaltkreise Digital-Analogschaltkreise 2.2 Widerstände Definition: Widerstände sind elektronische Bauelemente, die den elektrischen Energiefluß in einem definierten Maß hemmen. D.h., sie begrenzen Ströme und erzeugen Spannungsabfälle, wobei sie elektrische Energie in Wärme umwandeln Ohmsche Widerstände Der Widerstandswert ohmscher Widerstände wird als konstant angenommen. Für die meisten praktischen Fälle ist er das auch. Symbol: R Einheit: 1 V/A = 1 Ω abgewandelte Einheiten: 1 MΩ = 10 3 kω = 10 6 Ω = 10 9 mω Kennlinie: 1

2 I R 3 zueinander R 2 R 1 I und U sind proportional U Festwiderstand stetig verstellbarer Widerstand einstellbarer Widerstand Ausführungsformen: Schichtwiderstände Drahtwiderstände Thermische Belastbarkeit: Energetisch gesehen, besteht die Funktion von Widerständen darin, Elektrische Energie in Wärme umzuwandeln. Elektrisch gesehen dagegen begrenzen sie, wie bereits gesagt, Ströme und teilen Spannungen. Tatsächlich vollzieht sich beides zeitgleich. Die vom Widerstand umgewandelte Elektroenergie in Wärme wird als Verlustleistung P v bezeichnet. Pv = U I = I 2 R = U 2 /R Systemisch gesehen ergibt sich zur Funktion von Widerständen folgendes Modell: Q Pi Po Pi = Po + Q R Pv = Q Verlustleistung ist ein Problem, das alle elektronischen Bauelemente betrifft! Widerstände, deren Wert durch eine physikalische Größe gesteuert wird - nichtlineare Widerstände Temperaturabhängige Widerstände - Thermistoren Temperaturabhängige Widerstände bezeichnet man als Thermistoren. Thermistoren sind entweder als Heißleiter oder als Kaltleiter ausgelegt. Das Maß ihrer Temperaturabhängigkeit wird als Temperaturkoeffizient TC bezeichnet. Heißleiter leiten, wenn das Widerstandsmaterial warm ist, besser als im kalten Zustand. Sie haben einen negativen TC, also kurz - einen NTC. Bei Kaltleitern liegen die Verhältnissen genau umgekehrt. Sie haben deshalb einen PTC, einen positiven TC. Symbol: R T Einheit: 1 Ω Kennlinie eines NTC - Widerstands: R T Die Kennlinie eines NTC - Widerstands folgt der Beziehung 2

3 R T = R 0 e -b (1/To -1/T) T R T = aktueller Widerstandswert bei T R 0 : Widerstandswert bei T = 20 C b : Energiekonstante -T +T NTC - Widerstand PTC - Widerstand Kennlinie eines PTC - Widerstands R T R T = R 0 e ct c > 0 T Anwendungen: NTC - Widerstände werden als Temperaturfühler, Anlaßheißleiter oder Kompensationsheißleiter eingesetzt. PTC - Widerstände werden als Temperaturfühler, Kompensationskaltleiter, oder zur Stromstabilisierung eingesetzt. Ausführungsformen: NTC- Widerstände bestehen aus Sinterkeramiken oxidischer Halbleiter. PTC- Widerstände bestehen aus Metallen oder halbleitenden Sinterkeramiken von Metallverbindungen. Lichtabhängige Widerstände Fotowiderstände, -dioden, - transistoren Lichtabhängige Widerstände existieren als Fotowiderstände, Fototransistoren und als Fotodioden. Sie ändern in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke ihren Widerstandswert. Die Kennlinien der Bauelemente haben einen sehr ähnlichen Verlauf. Im folgenden wird nur der Fotowiderstand betrachtet, Fotodioden und transistoren werden unter Dioden und Transistoren behandelt. Symbol: R F Einheit: 1 Ω Kennlinie des Fotowiderstands R F R F ist proportional zu E c c : Materialkonstante -1 < c < -0,5 E: Beleuchtungsstärke in lx (Lux) E oder 3

4 Anwendungen: Fotowiderstände dienen der Umformung optischer in elektrische ignale Ausführungsformen: PbS (Bleisulfid) oder CdS (Kadmiumsulfid) im Glaskolben Spannungsabhängige Widerstände - Varistoren Varistoren sind Widerstände, deren Widerstandswert von der angelegten Spannung abhängig ist. Ihre U/I - Kennlinie ist symmetrisch und ihr Widerstand nimmt mit steigender Spannung ab. Kennlinie: I - U +U I = KU α K: geometrieabhängige Konstante in AV -1 α: Nichtlinearitätsexponent - I u Anwendungen: Varistoren werden zur Spannungsstabilisation und als Schutzelemente eingesetzt. Sie reagieren sehr schnell auf Spannungsänderungen, sprich, sie haben schnelle Schaltzeiten (t s < 25 ns). Der Spannungsbereich in dem sie betrieben werden liegt bei V. In Datenblättern wird häufig die Spannung angegeben, bei der Varistor eine Stromstärke von 1mA fließen läßt. Ausführungsformen: Varistoren sind wie Kondensatoren (s.u.) aufgebaut. Zwischen den Platten befindet sich gesintertes ZnO mit anderen Oxiden. Während die Körner aus ZnO gut leiten, besitzen die aus den anderen Oxiden eine geringe Leitfähigkeit. Durch Erhöhung der angelegten Spannung wird das gesamte Material leitfähiger. Magnetfeldabhängige Widerstände - Feldplatten Feldplatten erhöhen ihren Widerstand mit zunehmender Kraftflußdichte (magn. Induktion). Ursache hierfür ist der Hall - Effekt, bei dem ein transversales Magnetfeld die Stromrichtung zu drehen vermag. Kennlinie des magnetfeldabhängigen Widerstands: R R 0 : Grundwiderstand R 0 B B Anwendungen: Da die Veränderung des Widerstands trägheitslos erfolgt, können Feldplatten in der HF - Technik eingesetzt werden. Vorrangig werden sie als 4

5 Sensoren zur kontaktlosen Drehzahlmessung, als berührungslose Geschwindigkeitsmesser, zur Ansteuerung für Transistoren u.a. verwendet. Ausführungsformen: Feldplatten bestehen mit Tellur dotiertem Material, das mäanderförmig aufgebaut ist, wobei die Art der Dotierung und die Geometrie des Mäanderstreifens das Verhalten des Bauelements bestimmen. Frequenzabhängige Widerstände - Spulen und Kondensatoren Kondensatoren und Spulen sind Bauelemente, deren Widerstandswert von der Frequenz der angelegten Spannung abhängig ist. Kondensatoren sind elektronische Bauelemente, die in einem elektrostatischen Feld eine bestimmte Menge elektrischer Energie speichern können. Das Maß für die Speicherfähigkeit ist die Kapazität C. C Q U = [ C] 1As = = 1 F bzw. technisch C V A = ε d Abgewandelte Einheiten: 1F = 10 6 µf = 10 9 nf = pf Aus der Strom - Spannungs - Beziehung i = C du des Kondensators folgt: dt Durch einen idealen Kondensator fließt nur bei zeitlicher Veränderung der anliegenden Spannung ein Strom. Bei konstanter Gleichspannung kann er als Leitungsunterbrechung aufgefaßt werden. Die Eigenschaften von Kondensatoren werden im wesentlichen in 3 Zusammenhängen genutzt. 1. Frequenzabhängiger Widerstand bei sinusförmigen Spannungen und Strömen 2. Integration oder Differentiation von Impulsen 3. Glättung nicht konstanter Gleichspannungen Im folgenden beschränken wir uns auf das Verhalten als frequenzabhängiger Widerstand (Wechselstromwiderstand). Seine wesentliche Eigenschaft ist der kapazitive Blindwiderstand X c Die Beziehung X von Kondensatoren. 1 1 c = = ϖc 2πfC beschreibt das frequenzabhängige Verhalten Kennlinie: X c C A = ε d f Allerdings sind auch Kondensatoren keine idealen Bauelemente. Ihr Dielektrikum verleiht ihnen immer einen realen, wenn auch sehr großen Wirkwiderstand. Deshalb gilt folgendes Ersatzschaltbild: 5

6 i Xc C i G i R R D Mißt man die am Kondensator anliegende Wechselspannung u und die dazugehörige Stromstärke i kann nach dem Ohmschen Gesetz der Scheinwiderstand berechnet werden. u Z = i Der Scheinwiderstand setzt sich aus dem Wirkwiderstand R und dem Blindwiderstand X c zusammen. Das Zeigerdiagramm stellt dar, wie sich die entsprechenden Ströme in Beziehung zur angelegten Spannung verhalten. u ϕ i R ϕ:phasenverschiebungswinkel zwischen i G dem Wirk- und Blindanteil des Gesamt- Stromes bzw. zwischen der angelegten i Xc Spannung u und dem Gesamtstrom i G. Damit gilt: i = i + i 2 2 G R Xc Aus dem Zeigerdiagramm und aus der Gleichung ist zu erkennen, daß die arithmetische Summe der Anteile der Stromstärken größer ist als die tatsächlich fließende Gesamtstromstärke. Werden zu Kondensatoren Wirkwiderstände parallel geschaltet, dann wird durch den erhöhten Wirkanteil ϕ kleiner. Ausführungsformen: Anwendungen: Wechselstromwiderstände Schwingkreiskapazitäten Glättung pulsierender Gleichspannungen praktisch unendlich große Gleichstromwiderstände Funkentstörung Blindleistungskompensation Spulen sind elektronische Bauelemente, die in einem magnetischen Feld eine bestimmte Menge elektrische Energie speichern können. Das Maß für die Speicherfähigkeit ist die Induktivität L. L N φ = l Abgewandelte Einheiten: 1H = 10 3 mh = 10 6 µh [ L] 1Vs = = 1 H A Aus der Strom - Spannungs - Beziehung u = L di der Spule folgt: dt An einer idealen Spule tritt nur bei zeitveränderlichem Strom eine von 0 verschiedene Induktionsspannung auf. Bei Gleichstrom kann die ideale Spule als Kurzschluß aufgefaßt werden. Die Eigenschaften von Spulen werden in wesentlichen in 3 Zusammenhängen genutzt. 1. Frequenzabhängiger Widerstand für sinusförmige Spannungen und Strömen 2. Erregerspule zur Erzeugung magnetischer Felder 3. Induktionsspule zur Spannungserzeugung Im folgenden beschränken wir uns auf das Verhalten als frequenzabhängiger Widerstand (Wechselstromwiderstand) Seine wesentliche Eigenschaft ist der induktive Blindwiderstand X L. 6

7 Die Beziehung X = ϖ L L = π fl Spulen. Kennlinie: X L 2 beschreibt das frequenzabhängige Verhalten von L = N φ l f Spulen ohne Eisenkern Spulen mit Eisenkern Allerdings sind auch Spulen keine idealen Bauelemente. Ihr Wicklungswiderstand verleiht ihnen immer einen realen, wenn auch meist kleinen, Wirkwiderstand. Deshalb gilt folgendes Ersatzschaltbild. i L u Xl R u R Mißt man an der Spule die anliegende Wechselspannung und die dazugehörige Stromstärke i kann man nach dem Ohmschen Gesetz den Scheinwiderstand Z berechnen. u Z = i Der Scheinwiderstand setzt sich aus dem Wirkwiderstand R und dem Blindwiderstand X L zusammen. Das Zeigerdiagramm zeigt, wie sich die einzelnen Spannungen zum fließenden Strom verhalten. u XL ϕ Damit gilt: u = u + u u G 2 2 G R Xl ϕ: Phasenwinkel zwischen dem Wirkund Blindanteil der Gesamtspannung bzw. zwischen dem fließenden Strom i und der u R i Gesamtspannung u G. Aus dem Zeigerdiagramm und aus der Gleichung ist wiederum zu erkennen, daß die arithmetische Summe der Anteile der Spannungen größer ist als die tatsächlich angelegte Gesamtspannung. Ausführungsformen: siehe Anlage Stromrichtungsabhängige Widerstände - Dioden Obwohl alle Dioden Widerstände sind, deren Widerstandswert von der Richtung abhängt, aus der die elektrische Strömung fließt, sind sie in der Lage sehr verschiedene Funktionen zu erfüllen. Dioden, oder genauer Halbleiterdioden, sind Bauelemente mit einem pn - Übergang, der allerdings je nach gewünschter Funktion in seiner Ausführung variieren kann. Grundsätzlich sind Dioden wie alle bisher betrachteten Widerstände als Zweipolanordnungen mit Ventilverhalten aufzufassen. Kennlinie: I F 7

8 I = I e I S :Sättigungsstrom bis 10-6 A U R U S U F U T :Temperaturspannung bei 20 C 25,84 V F S U U T I R I F : Strom in Flußrichtung im ma- bis A-Bereich U F : Spannung in Flußrichtung bis 1,5 V U S : Schleusenspannung 0,7 V Si-Dioden, 0,3 V Ge-Dioden I R : Strom in Sperrichtung im na- bis µa-bereich U R : Spannung in Sperrichtung bis einige 1000 V möglich Betriebsarten: 1. Durchlaßrichtung: I F U F 2. Sperrichtung: U B : Betriebsspannung I R U R Um das Verhalten einer Diode zu erklären, eignet sich das folgende Ersatzschaltbild: r F U S r F : diff. Wid. in Flußrichtung U B r R : diff. Wid. in Sperrichtung Dieses Ersatzschaltbild ist sehr dazu geeignet, die Merkmale von Modellen zu verdeutlichen. Erläutern Sie anhand des Ersatzschaltbilds das Verhalten der Diode! r R Durchbrüche: Dioden sind nicht grenzenlos belastbar. Das gilt für den Betrieb in Sperrund auch in Durchlaßrichtung. Während bei Überlastung in Durchlaßrichtung die entstehende Stromwärme die Diode zerstört, kann die in Sperrichtung durch die intensiven elektrischen Felder hoher Spannungen geschehen. Solche Erscheinungen nennt man Durchbrüche: Durchbruch 1. Art bedeutet, daß der Spannungsabfall über der Diode bei sehr intensiver Erhöhung des Sperrstromes nahezu konstant bleibt. Das Bauelement wird erst dann zerstört, wenn der Sperrstrom ein bestimmtes Maß übersteigt. Der Vorgang ist also reversibel. Durchbruch 2. Art bedeutet, daß bei Überschreitung einer bestimmten Sperrspannung die Diode zerstört wird. Sie verliert ihren Sperrwiderstand, der Spannungsabfall über ihr bricht zusammen. Diodenarten und Ausführungsformen siehe Anlage. 8

9 Strom- und Spannungsgesteuerte Widerstände - Transistoren Transistoren werden in der Fachliteratur als aktive Bauelemente bezeichnet, weil sie eine verstärkende Wirkung auf eine Stromstärke, eine Spannung oder eine Leistung haben können. Das gleiche trifft für jedes Relais zu. Nur ist der Unterschied der, daß sich Relais binär verhalten, während die elektrischen Größen durch Transistoren in weiten Bereichen sowohl digital, als auch analog verarbeitet werden können. Die Erfindung des Transistors zählt wohl zu den bedeutendsten technischen Erfindungen des 20. Jahrhunderts. Immerhin verdanken wir ihr, daß wir uns heute im Übergang zur Informationsgesellschaft befinden. Geboren wurde das Bauelement in den USA 1948 in den Bell - Laboratorien eigentlich mehr durch Zufall. Die Amerikaner Shockley, Bardeen und Brittain führten Messungen an pn - Übergängen von Halbleiterdioden durch und stellten fest, daß der Widerstandswert eines solchen Halbleiterübergangs von außen gesteuert werden kann. Das war zunächst ein rein physikalischer Sachverhalt, dessen technische Bedeutung natürlich sofort auf der Hand lag. Es konnten nun alle Nachteile, mit denen die Elektronenröhre belastet war, durch den Transistor beseitigt werden. Wegen seiner Vorteile gegenüber der Elektronenröhre beherrschte der Transistor das elektronische Feld für etwa 10 Jahre. Die Vorteile des Transistors gegenüber der Elektronenröhre waren: Kleinheit geringe Betriebsspannung höhere Zuverlässigkeit längere Lebensdauer geringer Preis Heute hat die Transistorproduktion längst ihren Höhepunkt überschritten und der wissenschaftlich technische Fortschritt hat den Transistor auf spezielle Anwendungen verdrängt. Trotzdem ist er heute millionenfaches Element integrierter Schaltkreise und als solches nach wie vor von größtem Interesse. Kenntnisse über sein Verhalten sind die erste Voraussetzung für das Verständnis elektronischer Schaltungen. Die Einteilung der Transistoren erfolgt nach ihrem inneren Aufbau, wobei bipolare und unipolare Transistoren, die man auch Feldeffekttransistoren nennt, unterschieden. Beide Arten sind in ihrem Verhalten auch etwas verschieden. Die Bezeichnung bipolar kommt daher, weil für diesen Transistor zwei Arten von Halbleitermaterial mit verschiedenen Leitungseigenschaften verwendet werden, beim unipolaren Transistor ist es dagegen nur eine Materialart. Dementsprechend laufen auch andere Mechanismen in den Bauelementen unterschiedlich ab, die spannungsbzw. stromgesteuerte Widerstandsänderung im Bauelement verursachen. Auf diese Mechanismen soll allerdings an dieser Stelle nicht eingegangen werden, weil sie lediglich das Zustandekommen der Kennlinien erklären, für das Verständnis des Bauelements in der jeweiligen Schaltung jedoch nicht mehr behilflich sind. Die folgende Abbildung zeigt übersichtlich alle Transistortypen. Darüber hinaus gibt es noch spezielle Varianten, wie z.b. den Fototransistor, dessen Basis nicht elektrisch, sondern optisch angesteuert wird. qqqqqqqqqqqqqqqq Um technische Funktionen zu erfüllen, benötigen Transistoren eine äußere Beschaltung. Diese erst versetz den Transistor sozusagen in Betriebsbereitschaft. Für das Verständnis dieser Denkweise, bedarf es nun wieder einiger Modelle. Der Transistor als Vierpol I B I C Merke! Die Symbole von Strom-stärken werden mit einem, die von 9

10 U BE U CE Spannungen und Spannungsabfällen mit zwei Indizes angegeben Das Bild zeigt die prinzipielle Wirkungsweise eines Transistors als Verstärker. Eine kleine Änderung des Basisstroms I B verursacht eine große Änderung des Kollektorstroms I C. Das Verhältnis beider Stromstärkeänderungen bezeichnet man als Gleichstromverstärkung B. I B = I Sind die Änderungen des Basisstromes klein, gibt man die differentielle Stromverstärkung β an. β = di di c B B C Diese Verstärkungsgrößen sind nicht konstant, sondern vom Arbeitsbereich des Transistors und von der Temperatur abhängig. Ihre Beschreibung erfolgt mit Kennlinienfeldern, auf die wir noch zurückkommen. Zunächst aber soll das Verhalten des Transistors mit einem weiteren Modell, dem Ersatzschaltbild erklärt werden. Ersatzschaltbilder kennen Sie bereits von der Spannungs- und Stromquelle, den Spulen und Kondensatoren und von den Dioden. Ersatzschaltbilder enthalten Symbole realer und gedachter Elemente, die so nicht im betrachteten Bauelement enthalten sind. In gewissen Grenzen verhalten sich aber Bauelemente so, als beinhalteten sie diese Elemente. Trotzdem sind Ersatzschaltbilder zur Bildung von Vorstellungen gut geeignet. Die folgende Abbildung zeigt ein Ersatzschaltbild eines Transistors in Emitterschaltung, die am häufigsten verwendet wird. Zur Emitterschaltung jedoch später. B I B β I B I C C R e U BE r BE β g CE U CE R a E E Aus dem Ersatzschaltbild ist folgendes herauszulesen: Der Transistor besitzt einen Eingangs- und einen Ausgangskreis. In den Eingangskreis strömt bei anliegender Basis - Emitter - Spannung U BE der Basistrom I B durch den differentiellen Eingangswiderstand r BE. Spannung und Stromstärke am Eingang bilden den Eingangswiderstand R e. Der Ausgangskreis wird von der Stromquelle β bestimmt. Bei anliegender Kollektor - Emitter - Spannung U CE treibt die Stromquelle den Kollektor - Emitter - Strom I C durch den Transistor zum Emitter. Der Betrag der Kollektorstromstärke wird durch die differentielle Stromverstärkung β und den Ausgangsleitwert g a (Kehrwert des Ausgangswiderstands) bestimmt. Kollektor - Emitter - Spannung U CE und Kollektorstromstärke I C bilden den Ausgangswiderstand R a des Systems. Beim Betrieb des Systems sind etwa folgende Parameterbereiche anzusetzen: Basis - Emitter - Spannung U BE : etwa 0,7 V Basisstromstärke I B einige 10µA bis einige ma Kollektor - Emitter - Spannung U CE einige V bis einige 100 V Kollektorstromstärke I C einige ma bis einige A Vergleich man die Größenordnungen der Eingangsgrößen mit denen der Ausgangsgrößen, dann deutet sich die verstärkende Wirkung des Transistors bereits an. 10

11 Kleine Veränderungen der Basisstromstärke im µa - Bereich bewirken größere Veränderungen der Kollektorstromstärke im ma - Bereich. Das Maß hierfür ist die differentielle Stromverstärkung β. Gleichartig liegen die Dinge hinsichtlich der Spannungen und Leistungen. Doch dazu später! Kennlinien des Transistors Ein Transistor verfügt über drei Anschlüsse, die lt. Ersatzschaltbild einen Ein- und einen Ausgangskreis bilden. Das Verhalten des Transistors wird über vier Größen, nämlich Basis - Emitter - Spannung U BE, Basisstromstärke I B, Kollektor - Emitter - Spannung U CE und Kollektorstromstärke I C abgebildet. Das ist mit nur einer Kennlinie nicht mehr möglich. Die folgende Abbildung zeigt die Meßschaltung, mit der das Kennlinienfeld eines Transistors ermittelt werden kann. I B U BE 0-1V U BE U CE U CE : 0-15V I C II I C I I: Ausgangskennlinienfeld I C =f (I B ) I C =f(u CE ) II: Stromübertragungs- U CE =konst. I B Parameter kennlinie III: Eingangskennlinie I B U CE I B =f (U BE) Das Kennlinienfeld ist eine geeignete U CE =konst. Grundlage für das Verständnis von Transistorschaltungen und deren Konstruktion. Wir werden darauf noch III U BE zurückkommen. Aufgaben Elektronik Berechnen Sie für die gegebene Schaltung alle Spannungsabfälle alle Stromstärken und die Verlustleistungen der Widerstände. I R 1 =1,8kΩ U 1 I 1 I 2 R 2 =500Ω U 2 U B =10V 6. Thermistoren werden u.a. als Sensoren verwendet. Dazu ist die folgende Schaltung geeignet. 11

12 R A =1,8kΩ U RA U B =12V NTC -ϑ U A Die Temperatur ändert sich um den Thermistor von 20 C auf 80 C. Entnehmen Sie der Kennlinie des Bauelements die zugehörige Widerstandsänderung. R in kω ϑ in C Berechnen Sie wie im ersten Beispiel alle Spannungsabfälle für den kalten und den Warmen Zustand. Geben Sie die Änderung des Spannungsabfalls U A an! 7. Für die Steuerung einer Lichtschrankenanlage ist folgende Sensorschaltung zu berechnen: R A =51kΩ U RA R F U a R L = 800Ω U B =20V Die Beleuchtungsstärke ändert sich von 20 lx auf 160 lx. R F in kω

13 Berechnen Sie die Stromstärke durch den Lastwiderstand im Hell- und Dunkelzustand! 13

1. Kennlinien. 2. Stabilisierung der Emitterschaltung. Schaltungstechnik 2 Übung 4

1. Kennlinien. 2. Stabilisierung der Emitterschaltung. Schaltungstechnik 2 Übung 4 1. Kennlinien Der Transistor BC550C soll auf den Arbeitspunkt U CE = 4 V und I C = 15 ma eingestellt werden. a) Bestimmen Sie aus den Kennlinien (S. 2) die Werte für I B, B, U BE. b) Woher kommt die Neigung

Mehr

Elektronik ist die technische Grundlage für die Verarbeitung von Signalen und Daten.

Elektronik ist die technische Grundlage für die Verarbeitung von Signalen und Daten. Elektronik ist die technische Grundlage für die Verarbeitung von Signalen und Daten. Die Elektronik setzt sich hierarchisch zusammen aus Bauelementen Baugruppen Geräten und Netzwerken. Der Schlüssel für

Mehr

Fachbereich Physik Dr. Wolfgang Bodenberger

Fachbereich Physik Dr. Wolfgang Bodenberger UniversitätÉOsnabrück Fachbereich Physik Dr. Wolfgang Bodenberger Der Transistor als Schalter. In vielen Anwendungen der Impuls- und Digital- lektronik wird ein Transistor als einfacher in- und Aus-Schalter

Mehr

Dabei ist der differentielle Widerstand, d.h. die Steigung der Geraden für. Fig.1: vereinfachte Diodenkennlinie für eine Si-Diode

Dabei ist der differentielle Widerstand, d.h. die Steigung der Geraden für. Fig.1: vereinfachte Diodenkennlinie für eine Si-Diode Dioden - Anwendungen vereinfachte Diodenkennlinie Für die meisten Anwendungen von Dioden ist die exakte Berechnung des Diodenstroms nach der Shockley-Gleichung nicht erforderlich. In diesen Fällen kann

Mehr

Arbeitspunkt einer Diode

Arbeitspunkt einer Diode Arbeitspunkt einer Diode Liegt eine Diode mit einem Widerstand R in Reihe an einer Spannung U 0, so müssen sich die beiden diese Spannung teilen. Vom Widerstand wissen wir, dass er bei einer Spannung von

Mehr

Aufgaben Wechselstromwiderstände

Aufgaben Wechselstromwiderstände Aufgaben Wechselstromwiderstände 69. Eine aus Übersee mitgebrachte Glühlampe (0 V/ 50 ma) soll mithilfe einer geeignet zu wählenden Spule mit vernachlässigbarem ohmschen Widerstand an der Netzsteckdose

Mehr

Kennlinienaufnahme elektronische Bauelemente

Kennlinienaufnahme elektronische Bauelemente Messtechnik-Praktikum 06.05.08 Kennlinienaufnahme elektronische Bauelemente Silvio Fuchs & Simon Stützer 1 Augabenstellung 1. a) Bauen Sie eine Schaltung zur Aufnahme einer Strom-Spannungs-Kennlinie eines

Mehr

18. Magnetismus in Materie

18. Magnetismus in Materie 18. Magnetismus in Materie Wir haben den elektrischen Strom als Quelle für Magnetfelder kennen gelernt. Auch das magnetische Verhalten von Materie wird durch elektrische Ströme bestimmt. Die Bewegung der

Mehr

Strom - Spannungscharakteristiken

Strom - Spannungscharakteristiken Strom - Spannungscharakteristiken 1. Einführung Legt man an ein elektrisches Bauelement eine Spannung an, so fließt ein Strom. Den Zusammenhang zwischen beiden Größen beschreibt die Strom Spannungscharakteristik.

Mehr

Amateurfunkkurs. Erstellt: 2010-2011. Landesverband Wien im ÖVSV. Passive Bauelemente. R. Schwarz OE1RSA. Übersicht. Widerstand R.

Amateurfunkkurs. Erstellt: 2010-2011. Landesverband Wien im ÖVSV. Passive Bauelemente. R. Schwarz OE1RSA. Übersicht. Widerstand R. Amateurfunkkurs Landesverband Wien im ÖVSV Erstellt: 2010-2011 Letzte Bearbeitung: 11. Mai 2012 Themen 1 2 3 4 5 6 Zusammenhang zw. Strom und Spannung am Widerstand Ohmsches Gesetz sformen Ein Widerstand......

Mehr

1.3.2 Resonanzkreise R L C. u C. u R. u L u. R 20 lg 1 , (1.81) die Grenzkreisfrequenz ist 1 RR C . (1.82)

1.3.2 Resonanzkreise R L C. u C. u R. u L u. R 20 lg 1 , (1.81) die Grenzkreisfrequenz ist 1 RR C . (1.82) 3 Schaltungen mit frequenzselektiven Eigenschaften 35 a lg (8) a die Grenzkreisfrequenz ist Grenz a a (8) 3 esonanzkreise 3 eihenresonanzkreis i u u u u Bild 4 eihenresonanzkreis Die Schaltung nach Bild

Mehr

Bei Aufgaben, die mit einem * gekennzeichnet sind, können Sie neu ansetzen.

Bei Aufgaben, die mit einem * gekennzeichnet sind, können Sie neu ansetzen. Name: Elektrotechnik Mechatronik Abschlussprüfung E/ME-BAC/DIPL Elektronische Bauelemente SS2012 Prüfungstermin: Prüfer: Hilfsmittel: 18.7.2012 (90 Minuten) Prof. Dr.-Ing. Großmann, Prof. Dr. Frey Taschenrechner

Mehr

Lösungen zu Kapazitäten / Kondensatoren

Lösungen zu Kapazitäten / Kondensatoren Ein- und Ausschaltvorgänge mit Kapazitäten A47: (869, 870) Ein Kondensator von µf wird über einen Widerstand von 3 MΩ auf eine Spannung von 50 V geladen. Welche Werte hat der Ladestrom a) 0,3 s, b), s,

Mehr

Aufg. P max 1 10 Klausur "Elektrotechnik" 2 14 3 8 4 10 am 14.03.1997

Aufg. P max 1 10 Klausur Elektrotechnik 2 14 3 8 4 10 am 14.03.1997 Name, Vorname: Matr.Nr.: Hinweise zur Klausur: Aufg. P max 1 10 Klausur "Elektrotechnik" 2 14 3 8 6141 4 10 am 14.03.1997 5 18 6 11 Σ 71 N P Die zur Verfügung stehende Zeit beträgt 1,5 h. Zugelassene Hilfsmittel

Mehr

Elektronik- und Messtechniklabor, Messbrücken. A) Gleichstrom-Messbrücken. gespeist. Die Brücke heisst unbelastet, weil zwischen den Klemmen von U d

Elektronik- und Messtechniklabor, Messbrücken. A) Gleichstrom-Messbrücken. gespeist. Die Brücke heisst unbelastet, weil zwischen den Klemmen von U d A) Gleichstrom-Messbrücken 1/6 1 Anwendung und Eigenschaften Im Wesentlichen werden Gleichstrommessbrücken zur Messung von Widerständen eingesetzt. Damit können indirekt alle physikalischen Grössen erfasst

Mehr

Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik

Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik raktikum Grundlagen der Elektrotechnik Kondensatoren und Spulen m Wechselstromkreis (ersuch 10) Fachhochschule Fulda Fachbereich Elektrotechnik durchgeführt von (rotokollführer) zusammen mit Matrikel-Nr.

Mehr

Praktikum Nr. 3. Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik. Versuchsbericht für das elektronische Praktikum

Praktikum Nr. 3. Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik. Versuchsbericht für das elektronische Praktikum Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik Versuchsbericht für das elektronische Praktikum Praktikum Nr. 3 Manuel Schwarz Matrikelnr.: 207XXX Pascal Hahulla Matrikelnr.: 207XXX Thema: Transistorschaltungen

Mehr

Nerreter, Grundlagen der Elektrotechnik Carl Hanser Verlag München. 8 Schaltvorgänge

Nerreter, Grundlagen der Elektrotechnik Carl Hanser Verlag München. 8 Schaltvorgänge Carl Hanser Verlag München 8 Schaltvorgänge Aufgabe 8.6 Wie lauten für R = 1 kω bei der Aufgabe 8.1 die Differenzialgleichungen und ihre Lösungen für die Spannungen u 1 und u 2 sowie für den Strom i? Aufgabe

Mehr

Kon o d n e d ns n ator Klasse A Klasse A (Ergänzung) Norbert - DK6NF

Kon o d n e d ns n ator Klasse A Klasse A (Ergänzung) Norbert - DK6NF Kondensator Klasse (Ergänzung) Norbert - K6NF usgewählte Prüfungsfragen T202 Welchen zeitlichen Verlauf hat die Spannung an einem entladenen Kondensator, wenn dieser über einen Widerstand an eine Gleichspannungsquelle

Mehr

Protokoll des Versuches 7: Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie

Protokoll des Versuches 7: Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie Name: Matrikelnummer: Bachelor Biowissenschaften E-Mail: Physikalisches Anfängerpraktikum II Dozenten: Assistenten: Protokoll des Versuches 7: Umwandlung von elektrischer Energie in ärmeenergie Verantwortlicher

Mehr

EM-Wellen. david vajda 3. Februar 2016. Zu den Physikalischen Größen innerhalb der Elektrodynamik gehören:

EM-Wellen. david vajda 3. Februar 2016. Zu den Physikalischen Größen innerhalb der Elektrodynamik gehören: david vajda 3. Februar 2016 Zu den Physikalischen Größen innerhalb der Elektrodynamik gehören: Elektrische Stromstärke I Elektrische Spannung U Elektrischer Widerstand R Ladung Q Probeladung q Zeit t Arbeit

Mehr

Kleinsignalverhalten von Feldeffekttransistoren 1 Theoretische Grundlagen

Kleinsignalverhalten von Feldeffekttransistoren 1 Theoretische Grundlagen Dr.-Ing. G. Strassacker STRASSACKER lautsprechershop.de Kleinsignalverhalten von Feldeffekttransistoren 1 Theoretische Grundlagen 1.1 Übersicht Fets sind Halbleiter, die nicht wie bipolare Transistoren

Mehr

Inhaltsverzeichnis. 01.12.01 [PRTM] Seite1

Inhaltsverzeichnis. 01.12.01 [PRTM] Seite1 Inhaltsverzeichnis Dioden...2 Allgemein...2 Kenngrößen...2 Anlaufstrom...2 Bahnwiderstand...2 Sperrschichtkapazität...2 Stromkapazität...3 Durchbruchspannung...3 Rückerholungszeit...3 Diodenarten...3 Backward-Diode...3

Mehr

3. Halbleiter und Elektronik

3. Halbleiter und Elektronik 3. Halbleiter und Elektronik Halbleiter sind Stoe, welche die Eigenschaften von Leitern sowie Nichtleitern miteinander vereinen. Prinzipiell sind die Elektronen in einem Kristallgitter fest eingebunden

Mehr

Kondensatoren ( Verdichter, von lat.: condensus: dichtgedrängt, bezogen auf die elektrischen Ladungen)

Kondensatoren ( Verdichter, von lat.: condensus: dichtgedrängt, bezogen auf die elektrischen Ladungen) Der Kondensator Kondensatoren ( Verdichter, von lat.: condensus: dichtgedrängt, bezogen auf die elektrischen Ladungen) Kondensatoren sind Bauelemente, welche elektrische Ladungen bzw. elektrische Energie

Mehr

1. Theorie: Kondensator:

1. Theorie: Kondensator: 1. Theorie: Aufgabe des heutigen Versuchstages war es, die charakteristische Größe eines Kondensators (Kapazität C) und einer Spule (Induktivität L) zu bestimmen, indem man per Oszilloskop Spannung und

Mehr

WB Wechselstrombrücke

WB Wechselstrombrücke WB Wechselstrombrücke Blockpraktikum Frühjahr 2007 (Gruppe 2) 25. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Theoretische Grundlagen 2 2.1 Wechselstromwiderstand................. 2 2.2 Wechselstromwiderstand

Mehr

Elektrischer Widerstand

Elektrischer Widerstand In diesem Versuch sollen Sie die Grundbegriffe und Grundlagen der Elektrizitätslehre wiederholen und anwenden. Sie werden unterschiedlichen Verfahren zur Messung ohmscher Widerstände kennen lernen, ihren

Mehr

Aufgaben. 2.1. Leiten Sie die Formeln (9) und (10) her! Vorbetrachtungen. Der High-Fall

Aufgaben. 2.1. Leiten Sie die Formeln (9) und (10) her! Vorbetrachtungen. Der High-Fall Aufgaben 2.1. Leiten Sie die Formeln (9) und (10) her! Vorbetrachtungen I. Die open-collector-gatter auf der "in"-seite dürfen erst einen High erkennen, wenn alle open-collector-gatter der "out"-seite

Mehr

6 Wechselstrom-Schaltungen

6 Wechselstrom-Schaltungen für Maschinenbau und Mechatronik Carl Hanser Verlag München 6 Wechselstrom-Schaltungen Aufgabe 6.1 Durch ein Grundeintor C = 0,47 µf an der Sinusspannung U = 42 V fließt ein Sinusstrom mit dem Effektivwert

Mehr

Übungsaufgaben zum 5. Versuch 13. Mai 2012

Übungsaufgaben zum 5. Versuch 13. Mai 2012 Übungsaufgaben zum 5. Versuch 13. Mai 2012 1. In der folgenden Schaltung wird ein Transistor als Schalter betrieben (Kennlinien s.o.). R b I b U b = 15V R c U e U be Damit der Transistor möglichst schnell

Mehr

Grundlagen der Elektrotechnik 1 Übungsaufgaben zur Wechselstromtechnik mit Lösung

Grundlagen der Elektrotechnik 1 Übungsaufgaben zur Wechselstromtechnik mit Lösung Grundlagen der Elektrotechnik Aufgabe Die gezeichnete Schaltung enthält folgende Schaltelemente:.0kΩ, ω.0kω, ω 0.75kΩ, /ωc.0k Ω, /ωc.3kω. Die gesamte Schaltung nimmt eine Wirkleistung P mw auf. C 3 C 3

Mehr

Wechselstromkreis mit verschiedenen Bauteilen

Wechselstromkreis mit verschiedenen Bauteilen Wechselstromkreis mit verschiedenen Bauteilen Im Folgenden werden nun die Auswirkungen eines ohmschen Widerstands, eines induktiven Widerstands (Spule) und eines kapazitiven Widerstands (Kondensator) auf

Mehr

auf, so erhält man folgendes Schaubild: Temperaturabhängigkeit eines Halbleiterwiderstands

auf, so erhält man folgendes Schaubild: Temperaturabhängigkeit eines Halbleiterwiderstands Auswertung zum Versuch Widerstandskennlinien und ihre Temperaturabhängigkeit Kirstin Hübner (1348630) Armin Burgmeier (1347488) Gruppe 15 2. Juni 2008 1 Temperaturabhängigkeit eines Halbleiterwiderstands

Mehr

Fachhochschule Düsseldorf Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Praktikum Elektrotechnik und Antriebstechnik

Fachhochschule Düsseldorf Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Praktikum Elektrotechnik und Antriebstechnik FH D FB 4 Fachhochschule Düsseldorf Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Elektro- und elektrische Antriebstechnik Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kiel Praktikum Elektrotechnik und Antriebstechnik Versuch

Mehr

Comenius Schulprojekt The sun and the Danube. Versuch 1: Spannung U und Stom I in Abhängigkeit der Beleuchtungsstärke E U 0, I k = f ( E )

Comenius Schulprojekt The sun and the Danube. Versuch 1: Spannung U und Stom I in Abhängigkeit der Beleuchtungsstärke E U 0, I k = f ( E ) Blatt 2 von 12 Versuch 1: Spannung U und Stom I in Abhängigkeit der Beleuchtungsstärke E U 0, I k = f ( E ) Solar-Zellen bestehen prinzipiell aus zwei Schichten mit unterschiedlichem elektrischen Verhalten.

Mehr

Physik III - Anfängerpraktikum- Versuch 302

Physik III - Anfängerpraktikum- Versuch 302 Physik III - Anfängerpraktikum- Versuch 302 Sebastian Rollke (103095) und Daniel Brenner (105292) 15. November 2004 Inhaltsverzeichnis 1 Theorie 2 1.1 Beschreibung spezieller Widerstandsmessbrücken...........

Mehr

Formelsammlung Baugruppen

Formelsammlung Baugruppen Formelsammlung Baugruppen RCL-Schaltungen. Kondensator Das Ersatzschaltbild eines Kondensators C besteht aus einem Widerstand R p parallel zu C, einem Serienwiderstand R s und einer Induktivität L s in

Mehr

Elektrotechnik für Maschinenbauer. Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbauer Konsultation 9: Transistor

Elektrotechnik für Maschinenbauer. Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbauer Konsultation 9: Transistor Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbauer Konsultation 9: Transistor 1. Einleitung Transistoren spielen eine zentrale Rolle in der Elektronik. Die Anzahl der Anwendungen ist sehr vielfältig. Daher

Mehr

16 Übungen gemischte Schaltungen

16 Übungen gemischte Schaltungen 6 Übungen gemischte Schaltungen 6. Aufgabe Gemischt (Labor) a) Berechne alle Ströme und Spannungen und messe diese nach! 3 = Rges = + 3 = 4,39kΩ 3 =,939kΩ Iges= Rges =2,46mA=I U = * I = 5,32V = U3 = U

Mehr

Mean Time Between Failures (MTBF)

Mean Time Between Failures (MTBF) Mean Time Between Failures (MTBF) Hintergrundinformation zur MTBF Was steht hier? Die Mean Time Between Failure (MTBF) ist ein statistischer Mittelwert für den störungsfreien Betrieb eines elektronischen

Mehr

Wechselspannung. Zeigerdiagramme

Wechselspannung. Zeigerdiagramme niversity of Applied Sciences ologne ampus Gummersbach Dipl.-ng. (FH Dipl.-Wirt. ng. (FH D-0 Stand: 9.03.006; 0 Wie bereits im Kapitel an,, beschrieben, ist die Darstellung von Wechselgrößen in reellen

Mehr

1 Mathematische Grundlagen

1 Mathematische Grundlagen Mathematische Grundlagen - 1-1 Mathematische Grundlagen Der Begriff der Menge ist einer der grundlegenden Begriffe in der Mathematik. Mengen dienen dazu, Dinge oder Objekte zu einer Einheit zusammenzufassen.

Mehr

Entladen und Aufladen eines Kondensators über einen ohmschen Widerstand

Entladen und Aufladen eines Kondensators über einen ohmschen Widerstand Entladen und Aufladen eines Kondensators über einen ohmschen Widerstand Vorüberlegung In einem seriellen Stromkreis addieren sich die Teilspannungen zur Gesamtspannung Bei einer Gesamtspannung U ges, der

Mehr

Messung elektrischer Größen Bestimmung von ohmschen Widerständen

Messung elektrischer Größen Bestimmung von ohmschen Widerständen Messtechnik-Praktikum 22.04.08 Messung elektrischer Größen Bestimmung von ohmschen Widerständen Silvio Fuchs & Simon Stützer 1 Augabenstellung 1. Bestimmen Sie die Größen von zwei ohmschen Widerständen

Mehr

E l e k t r o n i k I

E l e k t r o n i k I Fachhochschule Südwestfalen Hochschule für Technik und Wirtschaft E l e k t r o n i k I Dr.-Ing. Arno Soennecken EEX European Energy Exchange AG Neumarkt 9-19 04109 Leipzig im WS 2002/03 Elektronik I Mob.:

Mehr

Halbleiterbauelemente

Halbleiterbauelemente Mathias Arbeiter 20. April 2006 Betreuer: Herr Bojarski Halbleiterbauelemente Statische und dynamische Eigenschaften von Dioden Untersuchung von Gleichrichterschaltungen Inhaltsverzeichnis 1 Schaltverhalten

Mehr

Skalierung des Ausgangssignals

Skalierung des Ausgangssignals Skalierung des Ausgangssignals Definition der Messkette Zur Bestimmung einer unbekannten Messgröße, wie z.b. Kraft, Drehmoment oder Beschleunigung, werden Sensoren eingesetzt. Sensoren stehen am Anfang

Mehr

P = U eff I eff. I eff = = 1 kw 120 V = 1000 W

P = U eff I eff. I eff = = 1 kw 120 V = 1000 W Sie haben für diesen 50 Minuten Zeit. Die zu vergebenen Punkte sind an den Aufgaben angemerkt. Die Gesamtzahl beträgt 20 P + 1 Formpunkt. Bei einer Rechnung wird auf die korrekte Verwendung der Einheiten

Mehr

ρ = 0,055 Ωmm 2 /m (20 C)

ρ = 0,055 Ωmm 2 /m (20 C) 134.163 Grundlagen der Elektronik - Übungsbeispiele für den 11.05.2016 Beispiel C1: Berechnen Sie den Widerstand einer Glühlampe mit einem Wolframdraht von 0,024 mm Durchmesser und 30 cm Länge bei Raumtemperatur

Mehr

Seite 2 E 1. sin t, 2 T. Abb. 1 U R U L. 1 C P Idt 1C # I 0 cos t X C I 0 cos t (1) cos t X L

Seite 2 E 1. sin t, 2 T. Abb. 1 U R U L. 1 C P Idt 1C # I 0 cos t X C I 0 cos t (1) cos t X L Versuch E 1: PHASENVERSCHIEBUNG IM WECHSELSTROMKREIS Stichworte: Elektronenstrahloszillograph Komplexer Widerstand einer Spule und eines Kondensators Kirchhoffsche Gesetze Gleichungen für induktiven und

Mehr

Primzahlen und RSA-Verschlüsselung

Primzahlen und RSA-Verschlüsselung Primzahlen und RSA-Verschlüsselung Michael Fütterer und Jonathan Zachhuber 1 Einiges zu Primzahlen Ein paar Definitionen: Wir bezeichnen mit Z die Menge der positiven und negativen ganzen Zahlen, also

Mehr

Laborübung Gegentaktendstufe Teil 1

Laborübung Gegentaktendstufe Teil 1 Inhaltsverzeichnis 1.0 Zielsetzung...2 2.0 Grundlegendes zu Gegentaktverstärkern...2 3.0 Aufgabenstellung...3 Gegeben:...3 3.1.0 Gegentaktverstärker bei B-Betrieb...3 3.1.1 Dimensionierung des Gegentaktverstärkers

Mehr

JFET MESFET: Eine Einführung

JFET MESFET: Eine Einführung JFET MESFET: Eine Einführung Diese Präsentation soll eine Einführung in den am einfachsten aufgebauten Feldeffektransistor, den Sperrschicht-Feldeffekttransistor (SFET, JFET bzw. non-insulated-gate-fet,

Mehr

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren W. Kippels 22. Februar 2014 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 2 Lineargleichungssysteme zweiten Grades 2 3 Lineargleichungssysteme höheren als

Mehr

Schriftliche Abschlussprüfung Physik Realschulbildungsgang

Schriftliche Abschlussprüfung Physik Realschulbildungsgang Sächsisches Staatsministerium für Kultus Schuljahr 1992/93 Geltungsbereich: für Klassen 10 an - Mittelschulen - Förderschulen - Abendmittelschulen Schriftliche Abschlussprüfung Physik Realschulbildungsgang

Mehr

Wechselstromwiderstände

Wechselstromwiderstände Ausarbeitung zum Versuch Wechselstromwiderstände Versuch 9 des physikalischen Grundpraktikums Kurs I, Teil II an der Universität Würzburg Sommersemester 005 (Blockkurs) Autor: Moritz Lenz Praktikumspartner:

Mehr

RFH Rheinische Fachhochschule Köln

RFH Rheinische Fachhochschule Köln 4. 8 Meßzangen für Strom und Spannung Für die Messung von hohen Strömen oder Spannungen verwendet man bei stationären Anlagen Wandler. Für die nichtstationäre Messung von Strömen und Spannung, verwendet

Mehr

Lineare Funktionen. 1 Proportionale Funktionen 3 1.1 Definition... 3 1.2 Eigenschaften... 3. 2 Steigungsdreieck 3

Lineare Funktionen. 1 Proportionale Funktionen 3 1.1 Definition... 3 1.2 Eigenschaften... 3. 2 Steigungsdreieck 3 Lineare Funktionen Inhaltsverzeichnis 1 Proportionale Funktionen 3 1.1 Definition............................... 3 1.2 Eigenschaften............................. 3 2 Steigungsdreieck 3 3 Lineare Funktionen

Mehr

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC PHYSICS B SCIENTIFIC PHYSICS Triode S 11 Bedienungsanleitung 1/15 ALF 1 5 7 1 Führungsstift Stiftkontakte Kathodenplatte Heizwendel 5 Gitter Anode 7 -mm-steckerstift zum Anschluss der Anode 1. Sicherheitshinweise

Mehr

Didaktik der Physik Demonstrationsexperimente WS 2006/07

Didaktik der Physik Demonstrationsexperimente WS 2006/07 Didaktik der Physik Demonstrationsexperimente WS 2006/07 Messung von Widerständen und ihre Fehler Anwendung: Körperwiderstand Hand-Hand Fröhlich Klaus 22. Dezember 2006 1. Allgemeines zu Widerständen 1.1

Mehr

Induktivitätsmessung bei 50Hz-Netzdrosseln

Induktivitätsmessung bei 50Hz-Netzdrosseln Induktivitätsmessung bei 50Hz-Netzdrosseln Ermittlung der Induktivität und des Sättigungsverhaltens mit dem Impulsinduktivitätsmeßgerät DPG10 im Vergleich zur Messung mit Netzspannung und Netzstrom Die

Mehr

Simulation LIF5000. Abbildung 1

Simulation LIF5000. Abbildung 1 Simulation LIF5000 Abbildung 1 Zur Simulation von analogen Schaltungen verwende ich Ltspice/SwitcherCAD III. Dieses Programm ist sehr leistungsfähig und wenn man weis wie, dann kann man damit fast alles

Mehr

1 Wiederholung einiger Grundlagen

1 Wiederholung einiger Grundlagen TUTORIAL MODELLEIGENSCHAFTEN Im vorliegenden Tutorial werden einige der bisher eingeführten Begriffe mit dem in der Elektrotechnik üblichen Modell für elektrische Netzwerke formalisiert. Außerdem soll

Mehr

Projekt 2HEA 2005/06 Formelzettel Elektrotechnik

Projekt 2HEA 2005/06 Formelzettel Elektrotechnik Projekt 2HEA 2005/06 Formelzettel Elektrotechnik Teilübung: Kondensator im Wechselspannunskreis Gruppenteilnehmer: Jakic, Topka Abgabedatum: 24.02.2006 Jakic, Topka Inhaltsverzeichnis 2HEA INHALTSVERZEICHNIS

Mehr

3.5. Aufgaben zur Wechselstromtechnik

3.5. Aufgaben zur Wechselstromtechnik 3.5. Aufgaben zur Wechselstromtechnik Aufgabe : eigerdiagramme Formuliere die Gleichungen für die alteile von (t) sowie (t) und zeichne ein gemeinsames eigerdiagramm für Spannung sowie Stromstärke, wenn

Mehr

Grundlagen der Elektronik

Grundlagen der Elektronik Grundlagen der Elektronik Wiederholung: Elektrische Größen Die elektrische Stromstärke I in A gibt an,... wie viele Elektronen sich pro Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters bewegen. Die elektrische

Mehr

Messtechnik-Praktikum. Spektrumanalyse. Silvio Fuchs & Simon Stützer. c) Berechnen Sie mit FFT (z.b. ORIGIN) das entsprechende Frequenzspektrum.

Messtechnik-Praktikum. Spektrumanalyse. Silvio Fuchs & Simon Stützer. c) Berechnen Sie mit FFT (z.b. ORIGIN) das entsprechende Frequenzspektrum. Messtechnik-Praktikum 10.06.08 Spektrumanalyse Silvio Fuchs & Simon Stützer 1 Augabenstellung 1. a) Bauen Sie die Schaltung für eine Einweggleichrichtung entsprechend Abbildung 1 auf. Benutzen Sie dazu

Mehr

50. Mathematik-Olympiade 2. Stufe (Regionalrunde) Klasse 11 13. 501322 Lösung 10 Punkte

50. Mathematik-Olympiade 2. Stufe (Regionalrunde) Klasse 11 13. 501322 Lösung 10 Punkte 50. Mathematik-Olympiade. Stufe (Regionalrunde) Klasse 3 Lösungen c 00 Aufgabenausschuss des Mathematik-Olympiaden e.v. www.mathematik-olympiaden.de. Alle Rechte vorbehalten. 503 Lösung 0 Punkte Es seien

Mehr

Lernaufgabe: Halbleiterdiode 1

Lernaufgabe: Halbleiterdiode 1 1 Organisation Gruppeneinteilung nach Plan / Zeit für die Bearbeitung: 60 Minuten Lernziele - Die Funktionsweise und das Schaltverhalten einiger Diodentypen angeben können - Schaltkreise mit Dioden aufbauen

Mehr

TO-220 TO-202 TO-92 TO-18. Transistoren mit verschiedenen Gehäusen

TO-220 TO-202 TO-92 TO-18. Transistoren mit verschiedenen Gehäusen Transistoren TO-220 TO-202 SOT-42 TO-3 TO-18 TO-92 TO-5 Transistoren mit verschiedenen Gehäusen Das Wort Transistor ist ein Kunstwort. Es leitet sich von transfer resistor ab und beschreibt damit einen

Mehr

Aufgabe 1 Berechne den Gesamtwiderstand dieses einfachen Netzwerkes. Lösung Innerhalb dieser Schaltung sind alle Widerstände in Reihe geschaltet.

Aufgabe 1 Berechne den Gesamtwiderstand dieses einfachen Netzwerkes. Lösung Innerhalb dieser Schaltung sind alle Widerstände in Reihe geschaltet. Widerstandsnetzwerke - Grundlagen Diese Aufgaben dienen zur Übung und Wiederholung. Versucht die Aufgaben selbständig zu lösen und verwendet die Lösungen nur zur Überprüfung eurer Ergebnisse oder wenn

Mehr

Klasse : Name : Datum :

Klasse : Name : Datum : von Messgeräten; Messungen mit Strom- und Spannungsmessgerät Klasse : Name : Datum : Will man mit einem analogen bzw. digitalen Messgeräte Ströme oder Spannungen (evtl. sogar Widerstände) messen, so muss

Mehr

Hochschule Bremerhaven

Hochschule Bremerhaven Hochschule Bremerhaven NSTTUT FÜ AUTOMATSEUNGS- UND EEKTOTEHNK Name: Matr Nr: ProfDr-ngKaiMüller Übungsklausur ETT2 / PT/VAT/SBT SS04 Bearbeitungszeit 20 Minuten --- Unterlagen gestattet --- Note: 2 3

Mehr

C04 Operationsverstärker Rückkopplung C04

C04 Operationsverstärker Rückkopplung C04 Operationsverstärker ückkopplung 1. LITEATU Horowitz, Hill The Art of Electronics Cambridge University Press Tietze/Schenk Halbleiterschaltungstechnik Springer Dorn/Bader Physik, Oberstufe Schroedel 2.

Mehr

75 Jahre Kolleg St. Blasien Projekttage 2008

75 Jahre Kolleg St. Blasien Projekttage 2008 75 Jahre Kolleg St. Blasien Projekttage 2008 Wir bauen ein Radio Ein Projekt in Zusammenarbeit mit der Firma Testo, Lenzkirch, in dem wir theoretisch und praktisch gelernt haben, wie ein Radio funktioniert.

Mehr

Korrelation (II) Korrelation und Kausalität

Korrelation (II) Korrelation und Kausalität Korrelation (II) Korrelation und Kausalität Situation: Seien X, Y zwei metrisch skalierte Merkmale mit Ausprägungen (x 1, x 2,..., x n ) bzw. (y 1, y 2,..., y n ). D.h. für jede i = 1, 2,..., n bezeichnen

Mehr

Professionelle Seminare im Bereich MS-Office

Professionelle Seminare im Bereich MS-Office Der Name BEREICH.VERSCHIEBEN() ist etwas unglücklich gewählt. Man kann mit der Funktion Bereiche zwar verschieben, man kann Bereiche aber auch verkleinern oder vergrößern. Besser wäre es, die Funktion

Mehr

Kulturelle Evolution 12

Kulturelle Evolution 12 3.3 Kulturelle Evolution Kulturelle Evolution Kulturelle Evolution 12 Seit die Menschen Erfindungen machen wie z.b. das Rad oder den Pflug, haben sie sich im Körperbau kaum mehr verändert. Dafür war einfach

Mehr

Liegt an einem Widerstand R die Spannung U, so fließt durch den Widerstand R ein Strom I.

Liegt an einem Widerstand R die Spannung U, so fließt durch den Widerstand R ein Strom I. Einige elektrische Grössen Quelle : http://www.elektronik-kompendium.de Formeln des Ohmschen Gesetzes U = R x I Das Ohmsche Gesetz kennt drei Formeln zur Berechnung von Strom, Widerstand und Spannung.

Mehr

UNIVERSITÄT BIELEFELD

UNIVERSITÄT BIELEFELD UNIVERSITÄT BIELEFELD Elektrizitätslehre GV: Gleichstrom Durchgeführt am 14.06.06 Dozent: Praktikanten (Gruppe 1): Dr. Udo Werner Marcus Boettiger Philip Baumans Marius Schirmer E3-463 Inhaltsverzeichnis

Mehr

Vorbemerkung. [disclaimer]

Vorbemerkung. [disclaimer] Vorbemerkung Dies ist ein abgegebener Übungszettel aus dem Modul physik2. Dieser Übungszettel wurde nicht korrigiert. Es handelt sich lediglich um meine Abgabe und keine Musterlösung. Alle Übungszettel

Mehr

Anleitung über den Umgang mit Schildern

Anleitung über den Umgang mit Schildern Anleitung über den Umgang mit Schildern -Vorwort -Wo bekommt man Schilder? -Wo und wie speichert man die Schilder? -Wie füge ich die Schilder in meinen Track ein? -Welche Bauteile kann man noch für Schilder

Mehr

Aufgabensammlung. a) Berechnen Sie den Basis- und Kollektorstrom des Transistors T 4. b) Welche Transistoren leiten, welche sperren?

Aufgabensammlung. a) Berechnen Sie den Basis- und Kollektorstrom des Transistors T 4. b) Welche Transistoren leiten, welche sperren? Aufgabensammlung Digitale Grundschaltungen 1. Aufgabe DG Gegeben sei folgende Schaltung. Am Eingang sei eine Spannung von 1,5V als High Pegel und eine Spannung von 2V als Low Pegel definiert. R C = 300Ω;

Mehr

Grundschaltungen im Wechselstromkreis

Grundschaltungen im Wechselstromkreis 0.03.009 Grundschaltunen im Wechselstromkreis 1. eihenschaltun von Wirkwiderstand und idealer nduktivität. eihenschaltun von Wirkwiderstand und idealer Kapazität 3. Parallelschaltun von Wirkwiderstand

Mehr

Technical Note Nr. 101

Technical Note Nr. 101 Seite 1 von 6 DMS und Schleifringübertrager-Schaltungstechnik Über Schleifringübertrager können DMS-Signale in exzellenter Qualität übertragen werden. Hierbei haben sowohl die physikalischen Eigenschaften

Mehr

Wie funktioniert ein Relais?

Wie funktioniert ein Relais? 1 Wie funktioniert ein Relais? Ein Relais besteht im einfachsten Fall aus einer Spule, einem beweglichen Anker und einem Schaltkontakt (Bildquelle Wikipedia): Eine einfache Schaltung demonstriert die Funktion:

Mehr

Versuch 3. Frequenzgang eines Verstärkers

Versuch 3. Frequenzgang eines Verstärkers Versuch 3 Frequenzgang eines Verstärkers 1. Grundlagen Ein Verstärker ist eine aktive Schaltung, mit der die Amplitude eines Signals vergößert werden kann. Man spricht hier von Verstärkung v und definiert

Mehr

B 2. " Zeigen Sie, dass die Wahrscheinlichkeit, dass eine Leiterplatte akzeptiert wird, 0,93 beträgt. (genauerer Wert: 0,933).!:!!

B 2.  Zeigen Sie, dass die Wahrscheinlichkeit, dass eine Leiterplatte akzeptiert wird, 0,93 beträgt. (genauerer Wert: 0,933).!:!! Das folgende System besteht aus 4 Schraubenfedern. Die Federn A ; B funktionieren unabhängig von einander. Die Ausfallzeit T (in Monaten) der Federn sei eine weibullverteilte Zufallsvariable mit den folgenden

Mehr

Physikalisches Praktikum I Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M.

Physikalisches Praktikum I Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M. Physikalisches Praktikum Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M. Gilbert E 0 Ohmsches Gesetz & nnenwiderstand (Pr_Ph_E0_nnenwiderstand_5, 30.8.2009).

Mehr

R C2 R B2 R C1 C 2. u A U B T 1 T 2 = 15 V. u E R R B1

R C2 R B2 R C1 C 2. u A U B T 1 T 2 = 15 V. u E R R B1 Fachhochschule Gießen-Friedberg,Fachbereich Elektrotechnik 1 Elektronik-Praktikum Versuch 24: Astabile, monostabile und bistabile Kippschaltungen mit diskreten Bauelementen 1 Allgemeines Alle in diesem

Mehr

5.1.0 Grundlagen 5.2.0 Dioden

5.1.0 Grundlagen 5.2.0 Dioden 5.0 Halbleiter 5.1.0 Grundlagen 5.2.0 Dioden 5.3.0 Bipolare Transistoren 5.4.0 Feldeffekttransistoren 5.5.0 Integrierte Schaltungen 5.6.0 Schaltungstechnik 5.1.0 Grundlagen Was sind Halbleiter? Stoffe,

Mehr

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Wechselstromkreise. Durchgeführt am 08.12.2011. Gruppe X

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Wechselstromkreise. Durchgeführt am 08.12.2011. Gruppe X Praktikum Physik Protokoll zum Versuch: Wechselstromkreise Durchgeführt am 08.12.2011 Gruppe X Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.de) Betreuer: Wir bestätigen hiermit, dass wir das

Mehr

Das Formelzeichen der elektrischen Spannung ist das große U und wird in der Einheit Volt [V] gemessen.

Das Formelzeichen der elektrischen Spannung ist das große U und wird in der Einheit Volt [V] gemessen. Spannung und Strom E: Klasse: Spannung Die elektrische Spannung gibt den nterschied der Ladungen zwischen zwei Polen an. Spannungsquellen besitzen immer zwei Pole, mit unterschiedlichen Ladungen. uf der

Mehr

6 Verfahren zur Messung von Widerständen/ Impedanzen in elektrischen Anlagen und an Geräten

6 Verfahren zur Messung von Widerständen/ Impedanzen in elektrischen Anlagen und an Geräten Mehr Informationen zum Titel 6 Verfahren zur Messung von Widerständen/ Impedanzen in elektrischen Anlagen und an Geräten Bearbeitet von Manfred Grapentin 6.1 Arten und Eigenschaften von elektrischen Widerständen

Mehr

Klausur 23.02.2010, Grundlagen der Elektrotechnik I (BSc. MB, SB, VT, EUT, BVT, LUM) Seite 1 von 6. Antwort (ankreuzen) (nur eine Antwort richtig)

Klausur 23.02.2010, Grundlagen der Elektrotechnik I (BSc. MB, SB, VT, EUT, BVT, LUM) Seite 1 von 6. Antwort (ankreuzen) (nur eine Antwort richtig) Klausur 23.02.2010, Grundlagen der Elektrotechnik I (BSc. MB, SB, VT, EUT, BVT, LUM) Seite 1 von 6 1 2 3 4 5 6 Summe Matr.-Nr.: Nachname: 1 (5 Punkte) Drei identische Glühlampen sind wie im Schaltbild

Mehr

Geneboost Best.- Nr. 2004011. 1. Aufbau Der Stromverstärker ist in ein Isoliergehäuse eingebaut. Er wird vom Netz (230 V/50 Hz, ohne Erdung) gespeist.

Geneboost Best.- Nr. 2004011. 1. Aufbau Der Stromverstärker ist in ein Isoliergehäuse eingebaut. Er wird vom Netz (230 V/50 Hz, ohne Erdung) gespeist. Geneboost Best.- Nr. 2004011 1. Aufbau Der Stromverstärker ist in ein Isoliergehäuse eingebaut. Er wird vom Netz (230 V/50 Hz, ohne Erdung) gespeist. An den BNC-Ausgangsbuchsen lässt sich mit einem störungsfreien

Mehr

Filter zur frequenzselektiven Messung

Filter zur frequenzselektiven Messung Messtechnik-Praktikum 29. April 2008 Filter zur frequenzselektiven Messung Silvio Fuchs & Simon Stützer Augabenstellung. a) Bauen Sie die Schaltung eines RC-Hochpass (Abbildung 3.2, Seite 3) und eines

Mehr

Würfelt man dabei je genau 10 - mal eine 1, 2, 3, 4, 5 und 6, so beträgt die Anzahl. der verschiedenen Reihenfolgen, in denen man dies tun kann, 60!.

Würfelt man dabei je genau 10 - mal eine 1, 2, 3, 4, 5 und 6, so beträgt die Anzahl. der verschiedenen Reihenfolgen, in denen man dies tun kann, 60!. 040304 Übung 9a Analysis, Abschnitt 4, Folie 8 Die Wahrscheinlichkeit, dass bei n - maliger Durchführung eines Zufallexperiments ein Ereignis A ( mit Wahrscheinlichkeit p p ( A ) ) für eine beliebige Anzahl

Mehr