Mithilfe dieser Tabelle können Sie jeden Widerstand schnell und einfach identifizieren.
DIE WICHTIGSTEN ELEKTRISCHEN GRÖßEN
Die elektrische Spannung wird in Volt (V) angegeben und kann auch vorhanden sein, ohne dass ein Strom fließt.
Die Stromstärke in Ampere (A) ist die Menge an elektrischer Energie, die pro Zeiteinheit durch einen elektrischen Leiter fließt.
Der elektrische Widerstand in Ohm (Ω) bremst den elektrischen Stromfluss aus. Je höher der Widerstand, desto geringer ist die Stromstärke.
Die elektrische Leistung in Watt (W) ist das Produkt aus elektrischer Spannung und der Stromstärke.
Die Kapazität eines Kondensators wird in Farad (F) angegeben.
DIE WICHTIGSTEN ELEKTRONISCHEN BAUTEILE UND IHRE FUNKTIONEN
Widerstände bremsen den elektrischen Strom aus. Bauteile mit bestimmten Widerstandswerten lassen sich einsetzen, um die Stromstärke auf ein gewünschtes Maß zu begrenzen. Häufig schützen Widerstände andere Bauteile.
Kondensatoren und Elektrolytkondensatoren eignen sich dazu, elektrische Energie vorübergehend zu speichern.
Dioden arbeiten wie elektrische Ventile und lassen den Strom nur in einer Richtung fließen.
Z-Dioden werden ab einer bestimmten Spannung auch in Sperrrichtung elektrisch leitend, wo andere Dioden den Stromfluss sperren.
Leuchtdioden funktionieren wie herkömmliche Dioden, geben dabei aber Licht ab.
Transistoren können mithilfe eines geringen Steuerstroms höhere Ströme schalten.
Thyristoren funktionieren wie Dioden mit einem zusätzlichen Steueranschluss, über den sich der Laststrom steuern lässt.
DIE WICHTIGSTEN SCHALTZEICHEN
ELEKTRISCHE GRÖßEN MIT VORZEICHEN UMRECHNEN
Vorsatz
Kurzzeichen
Multiplikator
Beispiel
Mega
M
1.000.000
Megaohm (M Ω)
Kilo
k
1.000
Kilowatt (kW)
Ohne Vorsatz
1
Volt (V)
Milli
m
0,001
Millivolt (mV)
Mikro
μ
0,000.001
Mikroampere (μA)
Nano
n
0,000.000.001
Nanofarad (nF)
Piko
p
0,000.000.000.001
Pikofarad (pF)
Tabelle Elektrische Größen und ihre Vorsätze
EINIGE FORMELZEICHEN BEKANNTER ELEKTRISCHER GRÖßEN
U = elektrische Spannung
I = elektrischer Strom
R = elektrischer Widerstand
P = Leistung
C = Kapazität
Q = Ladung
DIE WICHTIGSTEN FORMELN ZUM BERECHNEN ELEKTRISCHER GRÖßEN
EIN PAAR NÜTZLICHE INTERNETADRESSEN
LTspice als Elektroniksimulation: http://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Ebenfalls ein Elektroniksimulator (für Anfänger geeignet): Fritzing (https://fritzing.en.lo4d.com/
Zahlreiche Schaltungen zum Nachbauen: www.bastelnmitelektronik.de
Infos zur Elektronik: http://www.elektronik-kompendium.de
Daten zu allen möglichen Transistoren: https://alltransistors.com/
Datenblätter zu Halbleiterbauteilen: http://www.alldatasheet.com/
Signale mithilfe des Computers erzeugen: http://www.dr-jordan-design.de/signalgen.htm
BAUTEILE, DIE IN DIESEM BUCH VERWENDET WURDEN
Wenn Sie Schaltungen aus diesem Buch nachbauen möchten, sollten Sie diese Bauteile bereithalten. Bei den Widerständen sollten es ruhig zehn pro Widerstandswert sein. Gleiches gilt für die Dioden, Transistoren und Kondensatoren. Bei den Elkos reichen drei oder vier pro Sorte. Batterien mitsamt Halterungen, Schalter und Taster legen Sie sich am besten in den Mengen zu, die sie benötigen. Gleiches gilt für die Glühlampen und ICs sowie andere Bauteile.
Widerstände
Kondensatoren
Dioden und Z-Dioden
LEDs
10 Ω
100 pF
1N4148
rot, grün usw.
27 Ω
1 nF
ZPD5V1
50 Ω (47 Ω auch okay)
47 nF
ZPD5V6
Glühlampen
100 Ω
100 nF
Fotodiode BPV10
2,5V 0,2A
120 Ω
3,7V 0,5A
470 Ω
Elkos
Transistoren
12V 10W
1 kΩ
1μF
BC548
3,9 kΩ
10 μF
BC558
Batterien
10 kΩ
100 μF
TIP41
9-Volt-Blockbatterien
33 kΩ
1000 μF
Mignon 1,5 Volt
47 kΩ
2200 μF
ICs
Batteriehalterungen
100 kΩ
NE555
500 kΩ
Potis
LM386
Weitere Bauteile
1 MΩ
10 kΩ
74LS08
Schalter und Taster
4,7 MΩ
500 kΩ
CD4017
Lautsprecher 8 Ω
LDR (GL5528)
Hörer 32 Ω
NTC (NTC 0,2 22K)
Triacs
Printrelais 9 Volt
TM1261
Elektret-Mikrofon(e)
Elektronik für Dummies
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikationin der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
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Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.
Coverfoto: Gerd Weichhaus Korrektur: Isolde Kommer
Gerd Weichhaus ist seit mehreren Jahren als freiberuflicher Autor in den Bereichen Elektronik, technische Verfahren, wissenschaftliche Texte sowie Webseitentexte tätig. Die Elektronik gehörte schon seit seiner Kindheit zu seinen Hauptinteressengebieten. Schon seit damals zerlegt und untersucht er gerne Geräte aus den Bereichen Unterhaltungselektronik, Kommunikationselektronik sowie Funkelektronik. Diese Geräte sind stille Zeugen (und Opfer) der Interessengebiete und der Neugier auf deren Funktionsweise.
Die technischen Interessen waren auch Gründe dafür, später einen Beruf aus dem Bereich der Kfz-Technik beziehungsweise Kfz-Elektronik zu lernen und für mehrere Jahre auszuüben, ehe ein beruflicher Wechsel in die Selbstständigkeit mit Tätigkeit im Computerbereich folgte. Später folgte eine berufliche Umorientierung, bei der das besondere Bemühen des Autors im Vordergrund stehen sollte, technisch komplizierte Vorgänge in leicht verständlicher Form schriftlich zu vermitteln, was manchmal gar nicht so einfach ist. Zu diesem Zweck (und auch aus eigenem Interesse) betreibt er mehrere Webseiten. Eine davon beschäftigt sich mit dem Thema Elektronik (unter anderem alte und neue Unterhaltungselektronik sowie Musikelektronik), die andere mit einem weiteren Interessengebiet des Autors, der Tonbandtechnik.
Einführung
Elektronik für Bastler, Elektronik für Interessierte oder einfach Elektronik ohne Ballast. Man könnte viele Umschreibungen für das nennen, worum es in diesem Buch geht – oder es an einem Beispiel beschreiben, das viele (Hobby-) Elektroniker sicherlich kennen: »Ich brauche eine einfache Schaltung, mit der ich zwei LEDs blinken lassen kann. Ich will die Schaltung für meine Modelleisenbahn verwenden.« Oder: »Für mein Auto brauche ich ein einfaches Lauflicht mit mehreren LEDs, das habe ich neulich erst gesehen, und das sieht einfach cool aus.«
Um es auf den Punkt zu bringen: Es geht um einfache Basteleien und Schaltungen, die mit möglichst geringem Aufwand und möglichst ohne vorheriges Studium aufgebaut werden sollen. Oder es geht einfach darum, elektronische Schaltungen aufbauen zu können und die Funktionen der wichtigsten Bauteile zu kennen, ohne gleich 20 Bücher mit jeweils 1200 Seiten wälzen zu müssen.
Über dieses Buch
Elektronik für Dummies soll Ihnen als Interessiertem eine einfache und möglichst leicht verständliche Einführung in die interessante Materie zur Verfügung stellen und Ihnen erklären, was Widerstände, Kondensatoren oder Transistoren sind und – noch wichtiger – wie und wozu sie eingesetzt werden. Ein wenig theoretisches Grundwissen wird auch vermittelt, aber nur soviel wie unbedingt nötig.
Die Elektronik ist ein sehr interessanteres, für viele Menschen aber auch eher abschreckendes Gebiet, da es als kompliziert gilt und vieles falsch gemacht werden kann. Das stimmt auch. Allerdings können Sie ja mit einfachen Dingen anfangen. Keiner verlangt von Ihnen, dass Sie gleich einen vollautomatischen Roboter bauen, der abwaschen, staubsaugen und die Fenster putzen kann. Eine einfache Blinkerschaltung tut es für den Anfang auch. Je mehr Sie mit elektronischen Bauteilen basteln und Ihre eigenen Schaltungen aufbauen, desto mehr lernen Sie den Umgang mit den Bauteilen und vor allem deren Funktion.
Konventionen in diesem Buch
Es gibt tatsächlich Bücher, für die Sie eigentlich eine Bedienungsanleitung brauchen, um überhaupt damit arbeiten zu können. Mit diesem Buch hier soll dies anders sein. Besonders wichtige Dinge und Hinweise werden Sie sofort als solche erkennen sein. Es handelt sich um solche Informationen, die beispielsweise zum ersten Mal erwähnt werden oder die eine besondere Bedeutung in der Elektronik haben.
Was Sie nicht lesen müssen
In diesem Buch finden Sie einige Elemente, die Sie getrost überspringen können, sofern Sie nicht an geschichtlichen Details wie etwa Hintergrundinformationen zu Erfindern oder sonstigen geschichtlichen Gegebenheiten interessiert sind. In einigen Kästen finden Sie Hintergrundinformationen, die für die Materie selbst nicht unbedingt benötigt werden, Ihnen aber geschichtliche Informationen liefern und die manchmal auch ganz interessant sind.
Törichte Annahmen über den Leser
In diesem Buch finden Sie eine grundlegende Einführung für Leser ohne Grundkenntnisse, wovon ich ausgehe. Aber auch die Leser mit Wissen und Kenntnissen werden sicherlich noch etwas Neues finden. Sie finden grundlegende Informationen über den Stromkreis oder die später in den Schaltungen verwendeten Bauteile. Ich nehme an, dass Sie kein Elektronikprofi (sonst bräuchten Sie dieses Buch auch nicht zu lesen) und Sie allzu theoretische Gegebenheiten (sofern diese für Sie als Elektronikbastler eher uninteressant sind) oder Details zu Molekularstrukturen oder sonstigen Feinheiten in elektronischen Bauteilen eher als uninteressant empfinden und Sie lieber möglichst schnell zum praktischen Teil der Elektronik kommen möchten. Natürlich geht es nicht ganz ohne Theorie. Diese wird aber in diesem Buch nur soweit vermittelt, wie es notwendig ist.
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Die Elektronik ist ein sehr weites, dafür aber sehr interessantes Gebiet. Damit Sie einen möglichst guten Überblick behalten, ist dieses Buch in verschiedene Bereiche aufgeteilt worden. Diese einzelnen Bereiche beziehungsweise Teile behandeln verschiedene Teilgebiete der Elektronik wie beispielsweise Grundlagen des Stromkreises oder elektronische Bauteile.
Teil 1: Bauteile, Werkzeuge und sonstige benötigte Dinge
Um überhaupt loslegen zu können, sollten Sie einige Informationen über die wichtigsten elektronischen Bauteile erhalten, Unterschiede zwischen aktiven und passiven Bauteilen kennen lernen und sich natürlich ein Grundsortiment an verschiedenen Werkzeugen sowie weiteren Utensilien fürs Basteln zusammenstellen. Außerdem geht es um unterschiedliche Stromquellen sowie Quellen für kostengünstige oder sogar kostenlose Bauteile.
Teil 2: Schaltzeichen und etwas Theorie
Früher oder später werden Sie einmal in die Verlegenheit kommen, Schriftzeichen und Schaltbilder lesen zu müssen, wenn Sie sich ernsthaft mit der Elektronik beschäftigen wollen. Hier erfahren Sie, wie Schaltbilder aufgebaut sind und gelesen werden. Außerdem lernen Sie die Voraussetzungen kennen, die erfüllt sein müssen, damit überhaupt elektrischer Strom fließen kann. Weiterhin erfahren Sie einige Dinge über die wichtigsten elektrischen Größen und die Zusammenhänge zwischen diesen.
Teil 3: Die ersten praktischen Erfahrungen
In diesem Teil geht es ans Eingemachte. Sie werden Ihren ersten Stromkreis aufbauen und verschiedene Messungen daran durchführen (sofern Sie dies nicht schon früher einmal gemacht haben). Sie werden einige elektronische Bauteile zum ersten Mal anwenden und einfache Schaltungen mit ihnen aufbauen. Außerdem erfahren Sie, was integrierte Schaltungen sind und welche Funktionen sie erfüllen können.
Teil 4: Schaltungen zum Nachbauen und Experimentieren
Was wäre die Hobbyelektronik ohne den Nachbau von elektronischen Schaltungen und natürlich das Experimentieren und Sammeln von praktischen Erfahrungen? Außerdem geht es hier um Elektrizität und Magnetismus sowie die elektromagnetische Induktion. Weiterhin lernen Sie einige Schaltungen kennen, die Sie gerne nachbauen können. Und Sie erfahren, wie sich mit diesen und anderen Schaltungen Experimente durchführen oder Schaltungen modifizieren lassen.
Teil 5: Weitere Bauteile und Komponenten zum Elektronikbasteln
In Teil 5 lernen Sie weitere interessante Bauteile und Gerätekomponenten kennen und erfahren, wie Sie einige dieser Teile in eigenen Bastelprojekten einsetzen können. Außerdem lernen Sie verschiedene Widerstände für spezielle Einsatzzwecke und spezielle Dioden und Transistoren sowie deren Einsatzgebiete kennen. Weiterhin erfahren Sie, was Diacs und Triacs sind.
Teil 6: Der Top-Ten-Teil
Im letzten Teil dieses Buches lernen Sie weitere Quellen aus dem Bereich der Elektronik kennen, mit deren Hilfe Sie Ihr Wissen erweitern können. Außerdem finden Sie einige interessante Webadressen und lernen die zehn Dinge kennen, die Sie über die Elektronik wissen sollten. Außerdem erfahren Sie noch, wie Sie häufige Anfängerfehler vermeiden können.
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden
In diesem Buch finden Sie einige Symbole, die bestimmte Arten von Informationen kennzeichnen. Es handelt sich um folgende Symbole:
Die mit diesem Symbol gekennzeichneten Informationen können Ihnen sehr nützlich sein, beispielsweise beim Umgang mit elektronischen Bauteilen oder beim Verstehen von Funktionen elektronischer Bauteile oder Schaltungen.
Wenn Sie dieses Symbol sehen, ist auf jeden Fall Vorsicht angesagt. Hier finden Sie Informationen, wie Sie häufige Fehler vermeiden können oder worauf Sie beim Umgang mit elektronischen Schaltungen, deren Bauteilen oder Messungen achten sollten. Außerdem finden Sie hier wichtige Sicherheitshinweise.
Hier finden Sie Informationen, die Sie sich merken sollten. Es sind solche Informationen, die Ihnen immer wieder nützlich sein können oder die Sie auch für spätere Projekte benötigen.
Hier wird es technisch. Sie finden unter diesem Symbol technische Hinweise und Gegebenheiten, die Sie sich am besten merken sollten. Es sind meistens technische Erläuterungen, die Ihnen beim Verstehen von Funktionen elektronischer Bauteile oder Schaltungen helfen können.
Inhaltsverzeichnis
Teil I
Bauteile, Werkzeuge und was sonst noch benötigt wird
IN DIESEM TEIL …
lernen Sie die wichtigsten elektronischen Bauteile und ihre Funktionen kennen
entdecken Sie die Unterschiede zwischen aktiven und passiven Bauteilen
stellen Sie sich ein Grundsortiment an Werkzeugen und weiteren Utensilien fürs Elektronikbasteln zusammen
erfahren Sie mehr über verschiedene Stromquellen wie Akkus, Batterien und Netzgeräte
finden Sie heraus, welche Stromquellen für Ihre Zwecke am besten geeignet sind
lernen Sie, wie Sie kostengünstig oder sogar kostenlos an wertvolle Bauteile kommen