Elektronik verstehen – die wichtigsten Bauteile einfach erklärt

1️⃣ Widerstand (Resistor)

• Funktion: Begrenzt den Stromfluss.
• Erklärung: Ein Widerstand wandelt elektrische Energie in Wärme um, um den Strom im Stromkreis zu regulieren. Durch Farbringe wird der Wert in Ohm bestimmt. Er gehört zu den häufigsten Bauteilen überhaupt.
• Anwendung: Strombegrenzung, Spannungsteiler.
• Bastelidee: LED mit Vorwiderstand betreiben.

2️⃣ Potentiometer (Veränderlicher Widerstand)

• Funktion: Einstellbarer Widerstand.
• Erklärung: Durch Drehen oder Schieben kann man den Widerstandswert verändern. Es wird häufig zur Regelung von Lautstärke oder Helligkeit verwendet.
• Anwendung: Dimmer, Regler.
• Bastelidee: LED-Dimmer bauen.

3️⃣ LDR (Light Dependent Resistor)

• Funktion: Lichtabhängiger Widerstand.
• Erklärung: Der Widerstand sinkt bei Helligkeit und steigt bei Dunkelheit. So wird er in vielen Lichtsensoren genutzt.
• Anwendung: Nachtlichter, Helligkeitssensoren.
• Bastelidee: Automatisches Nachtlicht mit LED.

4️⃣ Kondensator (Elektrolytisch)

• Funktion: Speichert elektrische Energie kurzzeitig.
• Erklärung: Besteht aus zwei leitenden Flächen, getrennt durch ein Dielektrikum. Elektrolytkondensatoren sind polarisiert und werden oft in Gleichstromschaltungen genutzt.
• Anwendung: Glättung, Zeitverzögerung.
• Bastelidee: LED-Blinklicht mit Kondensator und Transistor.

5️⃣ Polyesterkondensator

• Funktion: Nicht-polaren Kondensator für Wechselstrom.
• Erklärung: Diese Kondensatoren sind stabil und verlieren kaum Energie. Sie eignen sich für Signalfilter und Hochfrequenzanwendungen.
• Anwendung: Filter, Koppelkondensator.
• Bastelidee: Kleines Radiofilter mit Lautsprecher.

6️⃣ Spule (Induktivität)

• Funktion: Speichert Energie im Magnetfeld.
• Erklärung: Eine aufgewickelte Drahtspule erzeugt ein Magnetfeld, wenn Strom fließt, und wirkt Stromänderungen entgegen.
• Anwendung: Filter, Trafos, Motorsteuerung.
• Bastelidee: Einfachen Elektromagneten mit Nagel und Draht basteln.

7️⃣ Sicherung (Fuse)

• Funktion: Schutz bei Überstrom.
• Erklärung: Ein dünner Draht im Inneren schmilzt bei zu hohem Strom und trennt so den Stromkreis.
• Anwendung: Netzteile, Batterien, Schutzschaltungen.
• Bastelidee: Kleine Schutzschaltung mit LED und Sicherung.

🔴 AKTIVE BAUTEILE (Verstärken, Schalten, Regeln)

8️⃣ Diode

• Funktion: Stromfluss nur in eine Richtung.
• Erklärung: Die Diode schützt vor falscher Polarität und wird in Gleichrichtern eingesetzt.
• Anwendung: Netzteile, Schutzschaltungen.
• Bastelidee: Brückengleichrichter mit 4 Dioden.

9️⃣ Zenerdiode

• Funktion: Spannungsstabilisierung.
• Erklärung: Leitet ab einer bestimmten Spannung in Sperrrichtung und hält dadurch eine konstante Spannung.
• Anwendung: Spannungsregler, Schutz.
• Bastelidee: Kleine Spannungsreferenz für LED-Schaltung.

🔟 LED (Light Emitting Diode)

• Funktion: Gibt Licht bei Stromfluss ab.
• Erklärung: LEDs bestehen aus Halbleitern, die Licht abgeben, wenn Elektronen durchfließen.
• Anwendung: Anzeigen, Beleuchtung.
• Bastelidee: Lauflicht mit mehreren LEDs.

1️⃣1️⃣ Transistor

• Funktion: Schalter oder Verstärker.
• Erklärung: Steuert mit kleinem Basisstrom einen großen Kollektorstrom. Das macht ihn zu einem zentralen Element in digitalen und analogen Schaltungen.
• Anwendung: Verstärker, Schaltungen.
• Bastelidee: Lichtsensor-Schalter mit LDR und Transistor.

1️⃣2️⃣ Feldeffekttransistor (FET / MOSFET)

• Funktion: Spannungsgesteuerter Schalter.
• Erklärung: Wird über Gate-Spannung gesteuert und kann hohe Ströme schalten.
• Anwendung: Spannungssteuerungen, Motorregelung.
• Bastelidee: PWM-Motorsteuerung mit MOSFET.

1️⃣3️⃣ Triac

• Funktion: Schaltet Wechselstrom in beide Richtungen.
• Erklärung: Ein Halbleiter für AC-Schaltungen, häufig in Dimmern oder Motorsteuerungen.
• Anwendung: Lampendimmer, Heizungssteuerung.
• Bastelidee: Dimmer mit Triac und Potentiometer (Kleinspannung).

1️⃣4️⃣ Diac

• Funktion: Leitet bei bestimmter Spannung.
• Erklärung: Wird oft genutzt, um Triacs auszulösen. Funktioniert in beide Richtungen ähnlich wie eine Zenerdiode.
• Anwendung: Phasenanschnittsteuerung.
• Bastelidee: Experiment mit LED-Dimmer.

1️⃣5️⃣ IC (Integrierter Schaltkreis)

• Funktion: Mini-Schaltung mit vielen Transistoren.
• Erklärung: Integriert viele Funktionen auf einem Chip (z. B. Verstärker, Timer, Mikrocontroller).
• Anwendung: Steuerungen, Verstärker, Computer.
• Bastelidee: NE555-Timer für Blinklicht oder Summer.

1️⃣6️⃣ Fest- Spannungsregler (z. B. 7805)

• Funktion: Hält konstante Ausgangsspannung.
• Erklärung: Wandelt höhere Eingangsspannungen auf eine stabile niedrigere Spannung (z. B. 12V → 5V).
• Anwendung: Netzteile, Mikrocontroller-Versorgung.
• Bastelidee: Eigenes 5V-Netzteil bauen.

1️⃣7️⃣ Quarz / Oszillator

• Funktion: Erzeugt präzise Frequenzen.
• Erklärung: Durch den Piezoeffekt schwingt der Kristall mit konstanter Frequenz – wichtig für Taktgeber.
• Anwendung: Uhren, Mikrocontroller.
• Bastelidee: Mini-Uhrenschaltung oder Timer.

1️⃣8️⃣ Optokoppler

• Funktion: Trennung zwischen Stromkreisen.
• Erklärung: Überträgt Signale per Licht zwischen LED und Fototransistor, ohne elektrische Verbindung.
• Anwendung: Mikrocontroller-Isolation, Schutz.
• Bastelidee: Optisch entkoppelter Schalter für Arduino.

⚙️ ELEKTROMECHANISCHE BAUTEILE

1️⃣9️⃣ Relais

• Funktion: Schaltet Stromkreise elektromagnetisch.
• Erklärung: Eine Spule zieht bei Stromfluss einen Kontakt an. Damit lassen sich hohe Ströme mit kleinen Strömen schalten.
• Anwendung: Steuerungen, Automatisierung.
• Bastelidee: Arduino-Relais-Schaltung für Lampen.

2️⃣0️⃣ Motor (DC-Motor)

• Funktion: Wandelt Strom in Bewegung.
• Erklärung: Strom erzeugt Magnetfelder, die eine Drehung bewirken. Drehrichtung hängt von der Polung ab.
• Anwendung: Ventilatoren, Fahrzeuge, Roboter.
• Bastelidee: Mini-Roboter mit zwei Motoren.

2️⃣1️⃣ Lautsprecher

• Funktion: Wandelt elektrische Signale in Schall.
• Erklärung: Eine Spule bewegt eine Membran, die Luft in Schwingung versetzt.
• Anwendung: Radios, Alarmsysteme.
• Bastelidee: Einfacher Transistor-Verstärker mit Lautsprecher.

2️⃣2️⃣Piezo-Buzzer

• Funktion: Gibt Töne ab.
• Erklärung: Nutzt den Piezoeffekt, um Vibrationen zu erzeugen.
• Anwendung: Signalgeber, Warnsysteme.
• Bastelidee: Klatschsensor mit Piezo-Buzzer.

2️⃣3️⃣ Schalter (Taster / Kippschalter)

• Funktion: Trennt oder verbindet Stromkreise manuell.
• Erklärung: Grundelement jeder Steuerung. Es gibt Taster (Momentkontakt) und Schalter (Dauer).
• Anwendung: Bedienfelder, Steuerungen.
• Bastelidee: LED-Steuerschaltung mit Taster.

🔵 SENSORISCHE & MESSBAUTEILE

2️⃣4️⃣ Mikrofon

• Funktion: Wandelt Schall in elektrische Spannung.
• Erklärung: Eine Membran bewegt sich durch Schallwellen und erzeugt ein Signal.
• Anwendung: Sprachaufzeichnung, Sensorik.
• Bastelidee: Klatschschalter mit Mikrofon.

2️⃣5️⃣ Temperatursensor (NTC / PTC)

• Funktion: Misst Temperatur über Widerstandsänderung.
• Erklärung: NTC sinkt mit steigender Temperatur, PTC steigt.
• Anwendung: Temperaturregelung, Überhitzungsschutz.
• Bastelidee: Lüftersteuerung mit NTC.

2️⃣6️⃣ Fotodiode

• Funktion: Wandelt Licht in Strom.
• Erklärung: Empfindlicher und schneller als ein LDR. Wird häufig in Lichtschranken verwendet.
• Anwendung: Fernbedienungen, Sensoren.
• Bastelidee: Lichtschranke mit LED und Fotodiode.

2️⃣7️⃣ IR-Sensor (Infrarot)

• Funktion: Erkennt Wärmestrahlung oder Signale.
• Erklärung: Reagiert auf Infrarotlicht – z. B. zur Bewegungserkennung oder Kommunikation.
• Anwendung: Fernbedienung, Abstandssensoren.
• Bastelidee: Infrarot-Näherungssensor für Roboter.

2️⃣8️⃣ Bewegungsmelder (PIR-Sensor)

• Funktion: Erkennt Bewegung über Wärmestrahlung.
• Erklärung: Misst Änderungen im Infrarotspektrum der Umgebung.
• Anwendung: Lichtsteuerung, Sicherheitssysteme.
• Bastelidee: Automatische Lampe, die auf Bewegung reagiert.

2️⃣9️⃣ Voltmeter

• Funktion: Misst elektrische Spannung.
• Erklärung: Wird parallel zur Schaltung angeschlossen, um Spannungen in Volt zu messen.
• Anwendung: Messgeräte, Prüfschaltungen.
• Bastelidee: Mini-Digitalvoltmeter mit Arduino.

3️⃣0️⃣ Breadboard (Steckplatine)

• Funktion: Dient zum Aufbau von Schaltungen ohne Löten.
• Erklärung: Ermöglicht schnelles Experimentieren und Testen von Ideen mit Jumperkabeln.
• Anwendung: Prototyping, Elektroniklernen.
• Bastelidee: Baue darauf dein erstes LED-Projekt.