Elektronen, ein Bestandteil von Atomen, und ihre Verwendung – die sogenannte Elektronik – spielen in vielen Haushaltsgeräten eine wichtige Rolle. Die Basiselektronik umfasst die minimalen „Elektronikkomponenten“, die einen Teil der alltäglichen elektronischen Geräte ausmachen. Zu diesen elektronischen Komponenten gehören Widerstände, Transistoren, Kondensatoren, Dioden, Induktivitäten und Transformatoren. Sie werden von einer Batterie betrieben und sind so konzipiert, dass sie unter bestimmten physikalischen Gesetzen und Prinzipien arbeiten. Die Grundelektronik betrifft auch die Messung von Spannung, Strom (Elektronenfluss) und Widerstand im zusammengebauten Arbeitskreis.
Prinzipien der Elektronik
Alle elektronischen Geräte arbeiten nach einem grundlegenden physikalischen Prinzip, dem Ohmschen Gesetz, das besagt, dass a Stromkreis enthält eine Spannung, die direkt proportional zum Strom und Widerstand ist, auf den der Strom in diesem Schaltkreis. Die Schaltung besteht aus den elektronischen Komponenten, die auch als Schaltungselemente bezeichnet werden, die über Drähte mit einer Batterie verbunden sind und dem Ohmschen Gesetz folgen.
Energieversorgung
Die Batterie erzeugt die Spannung und den Strom, die die elektronischen Komponenten antreiben oder versorgen. Die Elektronen fließen durch Drähte und werden durch die Anordnung der Elektronikkomponenten moduliert, um bestimmte Ergebnisse zu erzielen. Die Spannung wird in Einheiten namens Volt und der Strom in Einheiten namens Ampere oder Ampere gemessen.
Widerstände
Der Widerstand ist ein Schaltungselement, das dem Elektronenfluss, dem Strom genannt, Widerstand entgegensetzt. Dabei erzeugt es Wärme und gibt wiederum Leistung ab – ein Widerstand multipliziert mit dem Quadrat des Stroms. Eine Heizwendel ist ein Beispiel für die Anwendung eines Widerstands. In Reihe geschaltet, haben Widerstände einen additiven Wert (dh der Gesamtwiderstand der Schaltung ist gleich der Summe aller Widerstände). Parallel angeordnet sinkt ihr Gesamtwert. Die Widerstandseinheit ist Ohm. In der Praxis haben wir Kiloohm- und Megaohm-Einheiten.
Kondensatoren
Kondensatoren sind Schaltungselemente, die das Gegenteil von Widerständen darstellen: Sie speichern elektrische Energie. Ihre Kapazität wird in Farad und praktischen Untereinheiten eines Farads wie Mikrofarad und Picofarad gemessen. Bei paralleler Anordnung erhöht sich ihr kombinierter Wert. Wenn sie in Reihe geschaltet sind, verringert sich ihr kombinierter Wert. Grundlegende elektronische Schaltungen enthalten immer einige Kondensatoren.
Dioden und Transistoren
Die Diode, ein Schaltungselement, fördert den Stromfluss nur in eine Richtung. Er hat zwei Anschlüsse, im Gegensatz zum Transistor, der drei hat. Im Transistor kann Strom in mehr als eine Richtung fließen. Sowohl Dioden als auch Transistoren modulieren Stromrichtung und Spannung.
Induktivitäten, Transformatoren und RLC-Schaltung
Elektronische Grundschaltungen enthalten oft Induktivitäten und Transformatoren als Schaltungselemente. Ein Induktor ist eine Drahtspule, die ein gewünschtes Magnetfeld erzeugt, im Gegensatz zu einem Kondensator, der ein gewünschtes elektrisches Feld erzeugt. In Verbindung mit einem Widerstand und einem Kondensator trägt eine Induktivität zu einer speziellen „Abstimmung“-Schaltung bei. RLC-Schaltung genannt, die auf verschiedene Frequenzen abgestimmt werden kann, wenn elektrischer Strom durchfließt es. Transformatoren, eine andere Art von Schaltungselementen, können eine Spannung hoch- oder auf gewünschte Werte herunterstufen. Alle diese Schaltungskomponenten bilden die sogenannte Basiselektronik.
Messgeräte
Die Basiselektronik ist ohne die Erwähnung der grundlegenden Instrumente für elektronische Messungen nicht vollständig. Dazu gehören analoge und digitale Messgeräte, die Spannungen, Ströme, Widerstände und Kapazitäten messen; Netzteile, die stabile geregelte Spannung und Strom liefern; Oszilloskope, die Schaltkreiswellenformen von Schaltkreisen messen; und Funktionsgeneratoren, die standardmäßig gewünschte Wellenformen liefern.
