Allnet Brick R knowledge Basic Set Handbuch
Einstieg in die elektronik
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Inhaltszusammenfassung für Allnet Brick R knowledge Basic Set
- Seite 2 Das Handbuch ist noch nicht das Ende! Auf unserer Website www.brickrknowledge.de kannst du der Open Source Community beitreten und deine eigenen Ideen und Wünsche einbringen. Außerdem ndest du dort unsere neuesten Videos, Schaltungen, Bricks und vieles mehr. Die Zukunft der Maker Generation liegt in deinen Händen! (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme...
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Sicherheitshinweise Vorwort Vorstellung der Elemente und Eigenschaften Kurze Vorstellung der Bausteine Stromkreis - Eine kurze Einführung LED leuchtet Unterbrochener Stromkreis Masse und Bausteine Vereinfachte Schaltung mit Massebausteinen Zwei LEDs - Parallelschaltung Polungsmessung Zwei LEDs - Serienschaltung Der Widerstand 4.10 Der Widerstand wird größer 4.11 Widerstand in einer Serienschaltung 4.12... -
Seite 4: Sicherheitshinweise
Kinder unter 8 Jahren sollten das Elektronikset nur unter Aufsicht eines Erwachsenen verwenden! Bausteine oder andere Teile des Elektroniksets nicht verschlucken, andernfalls sofort einen Arzt hinzuziehen! Aktuelle Informationen zu allen Bricks, sowie Beispielschaltungen und direkte Bestellmöglichkeiten finden Sie unter: Download link for english manual: www.brickrknowledge.com (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 5: Vorwort
Für die Rückführung der 0 Volt (0V, Masse) sind gleich zwei Kontakte vorhanden! Damit lassen sich kompakte Schaltungen aufbauen, bei der die 0V-Rückführung für eine stabile Spannungs- versorgung der Bausteine sorgt. Eine weitere Besonderheit ist, dass man solche Schaltungen sehr leicht erklären und dokumentieren kann. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 6: Vorstellung Der Elemente Und Eigenschaften
Strom uss an zwei seiner Anschlüsse über den dritten. Der Transistor wurde erst 1925 im Prinzip entdeckt, und erst seit 1948 auch so benannt. Genutzt wird er seit den 1960er Jahren in großem Umfang. Ungefähr 1,9 Milliarden Transistoren sind heute in einem modernen Heim-Computerprozessor verbaut. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 7: Kurze Vorstellung Der Bausteine
über eine Ecke in einem Winkel von 90°. Winkel (2x) Die Steck-Kontakte sind zum unkompli- Kontakte zierten Anschließen von Leitungen oder auch zum schnellen Einbau von Bauelementen, die nicht in unserem Set enthalten sind, geeignet. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... - Seite 8 Lichteinfall auf ihn bestimmt. Wird unser LDR 03 beleuchtet, hat nur einen geringen elektrischen Widerstand von 100 Ohm, LDR 03 bei Dunkelheit jedoch einen von mehreren tausend Ohm. Die Veränderung des Widerstandswertes ist ießend. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme...
- Seite 9 B-Anschluss. Es iesst dann zwischen Kollektor und Emitter ein Strom. Der geschaltete Strom uss (C zu E) darf eine Höhe von 0,5A bis kurzzeitig 0,8 Ampere nicht überschreiten, um eine Zerstörung des Bauelementes zu vermeiden. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme...
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Seite 10: Stromkreis - Eine Kurze Einführung
übel, dass sie von ihrem Zuhause getrennt worden sind. Denn sie sind eigentlich Elektronen, kleinste Teilchen, die kein Bewusstsein haben und sich genauso verhalten, wie wir es möchten, wenn wir uns geschickt anstellen und keinen Kurzschluss verursachen oder den Stromkreis unterbrechen. Viel Spaß mit unserem Elektronik-Set wünscht Ihnen das Brick'R'knowledge Team! (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 11: Led Leuchtet
Metallkontakte an den Verbindungsstellen berühren. In den folgenden Ausführungen werden wir den Begriff "Arbeiter" durch den Begriff des Strom usses ersetzen, da dieser das Verhalten unserer "Arbeiter" im Allgemeinen besser beschreibt. green (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 12: Unterbrochener Stromkreis
Bewegungsrichtung fest in Schloss und Rahmen, so dass sie mir dem Weg versperrt. Die Kathode ist auf allen Bauelementen mit einem Balken markiert. In Durchlassrichtung wird sie an den Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen Dieser Strich oder Balken deutet an, dass hier das positive Potential geblockt wird. LEUCHTET NICHT !!! (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 13: Masse Und Bausteine
Kurzschlüssen kommen kann! Frühere Bausteine hatten noch keine Führung. Daher konnten sie leichter voneinander versetzt werden, sodass sie keinen Kontakt mehr hatten. Die neuen Bausteine haben eine Führung bekommen, die es leichter macht den Kontakt herzustellen. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... - Seite 14 überwinden muss, der Innen- Widerstand der Spannungsquelle ist. Dieser Widerstand ist anschaulich sehr klein, weshalb der Kurzschlusss- trom bei längerer Dauer zur Überhitzung führen kann. In diesem Fall besteht Brandgefahr! Wichtig: Immer die richtige Stellung der Kontakte überprüfen!!!! (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme...
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Seite 15: Vereinfachte Schaltung Mit Massebausteinen
"Stumpfen Ende" das Massesymbol und weiß, dass hier die Stromrückführung, also ein Schließen des Stromkreises realisiert ist. Das Massesymbol spart bei der professionellen Anwendung in der Technik Zeit und trägt zur besseren Übersicht bei komplexen Schaltplänen bei. Lauf der Masseleitung: green (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 16: Zwei Leds - Parallelschaltung
Dabei muss die Versorgungsspannung in einer Parallelschaltung weiter ansteigen. LEDs haben eine verhältnismäßig kleine Betriebsspannung, sodass sie kaum ohne Vorwiderstand Verwendung nden. Wird eine LED ohne Vorwiderstand versehentlich betrieben, geht sie meist kaputt. green yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 17: Polungsmessung
Baustein, 2x Eck-Baustein, T-Stück-Baustein Werden die beiden LEDs antiparallel geschalten, lässt sich die Polung der eingesetzten Batterie (Netzteil) bestimmen. Es leuchtet immer nur eine von beiden LEDs, egal wie der Batteriebaustein eingesetzt wird. green green (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 18: Zwei Leds - Serienschaltung
Bausteine hindurch zu ießen, um vom Pluspol der Spannungsquelle den Minuspol der Spannungsquelle zu erreichen. Die Vorwiderstände in den LED-Bausteinen addieren sich, dabei wird der Strom uss um die Hälfte reduziert. Das kann an der Leuchtkraft der Leuchtdioden beobachtet werden, deren Intensität geringer ist als in der Parallelschaltung. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 19: Der Widerstand
Spannung einen um das Vielfache kleineren Strom uss zur Folge hat. (10 zu 10.000 ergeben 0,9 Ampere zu 0,0009 Ampere bei 9 Volt) green Mit dem gelben LED-Baustein. yellow Oder noch geringere Leuchtintensität, da beide LED-Bausteine in Serie geschaltet sind. green yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 20: Der Widerstand Wird Größer
Spannungsquelle weiterhin konstant bei 9 Volt bleibt. Es ergibt sich für den Gesamtstrom uss (I) 9V - 1,9V - 1,9V UBatterie - ULEDgrün-ULEDgelb mit konkreten Werten: 0,000051A R100k + R1k + R1k 100.000 + 1000 + 1000 Dieser Wert ist sehr gering. green yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 21: Widerstand In Einer Serienschaltung
Widerstand und Strom uss in einem indirekten, umgekehrt proportionalem Verhältnis zueinander stehen. Für den genauen Gesamtstromwert mit zwei Widerständen (20k ) durch die LED ergibt sich: USpannungsquelle - ULED gelb 9V - 1,9V 8,3V 0,000338A = 0,338A R10k + R10k + RLED 21.000 21.000 (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 22: Widerstand Als Parallelschaltung
Der scheinbare Widerspruch von der Erhöhung des Gesamtwiderstandswertes bei der Entnahme von Widerstands-Bausteinen ist das "Geheimnis" der Parallelschaltung. Zum Abschluss des Versuches kann der zweite Widerstandsbaustein wieder eingesetzt werden, und die Leuchtkraft der LED also der Gesamtstrom uss erhöht sich wieder. Das kann beliebig oft wiederholt werden. yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 23: Das Potentiometer
Schleifer-Kontakt des Potentiometers verbunden. Der Widerstandswert verändert sich jetzt von 0 auf höchstens 10k . Wie im Versuch 3.13 beschrieben, ist der Gesamtwiderstandswert jetzt wieder um das Doppelte höher als der in der Parallelschaltung der Widerstände. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 24: Das Potentiometer Als Spannungsteiler
LED-Baustein. Der Strom uss durch den Potentiometer-Baustein ist nicht zu unterbrechen. Der Strom uss durch den LED-Baustein kann ganz gestoppt werden. Das Potentiometer in unserem Bauelement ist bildlich geteilt, so wie es die Spannung auch teilt. Der Strom uss zwischen Potentiometer-Baustein und angeschlossenem Masse-Baustein ist immer konstant. yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 25: Erweiterter Bereich Des Potentiometers (Unten)
Zerstörung des Potentiometers führen, aber noch ein weiterer Fehler und es könnte trotzdem zur Zerstörung des Potentiometers in unserem Potentiometer-Baustein führen. Das ist somit ausgeschlossen. Die Sicherheit kommt in der Elektrotechnik immer zuerst! yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 26: Erweiterter Bereich Des Potentiometers (Oben)
Ein weiterer Fehler ist somit auch ausgeschlossen. Der LED-Baustein und der Teil des Potentiometers, der zwischen Widerstands-Bau- stein (10k ) und Schleifer liegt, bilden zusammen wieder eine Parallelschaltung mit einem Widerstand von 10k . yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 27: Schwellspannung
Für Niedrigstrom-LEDs (2mA) liegt die Betriebsspannung, in Abhängigkeit von der Farbe, typischerweise bei: Rot 1,6 - 2,2V, Gelb 1,7 - 2,5V, Grün 1,7 - 2,5V, Blau 3 - 4V. Der untere Wert gibt ungefähr die Schwellspannung an. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 28: Ldr - Lichtemp Ndlicher Widerstand
LDR in unserem LDR-Baustein von Licht bestrahlt wird. Sie erlischt jedoch, wenn der LDR verdunkelt wird. Der Effekt hat eine kurze Verzögerungszeit. Hier liegt natürlich wieder eine reine Serienschaltung von LDR-Baustein und LED-Baustein vor. yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 29: Ldr - Licht An Bei Dunkelheit
Wird der LDR in unserem LDR-Baustein hingegen beleuchtet, ist der Spannungsabfall über dem 10k Widerstand so groß, dass die nötige Schwellspannung für den Betrieb der LED nicht mehr erreicht wird, und die Leuchtdiode erlischt. Der zusätzliche Eck-Baustein muss nicht verwendet werden. Er ist nur zu Darstellungszwecken abgebildet. yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 30: Ldr - Licht An Bei Dunkelheit - Emp Ndlicher
Bei dem letzten Experiment wurden die LEDs nicht komplett dunkel, wenn Licht auf die LDR gefallen ist. Hier durch die Verdoppelung der Schwellspannung werden beide LEDs besser dunkel wenn die LDR beleuchtet wird. green yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 31: Kondensator Als Ladungsspeicher
1. Au aden des 10µF-Kondensators zwischen Batterieteil und Masse, diesen dazwischen anschließen. 2. Entladen des 10 F-Kondensators zwischen LED-Baustein und Masse, diesen dazwischen verbinden. Es ist zu beobachten, dass die LED kurz aufblitzt. 10µF 25V (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 32: Kondensator Mit Größerer Kapazität
LED-Bausteins. Die Kathode, der Minuspol der LED in unserem LED-Baustein muss mit einem Massebaustein verbunden sein, um einen geschlossenen Stromkreis zu realisieren. Nach längerem, hellerem Aufblitzen der LED ist unser Kondensator wieder entladen. 100 µF 25V (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 33: Kondensator - Wie Ein Kleiner Akku
100k Widerstandsbaustein und diesen an die Anode des LED-Bausteins. Die Kathode, der Minuspol der LED muss mit einem Massebaustein verbunden sein, um einen geschlossenen Stromkreis zu realisieren. Nach längerem, dunklerem Leuchten und Erlöschen der LED ist unser Kondensator wieder entladen. 100 µF 25V (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 34: Kondensator Zweigleisig
1. Zuerst den oberen mit dem rechten Kontakt verbinden und nach kurzem Au euchten der gelben LED wieder lösen 2. Jetzt den unteren mit dem rechten Kontakt verbinden und nach kurzem Au euchten der grünen LED wieder lösen 10µF 25V (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 35: Kondensator Permanent
Kontakte bei deren Schließen sogar höher als der höchstmögliche Strom uss von der Spannungs- = 0,9mA quelle, da der Entladestrom des Kondensators hinzugezählt werden muss. 10.000k Die Stromrichtung kehrt sich beim Entladen um, in Bezug zum Au aden. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 36: Der Transistor Als Verstärker
Spannungs-quellen-Kontakt angeschlossen ist. Das Potentiometer in unserem Potentiometer-Baustein ist wieder ein Spannungsteiler. Beim Drehen des Knopfes von rechts nach links wird die gelbe LED zu leuchten beginnen, sowie sie wieder erlischt, wenn der Drehknopf zurückgedreht wird. yellow (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 37: Der Transistor Als Schalter
Transistor als Regenmelder eingesetzt werden. Die in unserem Schaltbild dargestellten Kontakte werden dann bildhaft erweitert, beispielsweise bis in den Außenbereich eines Hauses, um durch Regen verursachte Minimalströme an der Basis das Wetter darzustellen. Der Transistor ist hier sozusagen ein Sensor. BC817 (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 38: Ldr Und Transistor
Arbeitsstromkreis bezeichnet werden. An der grünen LED ist der Basisstrom absehbar, je heller diese leuchtet, desto mehr Strom ießt zwischen Basis und Emitter. Der Schleifer-Kontakt des Potentiometer-Bausteins darf nur an den Basis-Kontakt des Transistorbausteins angeschlossen werden. Es besteht noch keine Kurzschlussgefahr, aber ein weiterer Fehler und er könnte zerstört werden. BC817 (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 39: Ldr Und Transistor - Nachtlicht
Spannung von 9V ungefähr zu gleichen Teilen auf beide Widerstände auf. Es ießt ein Basisstrom, der wiederum ein Strom uss im Arbeitsstromkreis zwischen Kollektor und Emitter ermöglicht. Die gelbe LED in unserem LED-Baustein beginnt zu leuchten. Man spricht hier von einer automatischen Nachtschaltung. BC817 (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 40: Ldr Und Transistor - Einstellbares Nachtlicht
Transistor durchzuschalten. Der bestmögliche Zustand, das Optimum liegt dazwischen und kann untersucht werden. BC817 ALLNET GmbH Maistrasse D-82110 Germering Tel.: +49 89 894 222-22 Fax: +89 89 894 222-33 ww w. allnet.d email: r dk@allnet.d (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 41: Der Transistor In Kollektorschaltung
Drehe man den Knopf von seinem rechten Anschlag langsam an seinen linken, beginnt die gelbe LED zu leuchten und wird mit zunehmendem Drehwinkel stärker leuchten. Diese Schaltung wird Kollektor Schaltung genannt, weil der Kollektor-Kontakt direkt mit dem positiven Potential der Spannungsquelle verbunden ist. BC817 (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... -
Seite 42: Nachwort
Entwickelt von DM7RDK im Rahmen der Nachwuchsförderung und Ausbildung im Bereich Amateurfunk und Industrie. Rolf-Dieter Klein ist der Moderator der ehemaligen Computer Treff Sendung von BR-alpha sowie der Schöpfer des NDR-Klein-Computers aus den 90er Jahren. (C) 2015 ALLNET GmbH Computersysteme... - Seite 44 ALLNET GmbH Maistrasse 2 D-82110 Germering, Germany Tel.: +49 89 894 222-22 Fax: +49 89 894 222-33 www.brickrknowledge.com email: info@brickrknowledge.de https://www.facebook.com/BrickRknowledge...