Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Elektronik

Halbleitermaterialien und ihre Anwendungen

Das wichtigste Halbleitermaterial ist Silizium. Es ist kostengünstig und reichlich in der Erdkruste vorhanden. Andere wichtige Halbleitermaterialien sind Germanium und Galliumarsenid. Aus Halbleitermaterialien werden aktive elektronische Bauelemente hergestellt, die die Kernfunktionen in elektronischen Schaltungen ausführen.

Die Diode: Ein elektronisches Bauelement

Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement, das den elektrischen Strom nur in eine Richtung leitet. Sie besteht aus zwei miteinander verbundenen Halbleiterkristallen, meist aus Silizium oder Germanium.

Wenn der Pluspol der Diode mit dem Pluspol der Batterie verbunden ist, leitet die Diode wie ein geschlossener Schalter. In diesem Fall spricht... Weiterlesen "Halbleiterbauelemente: Diode, Kondensator und Transistor" »

Bandbreite

Diese Geschwindigkeit sollte als die Fähigkeit zum Senden und Empfangen von Daten verstanden werden. Die Bandbreite ist die Menge an Informationen, die pro Zeiteinheit über eine Verbindung übertragen werden kann. Sie wird normalerweise in Bits pro Sekunde gemessen. Je mehr Bandbreite, desto mehr Daten können gesendet und empfangen werden.

Eine Verbindung mit hoher Bandbreite kann genügend Informationen übertragen, um die Abfolge der Bilder in einer Videopräsentation zu erhalten. Kommunikation ist in der Regel eine Reihe von Verbindungen, jede mit ihrer eigenen Bandbreite. Wenn eine dieser Verbindungen viel langsamer ist als die anderen, dient sie als Flaschenhals und verursacht Probleme, die die Kommunikation verlangsamen.

Der... Weiterlesen "Bandbreite und Netzwerkverkabelung" »

Aktive Filter

Elektrische Signale sind durch ihre Frequenz gekennzeichnet. In der Praxis können in einem Stromkreis mehrere Signale mit unterschiedlichen Frequenzen gleichzeitig auftreten. Filter ermöglichen die Selektion eines bestimmten Signals anhand seiner Frequenz.

Entwicklung der Filter

Anfangs bestanden Filter nur aus passiven Bauelementen (Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten). Die Einführung des Operationsverstärkers ermöglichte den Verzicht auf Induktivitäten und brachte erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Energieeffizienz, Größe und Gewicht. Allerdings haben aktive RC-Filter im Vergleich zu passiven RLC-Filtern Einschränkungen hinsichtlich Spannungs- und Strombelastbarkeit sowie parasitäre Effekte.

Aktive Filter

Aktive... Weiterlesen "Aktive Filter in der Elektrotechnik" »

Notbeleuchtung: Grundlagen und Anforderungen

Notbeleuchtung ist dazu bestimmt, bei Ausfall der normalen Beleuchtung sicherzustellen, dass Flucht- und Rettungswege sowie andere Bereiche für die Evakuierung der Öffentlichkeit ausreichend beleuchtet sind und wichtige Sicherheitspunkte hervorgehoben werden. Notbeleuchtung muss automatisch (innerhalb von weniger als 0,5 Sekunden) in Betrieb gehen, wenn die normale Beleuchtung ausfällt.

Gemäß der Technischen Baubestimmung (TBB) muss die Notbeleuchtung auf Evakuierungswegen innerhalb von 5 Sekunden mindestens 50% und innerhalb von 60 Sekunden 100% der erforderlichen Beleuchtungsstärke erreichen. Die Anlage muss ab dem Moment des Ausfalls mindestens eine Stunde lang die Betriebsbedingungen erfüllen.... Weiterlesen "Notbeleuchtung: Arten, Anforderungen und Installation" »

Direkte und indirekte Kontakte

In TT-Systemen (öffentliche Verteilungsnetze) ist der Neutralleiter des Transformators geerdet und alle Körper sind ebenfalls geerdet.

• Direkter Kontakt: Personen oder Tiere berühren einen aktiven Leiter.
• Indirekter Kontakt: Personen oder Tiere berühren den Körper eines Betriebsmittels, das aufgrund eines Isolationsfehlers unter Spannung steht.

Überstrom

Strom, der höher ist als der Nennstrom der Leitung. Ursachen:

• Überlast: Hoher Verbrauch oder Isolationsfehler.
• Kurzschluss: Zwei aktive Teile verbinden sich mit vernachlässigbarem Widerstand.
• Überspannung: Blitzschlag oder Fehler in einer Phasenleitung.

Überstromschutz

Schutzvorrichtungen, die Überstrom automatisch erkennen und den Stromkreis unterbrechen (z.... Weiterlesen "Elektrische Sicherheit & Schutz" »

Klassifikation elektrischer Schaltungen

Diese Schaltungen können vom elektrischen Standpunkt aus in DC- und AC-Schaltungen klassifiziert werden. Letztere können ein- oder dreiphasig sein. Vom technischen Standpunkt aus gibt es andere Möglichkeiten der Klassifizierung elektrischer Schaltungen. Zwei reagieren auf die folgenden Kategorien:

• Anwendungsbereich. Wir können die Stromkreise in Beleuchtungs-, Sicherheits-, Notfall- und Hilfsstromkreise unterscheiden.
• Technische Funktion. Kann in Leistungs- und Steuerstromkreise eingeteilt werden.

Klassifizierung nach Anwendung

• Leistungsstromkreise. Schaltungen, die an der Funktionsweise von Verbrauchern beteiligt sind, die keine elektrische Beleuchtung sind und in der Regel einen hohen Verbrauch haben.

**PC-Formfaktoren: Eine Übersicht**

**XT**

Der Formfaktor XT wurde für den ursprünglichen IBM PC und seine Nachfolger entwickelt. Diese Gehäuse wurden nur als Desktop-Varianten verkauft und zeichneten sich durch ihre Robustheit aus. Ursprünglich waren sie, ebenso wie ihre Netzteile, ziemlich groß. Die Leistung der Netzteile betrug 63,5 W. Dieser Formfaktor ist mittlerweile veraltet.

**AT**

Der Formfaktor AT ähnelte dem XT, wies jedoch einige Unterschiede auf. Zum ersten Mal verfügte das Netzteil über einen Netzschalter auf der Vorderseite. Die Gehäuse wurden sowohl im Desktop- als auch im Tower-Format gebaut und etablierten sich für lange Zeit als Standard. Dieser Formfaktor ist mittlerweile veraltet.

**Baby-AT**

Der Formfaktor Baby-AT... Weiterlesen "PC-Netzteile: Typen und Funktionen" »

Grundlagen der Fahrzeugsicherheit

Aktive Sicherheit

Damit ein Fahrzeug möglichst sicher im Straßenverkehr und in anderen Situationen unterwegs ist und nicht leicht in Unfälle verwickelt wird, tragen verschiedene Faktoren zur aktiven Sicherheit bei. Dazu gehören neben grundlegenden Elementen, die die Fahrsicherheit erhöhen (wie Fahrwerk, Lenkung, Bremsen), auch das Design der Karosserie, eine gute Rundumsicht für den Fahrer sowie ergonomisch geformte Sitze, die den Körper optimal stützen und Ermüdung vorbeugen.

Passive Sicherheit

Die passive Sicherheit umfasst alle konstruktiven Maßnahmen an den Komponenten des Fahrzeuginnenraums und der Karosseriestruktur, die darauf abzielen, bei einem Unfall Verletzungen der Insassen zu verringern oder... Weiterlesen "Fahrzeugsicherheit: Aktive & Passive Systeme, Gurtstraffer, Airbags" »

Schallwellen und ihre Eigenschaften

Reflexion: Ein Teil der Schallwelle wird an Materialgrenzen reflektiert. Der Reflexionswinkel entspricht dem Einfallswinkel. Die Stärke der Reflexion hängt vom Absorptionsgrad des Materials ab.

Brechung: Die Richtungsänderung einer Schallwelle beim Übergang zwischen verschiedenen Medien.

Beugung: Die Ausbreitung von Schallwellen um Hindernisse herum.

Interferenz: Die Überlagerung von Schallwellen aus verschiedenen Quellen, die zu Verstärkung oder Abschwächung des Schalls führt.

Absorption: Die Verringerung der Schallenergie beim Durchgang durch ein Medium oder beim Auftreffen auf eine Oberfläche.

Ton: Entsteht, wenn eine direkte Schallwelle auf ein Hindernis trifft und reflektiert wird. Die reflektierte... Weiterlesen "Grundlagen der Audiotechnik" »

Das Ampere: Definition & Kraftwirkung

Das Ampere ist die Einheit des elektrischen Stroms. Es ist definiert als die Stärke eines konstanten elektrischen Stroms, der, wenn er durch zwei parallel im Vakuum angeordnete, unendlich lange und geradlinige Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt fließt, die im Abstand von 1 Meter voneinander getrennt sind, zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2·10⁻⁷ Newton pro Meter Leiterlänge hervorruft.

Magnetischer Fluss & Elektromagnetische Induktion

Der magnetische Fluss ist die Anzahl der magnetischen Feldlinien, die eine bestimmte Fläche durchqueren. Er wird in Weber (Wb) gemessen.

Faradaysches Induktionsgesetz

Faraday entdeckte, dass das Bewegen eines Magneten in eine... Weiterlesen "Elektromagnetismus Grundlagen: Ampere, Induktion & Transformatoren" »