Elektronikhaus: Bauteile kennenlernen

Im Elektronikhaus wohnen Bauteile als Figuren auf echten Platinen. Jede Platine ist ihr eigener Schaltplan: Leiterbahnen, Lötaugen und Bestückungsdruck liegen begehbar am Boden, der Strom läuft als Punkte die Bahnen entlang. Geh hin, sprich ein Bauteil an, dreh an der Schaltung und halte das Messgerät dran. Gerechnet wird mit denselben Formeln wie in der Formelsammlung.

Am Ende des Gangs steht die Werkbank mit dem Steckbrett-Labor: Dort steckst du eigene kleine Schaltungen mit Batterie, Widerständen, LEDs, Taster und Poti. Die Bewohner stellen Aufgaben, rechnen mit und sagen, was passiert. Wer die LED ohne Vorwiderstand ansteckt, sieht sie durchbrennen.

Das Haus ist im Beta-Test. Jeden Tag zieht eine neue Schaltung ein. Welche Bewohner du schon kennst, merkt sich dein Browser.

6 Schaltungen

1. Netzteil: Aus 230 V Wechselspannung wird eine glatte Gleichspannung: Sicherung, Trafo, Gleichrichter, Elko.
2. Spannungsregler: Ein Vorwiderstand begrenzt den Strom, die Z-Diode hält die Ausgangsspannung fest, egal was die Last macht.
3. LED-Lampenkreis: Eine LED braucht ihren Vorwiderstand: R = (U − U_F) / I_F. Ohne ihn wäre sie nach einem Blitz hinüber.
4. Schaltstufe: Ein kleiner Basisstrom reicht: Der Transistor schaltet das Relais, die Freilaufdiode fängt die Spannungsspitze der Spule ab.
5. Motorsteuerung: Der MOSFET schaltet den Motorstrom tausendmal in der Sekunde. Wie lange er an ist, bestimmt das Tempo.
6. Abwärtswandler: Der Schalter hackt die Spannung, die Spule glättet den Strom, der Kondensator die Spannung: fast ohne Verluste.

12 Bewohner

• Rudi · WiderstandRuhig und stur: Rudi bremst jeden Strom gleich, egal woher er kommt, und wird dabei warm.
• Elli · ElektrolytkondensatorGeduldige Speicherin: Elli sammelt in den Spitzen Ladung und gibt sie in den Tälern wieder ab.
• Lenz · Spule (Speicherdrossel)Träge und gemütlich: Lenz wehrt sich gegen jede Änderung des Stroms mit einer Gegenspannung.
• Dina · GleichrichterdiodeStrenge Türsteherin: Dina lässt den Strom nur in eine Richtung durch und verlangt etwa 0,7 V Eintritt.
• Lumi · Leuchtdiode (LED)Fröhlich und strahlend: Lumi leuchtet gern, aber nur mit einem Vorwiderstand, der auf sie aufpasst.
• Zeno · Z-DiodeUnerschütterlich: Zeno hält die Spannung fest, egal wie sehr der Eingang schwankt.
• Toni · Bipolartransistor (NPN)Der Hebel-Typ: Toni macht aus einem winzigen Basisstrom einen großen Kollektorstrom.
• Feli · MOSFET (N-Kanal)Cool und sparsam: Feli lässt sich mit Spannung steuern, braucht fast keinen Strom und bleibt kühl.
• Kerstin · KeramikkondensatorDie Taktgeberin: Kerstin lädt sich nie sofort, sondern Schritt für Schritt nach ihrer Zeitkonstante.
• Rolf · RelaisLaut und ehrlich: Rolf klickt bei jedem Schalten und trennt die Steuerung sicher von der Last.
• Siggi · FeinsicherungDer Aufpasser: Siggi opfert sich, bevor zu viel Strom etwas kaputt macht.
• Theo · TransformatorDer Brummbär: Theo verwandelt Spannung ganz ohne bewegliche Teile, aber nur mit Wechselstrom.