Bauteile und Schaltkreise
Recht zum Selbstbau
- Sender und Sendeanlagen benötigen normalerweise eine behördliche Zulassung
- Funkamateure sind davon ausgenommen
- Sie sind berechtigt, im Handel erhältliche, selbstgefertigte oder auf Amateurfunkfrequenzen umgebaute Sendeanlagen zu betreiben
A: ist berechtigt, im Handel erhältliche, selbst gefertigte oder auf Amateurfunkfrequenzen umgebaute Sendeanlagen zu betreiben.
B: darf mit seiner Amateurfunkstelle jederzeit Nachrichten für und an Dritte übermitteln, die nicht den Amateurfunkdienst betreffen.
C: benötigt in keinem Fall eine Standortbescheinigung der BNetzA für seine Amateurfunkstelle.
D: muss die einschlägigen Bestimmungen der BNetzA zur elektrischen Sicherheit nicht beachten.
Bauteile
- Zum Selbstbau werden verschiede elektronische Bauteile benötigt
- Diese weisen unterschiedliche Eigenschaften auf
- In Klasse N gibt es nur wenige, einfache Schaltungen → mehr in Klasse E und A
- Kenntnisse der Symbole und Bezeichnungen reichen
Anforderungen an Funkgeräte
- Alle im Handel erhältlichen, seriengefertigten Funkanlagen müssen die grundlegenden Anforderungen und Bestimmungen des Funkanlagengesetzes (FuAG) einhalten
- EU-Konformitätserklärung (CE-Kennzeichnung) vor in Verkehr bringen erstellen
- Nur dann dürfen vom Markt bereitgestellte Anlagen in Betrieb genommen werden
A: Das Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln (EMVG)
B: Das Funkanlagengesetz (FuAG)
C: Für solche Amateurfunkgeräte gibt es keine Regelung.
D: Die Amateurfunkverordnung (AfuV)
A: Bausätze für Amateurfunkanlagen
B: Kommerziell hergestellte Funkanlagen, die zu Amateurfunkzwecken umgebaut wurden
C: Selbstgebaute Amateurfunkanlagen
D: Auf dem Markt bereitgestellte Amateurfunkanlagen
A: Selbstgebaute Funkgeräte müssen die grundlegenden Anforderungen nach dem Funkanlagengesetz (FuAG) einhalten und eine CE-Kennzeichnung tragen.
B: Seriengefertigte Geräte müssen die grundlegenden Anforderungen nach dem Funkanlagengesetz (FuAG) einhalten und eine CE-Kennzeichnung tragen.
C: Die Funkgeräte müssen eine nationale Zulassungskennzeichnung nach Vorgabe der BNetzA tragen.
D: Seriengefertigte Amateurfunkgeräte unterliegen nicht dem Funkanlagengesetz (FuAG).
A: Amateurfunkempfänger dürfen ausschließlich von Funkamateuren betrieben werden; darüber hinaus gibt es keine weiteren Vorschriften.
B: Amateurfunkempfänger brauchen grundsätzlich keinerlei Bestimmungen einzuhalten.
C: Es sind die Bestimmungen des Funkanlagengesetzes (FuAG) einzuhalten.
D: Grundlegende Anforderungen an Amateurfunkempfänger sind in der Amateurfunkverordnung geregelt.
Selbstbau
- Ausnahme: von Funkamateuren selbst gebaute und umgebaute Funkanlagen
- Müssen nicht die Anforderungen des Funkanlagengesetzes erfüllen
- Müssen keine CE-Kennzeichnung tragen
A: Solche Amateurfunkanlagen sind nach den Funkanlagengesetzes (FuAG) nicht zulässig.
B: Solche Amateurfunkanlagen müssen der BNetzA zur Prüfung vorgestellt werden.
C: Solche Amateurfunkanlagen müssen den Anforderungen des Funkanlagengesetzes (FuAG) genügen.
D: Solche Amateurfunkanlagen müssen nicht den Anforderungen des Funkanlagengesetzes (FuAG) genügen.
Leiter und Nichtleiter
Materialien lassen sich in drei Gruppen einteilen:
- Leiter
- Nichtleiter
- Halbleiter
Leiter
- Leiten elektrischen Strom
- Sind meistens aus Metall
- Manche können Strom besser leiten als andere
Leiter, sortiert von besonders gut zu weniger gut leitend
| 1 | Silber |
|---|---|
| 2 | Kupfer |
| 3 | Gold |
| 4 | Aluminium |
| 5 | Wolfram |
| 6 | Zink |
| 7 | Zinn |
A: Wolfram
B: Aluminium
C: Zink
D: Kupfer
A: Silber
B: Kupfer
C: Zinn
D: Gold
A: Kupfer
B: Gold
C: Aluminium
D: Zinn
Nichtleiter
- Leiten keinen elektrischen Strom
- Auch Isolatoren genannt
Isolatoren
| Bezeichnung | Abkürzung |
|---|---|
| Porzellan | |
| Polyethylen | PE |
| Polystyrol | PS |
| Kork | |
| Polyvinylchlorid | PVC |
| Polytetrafluorethylen | PTFE |
A: Polystyrol (PS), Messing, Kork
B: Porzellan, Polyethylen (PE), Bronze
C: Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylchlorid (PVC), Wolfram
D: Porzellan, Polyethylen (PE), Polystyrol (PS)
Stromkreis
- Besteht aus einer Spannungsquelle und einem Verbraucher
- Die Spannung bringt den Strom zum Fließen
Schalter
- Unterbricht oder schließt Stromkreis
- Bei offenem Schalter ist der Stromfluss unterbrochen
A: Schalter
B: Masse
C: Antenne
D: Erde
Widerstand
- Begrenzt den Stromfluss
- Wandelt Strom in Wärme um
A: Diode
B: Widerstand
C: Spule
D: Kondensator
Stromrichtung
Vom Pluspol zum Minuspol: technische Stromrichtung
A: Nein, weil dies nur bei verschiedenen Spannungsquellen möglich ist.
B: Ja, weil die Spannungsquellen nie exakt identisch sind.
C: Nein, weil kein geschlossener Stromkreis vorhanden ist.
D: Ja, weil der Pluspol mit dem Minuspol verbunden ist.
Spannungsmessung
- Spannungen lassen sich mit einem Messgerät ermitteln
- Schaltsymbol „V mit einem Kreis“
- Messgerät richtig einstellen
- An den richtigen Stellen messen
Richtig messen
- Spannung wird zwischen zwei Punkten gemessen
- Parallel zum zu messenden Bauteil
A: Spannungsmessgerät
B: Strommessgerät
C: Spannungsquelle
D: Stromquelle
A:
B:
C:
D:
A:
B: -
C:
D:
Strom messen
- Strommessgeräte messen den elektischen Strom
- Schaltsymbol „A in einem Kreis“
Richtig messen
- Strom wird in Serie mit den Bauteilen gemessen
- Dadurch wird die Stromstärke durch das Bauteil ermittelt
A: Spannungsquelle
B: Spannungsmessgerät
C: Strommessgerät
D: Stromquelle
Ohmsches Gesetz
Kurze Wiederholung:
- Elektrische Ladungen werden in Spannungesquellen getrennt, wodurch elektrische Spannung entsteht. Buchstabe $U$, Einheit Volt (V).
- Elektrische Spannung sorgt für elektrischen Stromfluss in geschlossenem Stromkreis. Buchstabe $I$, Einheit Ampere (A).
- Verbraucher üben in einem Stromkreis einen Widerstand aus und bremsen den Stromfluß. Buchstabe $R$, Einheit Ohm (Ω).
A: Ohm ($\Omega$)
B: Watt (W)
C: Ampere (A)
D: Volt (V)
Zusammenhang
- Spannung 10 V
- Strom 1 mA
- Bei 20 V erhöht sich der Strom auf 2 mA
- Bei 5 V verringert sich der Strom auf 0,5 mA
$\dfrac{U}{I} = \dfrac{10 \ \text{V}}{0,001 \ \text{A}} = \dfrac{20 \ \text{V}}{0,002 \ \text{A}} = \dfrac{5 \ \text{V}}{0,0005 \ \text{A}} = 10000 \frac{\text{V}}{\text{A}}$
Proportionalität: $I$ ist proportional zu $U$ mit Proportionalitätsfaktor 10000
Widerstand
- Der Proportionalitätsfaktor von 10000 aus dem Beispiel ist der Widerstand $R$
- Einheit: $1 \ Ω = 1 \frac{\text{V}}{\text{A}}$
- Der Widerstand aus dem Beispiel beträgt 10000 Ω oder 10 kΩ
Ohmsches Gesetz
Der Widerstand ist das Verhältnis von Spannung und Strom
$ R = \dfrac{U}{I} $
A:
B:
C:
D:
Formelumstellung
- Spannung und Widerstand bekannt
- Strom unbekannt
$ I = \dfrac{U}{R} $
- Strom und Widerstand bekannt
- Spannung unbekannt
$ U = R\cdot I $
A:
B:
C:
D:
A: $R = \dfrac{I}{U}$
B: $I =R \cdot U$
C: $I = \dfrac{U}{R}$
D: $R = U \cdot I$
A: $R = \dfrac{I}{U}$
B: $R = U \cdot I$
C: $R = \dfrac{U}{I}$
D: $I =R \cdot U$
A: $R = U \cdot I$
B: $R = \dfrac{I}{U}$
C: $U = R \cdot I $
D: $I =R \cdot U$
Widerstandsfarbcode
Toleranz
- Abweichung vom tatsächlichen Wert
- Beispiel: silber bedeutet ±
10 % 10 % von 47 kΩ = 4,7 kΩ- Widerstandswert zwischen 42,3 kΩ und 51,7 kΩ
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A: Rot, braun, rot
B: Rot, orange, braun
C: Braun, rot, orange
D: Braun, rot, rot
A: 10000
B: 10000000
C: 100000
D: 1000000
A: $±$1 %
B: $±$5 %
C: $±$0,1 %
D: $±$10 %
A: $±$5 %
B: $±$0,1 %
C: $±$0,5 %
D: $±$1 %
A: $±$10 %
B: $±$5 %
C: $±$1 %
D: $±$0,1 %
Halbleiter
- Weisen Eigenschaften von Leitern als auch von Nichtleitern auf
- Häufige Halbleiterelemente: Silizium oder Germanium
Diode
- Einfachstes Halbleiter-Bauteil: Diode
- Strom kann nur in einer Richtung durch sie hindurchfließen
A: Diode
B: Widerstand
C: Spule
D: Kondensator
Anschlüsse einer Diode
- Anode und Kathode
- Plus-Pol an Anode und Minus-Pol an Kathode: Diode leitet
- Plus-Pol an Kathode und Minus-Pol an Anode: Diode sperrt
A: 1 = Kathode; 2 = Anode
B: 1 = Anode; 2 = Kathode
C: 1 = Basis; 2 = Kathode
D: 1 = Emitter; 2 = Anode
LED
- Leuchtdiode, „light-emitting diode“
- Leuchtet, sobald Strom durch sie hindurchfließt
- Schaltbild: Diode mit zwei zusätzlichen Pfeilen nach außen
- Verhält sich wie Diode, aber leuchtet
A: Leuchtdiode
B: Spule
C: Batterie
D: Kondensator
Leistung
- Elektrische Geräte haben eine Leistungsaufnahme angegeben
- Beispiele: LED-Leuchtmittel 7 W, Staubsauger 425 W
- An jedem Widerstand wird elektrische Leistung umgesetzt
- Strom fließt durch einen Widerstand → Umwandlung von elektrischer Energie in thermische Energie
- Je größer der Strom, desto mehr Wärme
A: Kilowattstunden (kWh)
B: Amperestunden (Ah)
C: Watt (W)
D: Joule (J)
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
Berechnung der Leistung
Abhängig von Strom und Spannung
$ P = U \cdot I $
$ U = \dfrac{P}{I} $
$ I = \dfrac{P}{U} $
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
Schaltzeichen und Bauelemente
- Drei weitere grundlegende Bauteile
- Funktionsweise ist Stoff für Klasse E und A
- Für die Prüfung: Schaltzeichen erkennen
Kondensator
- Speichert eine kleine Menge Energie
- Besteht oft aus zwei parallelen Platten
A: Batterie
B: Kondensator
C: Spule
D: Transistor
Spule
- Speichert auch eine kleine Menge Energie
- Funktioniert technisch aber komplett anders als der Kondensator
- Besteht in den einfachen Fällen aus einem aufgewickelten Draht
A: Kondensator
B: Batterie
C: Spule
D: Diode
Transistor
- Elektrischer Schalter
- Oder Verstärker, je nach Beschaltung
- Hat drei Anschlüsse
A: Transistor
B: Diode
C: Spule
D: Kondensator