Elektronik

Hier kannst du elektronische Schaltungen nachbauen. Die Funktion der einzelnen Bauteile ist viel leichter zu verstehen, wenn man erst mal eine Schaltung selbst gebaut hat, sie funktioniert und man einige Messungen und Veränderungen vornehmen kann. Wenn du deine praktischen Kenntnisse mit der notwendigen Theorie verbessern willst oder du einige Versuche machen möchtest, sieh die die Seite mit den Erklärungen zu den Bauteilen an.

Einfache elektronische Schaltungen sind dir schon bekannt. Zum Beisoiel ein Blinklicht, der Dämmerungsschalter oder das Thermostat. 

Diese und ähnliche Schaltungen mit Sensoren kannst du selber bauen.

Das ist unsere Standardschaltung. Natürlich muss man die Bauteile immer aufeinander abstimmen, d.h. wenn du eine Schaltung auf einen Sensor abgestimmt hast, kannst du nicht einfach den z.B. Lichtsensor gegen einen Temperatursensor austauschen.

Die Spannungsversorgung ist immer ein Batteriepack, dass du mit einem 2-fach Batteriehalter sofort nutzen kannst. Das Batteriepack liefert immer eine Spannung von 3V. 

Bauen wir also unsere erste Schaltung auf. Alle Berechnungen kannst du für alle Sensoren übernehmen. Setzen wir also einen NTC Widerstand ein. Ein NTC - Widerstand erhöht seinen Widerstand wenn die Temperatur sinkt und reduziert seinen Widerstand wenn die Temperatur steigt. 

Wenn eine bestimmte Temperatur überschritten ist, soll eine LED eingeschaltet werden.

Die Schaltung ist mit einer Spannung von 3V versorgt. Der Sensor, ein LDR(lichtabhängiger Widerstand) liegt mit einem Anschluss direkt an der Spannungsversorgung. Wenn kein Licht auf den LDR strahlt, ist der Widerstand sehr hoch. Dann ist die Spannung am LDR sehr hoch und an R2 ist die Spannung sehr klein. Die beiden Widerstände teilen sich die Spannung. Wenn der LDR nun beleuchtet wird, sinkt sein Widerstand mit der Beleuchtungsstärke und sein Anteil an der Spannung von 3V wird geringer. Dadurch steigt der Anteil der Spannung an R2 und wenn dieser Anteil 0,7V beträgt, schaltet der Transistor. Zwischen dem Emitter (E) und dem Collector (C) wird der Stromkreis geschlossen und über den Vorwiderstand R3 fließt ein Strom durch die LED. Die LED leuchtet. Wenn es wieder dunkel wird, erlischt die LED. 

1. Miss die Spannungen an den Bauteilen

2. Miss den Basisstrom

3. Miss den Strom durch den Transistor

4. Führe die Messung mit und ohne Beleuchtung durch

5. Vergleiche die Messwerte mit den Grenzdaten (das sind die Angaben die zu den Bauteilen gehören) und den Berechnungen.

Damit du die Bauteile wie den Transistor und die LED nicht zerstörst, darf nur ein maximaler Strom durch die Bauteile fließen. Mit diesen Angaben kannst du die erforderlichen Widerstände berechnen. 

Transistor BC 547:  IB = mA   IEC =  mA

LED rot : U=2,1V Imax=20mA

Wenn du die Experimente durchgeführt hast kannst du jetzt den LDR durch einen PTC (temperaturabhängiger Widerstand, bei dem der Widerstand steigt, wenn die Temperatur steigt) ersetzen. Berechne vorher, ob deine Schaltung funktioniert und ob deine Bauteile geeignet sind. Wenn dir die Berechnungen zu schwierig sind, kannst du die richtigen Bauteile aus dem Schaltplan entnehmen.