Um Elektronik und Mikrocontroller erfolgreich für Projekte einsetzen zu können ist es unumgänglich einige elektronische Begriffe, Grundlagen und Gesetze zu beachten. Dazu zählen:
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Elektronen: Elektronen sind negativ geladene Elementarteilchen welche die Eigenschaft besitzen, sich mit positiv geladenen Teilchen (Protonen) zu auszugleichen, dass ein Gleichgewicht (gleiche Anzahl von Elektronen und Protonen) entsteht. Diese Eigenschaft lässt sich in elektrisch leitfähigen Materialien gezielt nutzen.
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Reihenschaltung (Rges = R1 + R2 + R3 + …): Von einer Reihenschaltung wird gesprochen, wenn beim Anlegen einer Spannung derselbe Strom alle Widerstände nacheinander durchfliesst. Die Summe der Teilwiderstände ergibt den Gesamtwiderstand. Die Teilspannungen verhalten sich wie das Verhältnis der Teilwiderstände. Man spricht hier auch vom Spannungsteiler. Die Eigenschaften der Reihenschaltung macht man sich auch für den Vorwiderstand (beispielweise bei LED’s) zu eigen. Ein kleines
Beispiel Reihenschaltung:
Gegeben:
R1 = 60Ω, R2 = 120Ω, U = 12V
Gesucht:
Rges, I, U1, U2
Lösung:
Rges = R1 + R2 = 60Ω + 120Ω = 180Ω
I = U / Rges = 12V / 180Ω = 0.067 A
U1 = I * R1 = 0.067A * 60Ω = 4V
U2 = I * R2 = 0.067A * 120Ω = 8V
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Wechselstrom: Wechselstrom ist ein elektrischer Strom, welcher seine Richtung (Polung) in regelmässigen Abständen wechselt. Zu Wechselstrom zählt z.B. auch der mit ca. 50Hz schwingende Strom aus der Steckdose.
!!! ACHTUNG: AUF KEINEN FALL WERDEN WIR DEN WECHSELSTROM AUS DER STECKDOSE VERWENDEN!!!
Gefahren
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- Wenn an einer Schaltung gearbeitet wird, dann vorher die Spannungsversorgung unterbrechen!
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- Wir verwenden nur Spannungen bis 12V, niemals darüber!
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- Bei der Verwendung von Lötkolben ist besondere Vorsicht geboten!
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Weitere Informationen:
- Elektronik Grundlagen - Im Elektronik Kompendium
- Electronic Basics - ITP Physical Computing
- Adventures in Science! - Sparkfun
- Resistor Basics - Sparkfun
- Voltage Divider - Sparkfun
- Ohms Law - Sparkfun