B. Kainka
Elektronik-Praxis
Band 1: Ladung, Stromkreis und Messtechnik
Kindle-eBook 2013
www.amazon.de/Elektronik-Praxis-Ladung-Stromkreis-Messtechnik-ebook/dp/B00FM47ZCU
Taschenbuch 2021: https://www.amazon.de/dp/B09G9GDCNJ
16.9.21: Die Taschenbuch-Ausgabe
Schon länger hatte ich mir vorgenommen, das Buch auch als Taschenbuch
verfügbar zu machen. Das ist jetzt endlich geschafft. Und auch die
folgenden Bände der Reihe sind nicht ganz in Vergessenheit geraten.
Derzeit arbeite ich am Band 2 (Diskrete Halbleiter- Schaltungstechnik)
und hoffe, in diesem Jahr noch damit fertig zu werden.
Vorwort
Es geht hier um
die Grundlagen des elektrischen Stromkreises, Ladung, Spannung und Strom, also
um all die Sachen, die eigentlich schon im Physikbuch aus fernen Schultagen
standen. Aber irgendwie bleibt die Elektrizität unsichtbar und für viele
unanschaulich.
Wie läuft das
eigentlich an der Uni, hab ich meinen Sohn gefragt. Da wird alles ganz genau behandelt,
aber immer gleich mit großen Formeln und sehr theoretisch. Was wirklich
dahinter steckt, wird schon vorausgesetzt. Und dann kann es passieren, dass
eine klare Vorstellung von den Dingen eben doch fehlt. Das war sein Eindruck,
und ich kann das teilweise bestätigen.
Was mir bei
deinem Buch besonders wichtig ist: Es sollen lebendige Vorstellungen aufgebaut
werden, mit denen man wirklich arbeiten kann. So abstrakte Begriffe wie die
elektrische Spannung und das Potential kann man ganz real vor sich sehen. Und
dann weiß man auch wie gemessen werden muss.
Ich glaube
beobachtet zu haben, dass viele aktive Elektroniker genau diese lebendigen
Vorstellungen nicht haben. Und dann passieren Unsicherheiten und Fehler, die
vermeidbar wären. Spannungen mit dem Oszilloskop messen, kein Problem, außer
man hat das gemeinsame Bezugspotential aus den Augen verloren, sprich die
Masseleitung hängt in der Luft. Oder einen
Spannungsabfall an einem Draht messen, auch kein Problem, wenn man eine klare
Vorstellung davon hat, welche Größenordnung man erwarten kann und wie das zu
den Messbereichen des Multimeters passt.
Manchmal
treffe ich auf Leute, die arbeiten zwar mit diesen Dingen, sie halten aber die Unterscheidung
von Spannung und Strom für eine akademische Spitzfindigkeit. Typischer Spruch:
Da ist Strom drauf. Was genau ist damit wohl gemeint? Physikalisch ist es absolut
nicht eindeutig, aber vermutlich soll es heißen, dass zwischen den beiden Polen
der Steckdose eine Spannung liegt.
Andere
wiederum sind top fit in der Theorie. Aber all diese Formeln und Berechnungen
hängen irgendwie in der Luft, sie haben nämlich nie einen Lötkolben in der Hand
gehabt. Wenn dann etwas praktisch gelöst werden soll, geht auf einmal nichts
mehr. Wie war das noch? Rot ist Schwarz und Plus ist Minus? Und wenn ich jetzt
hier dieses Messgerät dran halte, wer sagt mir dann, dass es nicht gleich in
Rauch aufgeht.
Jetzt werden Sie
sicher sagen, solche Leute kenne ich auch, aber ich gehöre nicht in diese
Kategorie. Das glaube ich auch, denn sonst hätten Sie dieses Buch nicht in
Händen. Aber lassen Sie sich trotzdem mal auf die hier vorgestellten Gedankenspiele
ein. Vieles kennen Sie sicherlich schon. Aber ich habe die Erfahrung gemacht,
dass man dieselben Dinge immer noch ein Stufe klarer sieht, wenn sie mal von
der anderen Seite beleuchtet werden. Und ich verspreche Ihnen, es soll nicht
langweilig werden. All das ist keine trockene Angelegenheit, sondern spannend
und anregend. Dinge ergründen, die nicht auf den ersten Blick sichtbar sind,
das kann wie eine spannende Entdeckungsreise sein.
Inhalt
1 Vorwort zur eBook-Reihe Elektronik-Praxis 2
1 Vorwort zum Band 1 8
2 Elektrische Größen und Einheiten 10
2.1 Ladung und Stromstärke 11
2.2 Energie und Leistung 13
2.3 Die elektrische Spannung 15
2.4 Das elektrische Potential 16
3 Ladungstrennung und Potential 21
3.1 Arbeit und Potentialerhöhung 22
3.2 Elektrisches Feld und Polarisation 24
3.2 Anwendungen der Polarisation 26
3.4 Ladung, Kapazität und Energie 29
3.5 Kapazität eines Plattenkondensators 32
3.6 Messung kleiner Ladungen 36
3.7 Das Human Body Model 37
3.8 Statische Ladungsmessung 39
4 Gleichstromkreis und Widerstand 43
4.1 Einschaltvorgänge 44
4.2 Nichtlineare Widerstände 46
4.3 Bauformen von Widerständen 47
4.4 Drahtwiderstand und Temperaturkoeffizient 51
4.5 Strombelastung auf Platinen 53
4.6 Glühlampen-Kennlinie und Strombegrenzung 57
5 Komplexe Stromkreise 60
5.1 Reihenschaltung 60
5.2 Spannungsteiler 61
5.3 Parallelschaltung 62
5.4 Vorwiderstände 63
5.5 Innenwiderstand 65
5.6 Kurzschlussstrom 67
6 Messgeräte 70
6.1 Voltmeter und Messbereiche 70
6.2 Messverstärker 74
6.3 Messfehler 75
6.4 Spannungsmessung und Innenwiderstand 76
6.5 Amperemeter 77
6.6 Ohmmeter 80
6.7 Widerstandsmessung an Halbleitern 80
6.8 Widerstandsmessung mit konstantem Strom 82
Siehe auch: Kommatar zum Thema eBooks