B. Kainka:

Lernpaket Elektrotechnik

Franzis-Verlag, 2005

Neuauflage 2013: Lernpaket Einstieg in die Elektronik

Einleitung des Handbuchs:

Dieses Lernpaket wurde zusammengestellt, um Ihnen einen leichten Start in die Elektrotechnik zu ermöglichen. Die wichtigsten Bauteile und die wichtigsten Information in kompakter Form ermöglichen einen optimalen Einstieg. Führen Sie einfache Experimente aus, und erlernen Sie dabei die Grundlagen. Das Lernpaket gliedert sich in zwei große Abschnitte. Im Kapitel 2 bis 8 stehen einfache Experimente ohne umfangreiche Berechnungen im Vordergrund. Sie erhalten ein Gefühl für die physikalischen Zusammenhänge und lernen auch komplexe Schaltungen zu durchschauen. Im zweiten Teil des Lernpakets ab Kapitel 9 werden dann auch Messungen und Berechnungen durchgeführt. Die Versuche stützen sich auf einfache analoge und digitale Messgeräte, die nicht im Materialsatz enthalten sind und zusätzlich angeschafft werden müssen. Sie erhalten eine gründliche Einführung in die Messtechnik und in die Berechnung der wichtigsten Kennwerte in elektrischen Stromkreisen.

Diese Anleitung geht von der Praxis aus und vermeidet unnötig tiefe Ausflüge in die Theorie, damit Sie zügig zu den interessanten Experimenten vorstoßen. Sie werden aber bemerken, dass auch in der praktischen Anwendung immer etwas Theorie nötig ist. Im ersten, rein experimentellen Teil des Lernpakets wird daher immer wieder etwas vorgegriffen, um Entscheidungen für bestimmte Bauteile in knapper Form zu begründen. Messungen und Berechnungen werden erst dann behandelt, wenn auch klar ist, wozu man sie braucht.

Dem Lernpaket liegt das Buch "Der leichte Einstieg in die Elektrotechnik" von Bo Hanus bei. Hier finden Sie umfangreiche Informationen zu Anwendungen und Experimenten, die über das Material im Lernpaket hinausgehen. Vielfach ist es nützlich, ähnliche Aufgabenstellungen aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. Verwenden Sie daher das Buch parallel zu dieser Versuchsanleitung.

Informieren Sie sich zusätzlich am PC mit der CD "Elektronik-Werkzeugkasten" über Theorie und praktische Anwendungen. Die CD enthält grundlegende Informationen und einfache Simulationsprogramme zum elektrischen Stromkreis, zu elektrischen und elektronischen Bauelementen und zur Schaltungstechnik. Eine große Sammlung einfacher Hobbyprojekte aus allen Bereichen der Elektrotechnik und Elektronik vermittelt zusätzliche Impulse für eigene Entwicklungen. Sie erhalten auch Hinweise auf alternative Aufbautechniken. Wenn also eine der Schaltungen im Lernpaket dauerhaft genutzt werden soll, können Sie statt der Krokodilklemmen z.B. Lötverbindungen einsetzen.

Inhalt des Experimentierhandbuchs:

1 Einleitung 5

2 Der elektrische Stromkreis 11
2.1 Vorsicht, heiß! 11
2.2 Der Motor im Stromkreis 12
2.3 Strom und Stromrichtung 12
2.4 Energie und Leistung 14
2.5 Spannung 15
2.6 Widerstände 16

3 Leuchtdioden 21
3.1 Eine LED-Lampe 21
3.2 Vorwiderstände 22
3.3 Untersuchung der Mindestspannung 24
3.4 Steigerung der Effizienz 25

4 Schalter 29
4.1 Erschütterungssensor 29
4.2 AN oder AUS 30
4.3 Umschalter 32
4.4 Die UND-Schaltung 33
4.5 Die Oder-Schaltung 34
4.6 Wechselschalter 35

5 Parallel- und Reihenschaltung 37
5.1 Farbspiele 37
5.2 Parallelschaltung von Verbrauchern 38
5.3 Reihenschaltung von LEDs 40
5.5 Die Si-Diode 41
5.7 Ein Polaritätstester 42

6. Elektromagnetismus und Induktion 43
6.1 Dynamo-Taschenlampe 43
6.2 Drehrichtungsanzeige 44
6.3 Induktion und EMK 44

7 Der Kondensator 47
7.1 Blitzlicht 47
7.2 Laden und entladen 48
7.3 Wechsel-Blitzlicht 49
7.4 Dynamo-Blitzlampe 49

8 Der Transistor 51
8.1 Berührungssensor 51
8.2 Stromverstärkung 52
8.3 Der Inverter 53
8.4 Zeitschalter 55
8.5 Motorschalter 56
8.6 Ein Drehsensor 57

9 Messgeräte 59
9.1 Spannungsmessung 59
9.2 Stromstärkemessung 62
9.3 Widerstandsmessung 63
9.4 Batterietester 65
9.5 Dioden- und Transistorprüfer 66

10 Messungen im Stromkreis 69
10.1 Spannung, Stromstärke und Widerstand 69
10.2 Reihenschaltung und Spannungsteiler 70
10.3 Parallelschaltung von Widerständen 73
10.4 Messfehler 75
10.5 Innenwiderstand einer Spannungsquelle 76
10.6 Diodenkennlinien 76
10.7 Messungen an LED-Schaltungen 82
10.8 Messungen an einer Transistor-Schaltstufe 83

Lernpaket Tesla-Energie