NvK-Gymnasium Bernkastel-Kues Widerstände. Physik Elektronik 1 U 5V = R= 20 = 0,25A R 20 1V 1A

Transkript

1 Widerstände I R 20 = Ω U 5V I = R= 20 = Ω 0,25A U = R I Ω = 1kΩ ± 5% Ω = 40, 2kΩ ± 2% 1Ω = 1V 1A

2 Widerstände U = R I 1Ω = 1V 1A kω = 1, 2MΩ ± 5% 56 10Ω = 560Ω ± 10% Ω = 4,7kΩ ± 5% Ω = 65,1kΩ ± 5%

3 R1 Widerstände in Reihenschaltung = 1kΩ R 2 = 2kΩ R ges = 3kΩ U 1 U 2 I U=6V U=6V I I = I 1 = I 2 U = U 1 + U 2 U 1 R 1 = 1000Ω 0,002A = 2V = I R ges = R1 + R 2 R ges U 2 = 3kΩ = 4 V U = R I ges ges U 6V I = = R 3000Ω 0, 002A = 2mA

4 Kondensatoren -Q - + +Q Q = C U Q C C = [ C] = 1 = 1F U 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. U

5 Elektrolyt-Kondensatoren Polung beachten!!

6 Aufladen eines Kondensators Q Q= C U [ ] C C = C = 1 = 1F U V U C[V] + U = 10V 1 2 S +++ R C = 10µ F = 1MΩ t[s]

7 Entladen eines Kondensators Q Q= C U [ ] C C = C = 1 = 1F U V U C[V] U = 10V 1 2 S ++ C = 10µ F R = 1MΩ t[s]

8 Laden und Entladen von Kondensatoren Q Q= C U [ ] C C = C = 1 = 1F U V U C[V] U = 10V 1 2 S C = 10µ F R = 1MΩ t[s]

9 Die Diode als Ventil Polung beachten!! + -

10 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.

11 Der Transistor als Schalter Warum brennt die Lampe? Emitter-Basisstrom NPN Emitter- Kollektorstrom

12 Der Transistor als Schalter Eine sehr schöne Elektronik-Einführung mit vielen Experimentieranleitungen findet ihr unter NPN PNP

13 Transistoren Gehäusetypen

14 Transistortypen

15

16 Experimente auf dem Steckbrett Die von 1 30 nummerierten Fünfergruppen der Kontakte a-e bzw. f-j sind ebenfalls miteinander verbunden:

17 Der Transistor (npn) als Schalter I B E I I C E 1

18 Der Transistor (pnp) als Schalter PNP + - IBE ICE

19 Basisstrom - Emitterstrom LED1: schwach LED2: hell

20 Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: 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.

21 Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: Wir können den Schalter durch einen Transistor ersetzen.

22 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.

23 Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: Hier wirkt der vorherige Transistor als Schalter für die jeweils nachfolgende Schaltung. Die nachfolgende Lampe geht kurz aus, wenn die vorhergehende wieder angeht.

24 Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: Hier wirkt der vorherige Transistor als Schalter für die jeweils nachfolgende Schaltung. Die nachfolgende Lampe geht kurz aus, wenn die vorhergehende wieder angeht.

25 Aufbau einer Blinkschaltung Animationen auf: Hier wirkt der vorherige Transistor als Schalter für die jeweils nachfolgende Schaltung. Die nachfolgende Lampe geht kurz aus, wenn die vorhergehende wieder angeht.

26 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.

27 Eine Blinkschaltung mit npn

28 Eine Blinkschaltung mit pnp - +