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Elektrische Bauteile

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Physik

Beim Thema Stromkreis kommen Widerstände und Glühlampen vor, wenn es um die Bauteile in einer Schaltung geht. Schaust Du Dir jedoch eine Platine in der Praxis an, wirst Du verschiedene Komponenten darauf finden. Um komplexe Schaltungen zu ermöglichen, sind also verschiedene Bauteile nötig.

Elektrische Bauteile Übersicht

Bevor Du Dir die einzelnen Bauteile genauer anschaust, lernst Du hier über die gemeinsamen Eigenschaften von elektrischen Bauteilen. Die meisten Komponenten der sehr großen Vielfalt an möglichen Bauteilen lassen sich durch ein paar Parameter besser einordnen.

Passive und aktive elektrische Bauteile

Generell kannst Du Komponenten (Bauteile) in zwei Gruppen allgemein einteilen: Passive und aktive Komponenten.

Passive Bauelemente sind jene Komponenten, die nicht zur Leistungsverstärkung in der Lage sind und nicht als Energiequelle dienen, beispielsweise Widerstände, Kondensatoren und Spulen.

Aktive Bauelemente hingegen verändern ihre elektrischen Eigenschaften in Abhängigkeit von physikalischen Effekten. Dazu zählen alle Halbleiterkomponenten wie Dioden oder Transistoren.

Alle Komponenten können, unabhängig von ihrer Art, in Schaltungen verwendet werden.

Elektrische Bauteile Symbole und Schaltzeichen

Um die verschiedenen Bauteile im Schaltdiagramm darstellen zu können, haben sie jeweils verschiedene Schaltzeichen. Hier eine Übersicht der Symbole von oft verwendenden Komponenten.

Manchmal findest Du jedoch abweichende Darstellungen, je nachdem, welcher Standard für die Schaltzeichen genutzt wird.

Die einzelnen Bauteile werden dabei mit Leitern verbunden, die als schwarze Striche symbolisiert sind. Du kannst Dir nun einige der Bauteile im Detail anschauen.

Zu diesen findest Du auch ausführliche Artikel auf StudySmarter.

Elektrische Bauteile Bezeichnung und Erklärung

Nachdem Du jetzt weißt, dass es mehr als nur Widerstände als Bauteile in elektrischen Schaltungen gibt, findest Du nun eine Auflistung einiger wichtigeren Bauteile.

Wenn Du mehr zu dem jeweiligen Bauteil lernen möchtest, findest Du jeweils einen Artikel dazu.

Elektronische Bauteile, die Bewegung erzeugen: Generator und Motor

Ein Generator wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. Dafür verwendet er Leiter, die in einem magnetischen Feld rotiert werden. Mittels Induktion wird dann in dem Leiter ein elektrischer Strom erzeugt. Beispielsweise der Dynamo an Deinem Fahrrad erzeugt so den Strom für die Fahrradlichter.

Wenn Du mehr über den genauen Prozess der Induktion lernen möchtest, kannst Du in den entsprechenden Artikel darüber lesen.

Ähnlich funktioniert auch ein Elektromotor. Hier wird elektrische Energie in kinetische Energie umgewandelt, die als Rotation der Motorachse nutzbar ist. So kannst Du mithilfe von Strom Bewegung erzeugen!

Transformator

Um den Strom aus der Steckdose mit 230V zu nutzen, muss die Spannung verringert werden. Dein Handy benötigt 5V zum Laden. Genau das kann der Transformator: Wechselspannungen ineinander umwandeln, ohne dass sich die Leiter berühren müssen.


Der Aufbau eines Transformators besteht aus zwei Spulen mit verschiedenen Windungszahlen, die nebeneinander angeordnet werden, oft mit einem Eisenkern. Auf die erste Spule wird eine Spannung aufgeschaltet und je nach Windungszahl der Spulen stellt sich eine Ausgangsspannung an der zweiten Spule ein.

Durch die Induktion wird die elektrische Energie von einem Leiter auf den anderen übertragen. Die Anzahl der Wicklungen der beiden Leiter bestimmt dabei die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Eingangsspannung. Denn während in Deinem Handyladegerät eine niedrige Spannung von 5V erzeugt wird, benötigt eine Mikrowelle über 1000V!

Du kannst die Spannungen auf beiden Seiten des Transformators für den idealen unbelasteten Transformator so berechnen:

Elektrische Bauteile Transformator Formel StudySmarter

Dabei sind Elektrische Bauteile Spannungen Transformator StudySmarter und Elektrische Bauteile Windungszahl StudySmarter die Spannung und die Windungszahl auf der ersten Seite der Spule und

Elektrische Bauteile Spannung StudySmarter und Elektrische Bauteile Windungszahl StudySmarter die Spannung und Windungszahl auf der zweiten Seite der Spule.

Um die Spannung, die von einem Transformator zu glätten, kannst Du einen Kondensator verwenden.

Kondensator

Möchtest Du elektrische Energie speichern, fällt Dir eventuell zuerst eine Batterie ein. Jedoch wird in einer Batterie die elektrische Energie chemisch gespeichert. Du hast aber auch die Möglichkeit, elektrische Ladungen mit einem Kondensator zu speichern.

Ein Kondensator besteht aus zwei gegenüberliegenden, isolierten Leitern. Das isolierende Material zwischen den Leitern wird als Dielektrikum bezeichnet. Du kannst die Kapazität (also die Maßzahl, wie viel Energie gespeichert werden kann) von Kondensatoren berechnen, wenn Du die Ladung und Spannung im Kondensator kennst.

Das Schaltzeichen für einen Kondensator sind zwei gleich lange parallele Linien.

Die Kapazität C eines Kondensators berechnet sich durch die Ladung Q geteilt durch die Spannung U

Elektrische Bauteile Kondensator Formel StudySmarter

Dabei wird die Einheit Farad F für die Kapazität verwendet. Ein Farad ist dabei ein Coulomb durch ein Volt.

Elektrische Bauteile Einheit Farad StudySmarter

Meistens ist jedoch die Kapazität eines Kondensators recht klein und ergibt nur einen Bruchteil eines Farads.

Auflade- und Entladevorgang beim Kondensator sind nicht linear.

Aufladen und Entladen

Sowohl das Aufladen als auch das Entladen eines Kondensators in einem Gleichstromkreis folgt dem mathematischen Bild der e-Funktion.

Elektrische Bauteile Kondensator Ladevorgang Entladevorgang StudySmarterAbbildung 3: Lade- und Entladevorgang eines Kondensators

Dabei steigt die Spannung am Kondensator beim Laden schnell an und der Anstieg verlangsamt sich, je weiter der Kondensator geladen ist. Der Strom, der in den Kondensator fließt, ist anfangs sehr hoch und der Stromfluss verringert sich, je weiter der Kondensator geladen ist. Beim Entladevorgang eines Kondensators ist das Verhalten andersherum.

Ein weiteres Bauteil, um Energie zu speichern, sind Batterien.

Batterie

Batterien speichern elektrische Energie in chemischen Prozessen ab. Dabei gibt es zwei Arten von Batterien:

  • Primärbatterien, welche nur ein mal entladen werden können.
  • Sekundärbatterien, welche wiederaufladbar sind. Du findest sie unter anderem in Deinem Handy oder Laptop. Sie werden auch Akkumulatoren (daher auch der Begriff Akku) genannt.

Bei einer Batterie wird die Spannung zwischen zwei Elektroden, die aus verschiedenen Materialien bestehen, aufgebaut. Dazwischen befindet sich ein Elektrolyt, in dem Ladungen wandern können. Je nach verwendeten Elektrodenmaterial variiert auch die Spannung der Batterie. Blei-Akkus haben beispielsweise eine Spannung von zwei Volt.

Wenn Du mehr über Batterien und ihre Funktion oder Verwendung lernen willst, kannst Du den Artikel zur Batterie anschauen.

Elektrische Bauteile, die Töne erzeugen – Spule

Eine Spule besteht zunächst aus einem Leiter, der aufgewickelt wurde. Dabei kann das Innere der Spule entweder luftgefüllt sein oder es wird ein Eisenkern genutzt, um die Eigenschaften der Spule zu verändern.

Durch Induktion wird ein Magnetfeld durch die Spule erzeugt. Diesem Magnetfeld wirkt, begründet durch die Induktionsgesetze, eine Induktionsspannung in der Spule entgegen. Dieser Effekt wird in verschiedenen Schaltungen genutzt, beispielsweise in Schwingkreisen in Kombination mit einem Kondensator.

Das Schaltzeichen einer Spule ist ein gekringelter Leiter.

Die Spannung Elektrische Bauteile Spannung Induktivität StudySmarter, die in einer Spule induziert wird, kannst Du mit der Induktivität L der Spule und der Änderungsrate des Stroms Elektrische Bauteile Änderungsrate Strom StudySmarter berechnen:


Elektrische Bauteile Spule Formel StudySmarter

Die Einheit der Induktivität ist dabei Henry H

Elektrische Bauteile Einheit Induktivität StudySmarter

Spulen werden in vielen verschiedenen anderen Komponenten verwenden wie dem Generator, Elektromotor oder dem Transformator.

Auch in Lautsprechern oder Mikrofonen sind Spulen vorhanden: bei dem Mikrofon wird eine Membran in Schwingung versetzt, welche mit einer Spule verbunden ist. Mit einem in der Mitte der Spule platzierten Permanentmagnet wird durch die Bewegung eine Spannung in der Spule induziert, welche als elektrisches Abbild der Schallwellen, die die Membran getroffen haben, dient.

Ein Lautsprecher funktioniert andersherum: Durch eine Spannung, die durch die Spule in der gleichen Konstellation fließt, wird die Membran bewegt, welche dann Schallwellen erzeugt. So können also Spulen als elektrische Bauteile Töne erzeugen.

Besonders die Interaktionen der magnetischen Felder sind hierbei interessant. Wenn Du mehr erfahren willst, schau im Artikel zur Spule vorbei!

Elektronische Bauteile, die Licht erzeugen – Dioden

Wusstest Du, dass LEDs aus leuchtenden Dioden bestehen? Doch nicht nur dafür werden Dioden genutzt, denn auch zum Gleichrichten von Strom oder auch in Solarzellen zur Stromerzeugung sind Dioden im Einsatz.

Dioden sind Halbleiter und bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter. Dabei ist eine Diode nur in eine Richtung stromdurchlässig: liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode durchlässig. Liegt der Pluspol jedoch an der n-Schicht, so kann kein Strom durch die Diode fließen, sie sperrt.

Um mehr zu dieser Dotierung von Halbleitern zu lernen, kannst Du den entsprechenden Artikel lesen.

Als Schaltzeichen hat eine Diode ein Dreieck mit einem Strich am negativen Pol.

Die positive Seite, hier links, nennst Du Anode. Die negative Seite, hier rechts, nennst Du Kathode.

Strom kann lediglich in eine Richtung eine Diode passieren, nämlich von Anode zu Kathode oder von der positiven zur negativen Seite der Diode.

Dioden können durch ihre einzigartigen Eigenschaften unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Hier sind zwei verschiedene Diodentypen.

Gleichrichterdioden

Dioden können durch ihre einzigartigen Eigenschaften verschiedene Aufgaben übernehmen. Ihre Fähigkeit, Strom nur in eine Richtung passieren zu lassen, kannst Du nutzen, um eine Spannung gleichzurichten.

Hierbei wird eine oft sinusförmige Wechselspannung, die abwechselnd positive und negative Spannungswerte aufweist, durch eine Diode auf den positiven Teil reduziert. Bei einer Schaltung aus vier Dioden, der Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung, kann der negative Teil der Spannungskurve in einen positiven Teil umgekehrt werden.

Leuchtdioden (LEDs)

Durch die Halbleitereigenschaften ist es Dioden möglich, elektrische Energie in Licht umzuwandeln. Dabei ist der Vorgang effizienter als bei einer Glühbirne, welche nur durch Erhitzung Licht ausstrahlen kann. Diese Dioden nennst Du Leuchtdioden oder im englischen Light Emitting Diodes, kurz LEDs.

Das Schaltzeichen für Leuchtdioden ist dem der normalen Diode ähnlich, zwei Pfeile über der Diode verdeutlichen ihre Fähigkeit, Licht abzugeben.

Dioden können auch Licht in elektrische Energie umwandeln. Die Eigenschaft wird von Fotodioden als Lichtsensoren genutzt und auch Solarzellen machen sich diesen Effekt von Halbleitern zu Nutze, um elektrische Energie zu liefern.

Neben Dioden gibt es auch Transistoren als Halbleiter.

Transistor

Transistoren bestehen aus drei Halbleiterschichten, wobei die mittlere Schicht anders dotiert ist als die beiden äußeren. Nun ist an jedem der drei Halbleiterschichten ein elektrischer Kontakt angeschlossen.

Fließt nun am mittleren Kontakt ein Strom, kannst Du den Stromfluss zwischen den beiden anderen Kontakten an- oder ausschalten. Durch Verwenden von mehreren Transistoren lassen sich dann komplexere Schaltungen und sogar logische Operationen vornehmen. So werden am Ende nach Millionen von Transistoren Schaltungen möglich, wie Handys oder Computer!

Transistoren nutzen ein Schaltzeichen mit den drei Kontakten oben links und unten.

Oben befindet sich der Kollektor, links mittig befindet sich die Basis, mit welchem der Transistor angesteuert wird.

Unten ist der Emitter, auf dem Schaltzeichen ist darüber ist ein Pfeil auf dem Leiter.

Je nach dem, in welche Richtung der Pfeil am Emitter zeigt, handelt es sich um einen NPN Transistor, bei Pfeil nach unten, oder einen PNP Transistor, bei Pfeil nach oben, wie hier in dem Schaltbild.

Vereinfacht kannst Du Dir also Transistoren wie Schalter vorstellen, mit dem Du den Stromfluss an- und ausschalten kannst.

Schuko-Stecker

Der Fachbegriff für Steckdosen im europäischen Raum ist der Schuko-Stecker. Du findest ihn in der femininen Version an allen Haushaltssteckdosen und Steckerleisten. Er ist kompatibel mit allen Haushaltsgeräten mit dem entsprechenden maskulinen Stecker.

An Steckdosen in Deutschland liegen 230V an. Der Schuko-Stecker, so heißt bei uns die Steckdose, hat zwei Leiter. Einen blauen Neutralleiter und braunen Außenleiter. Zu dem eine gelb-grüne Schutzerde, die vor Kurzschlüssen schützt.

Dabei liegen die 230V an der Steckdose als Wechselstrom an.

Mehr über den Unterschied zum Gleichstrom kannst Du im entsprechenden Artikel nachlesen.

Elektrische Bauteile - Das Wichtigste

  • Generell kannst Du Komponenten in zwei Gruppen allgemein einteilen. Passive und aktive Komponenten.
  • Bauteile besitzen Schaltzeichen, um sie visuell im Schaltplan darstellen zu können.
  • Generatoren wandeln kinetischer Energie in elektrische Energie um. Elektromotoren wandeln elektrische Energie in kinetische Energie.
  • Transformatoren wandeln Spannungen in höhere oder niedrigere Ausgangsspannungen um. Die Windungszahl korreliert mit der Spannung der beiden Seiten:

  • Kondensatoren speichern elektrische Energie zwischen zwei Leitern. Du kannst die Kapazität berechnen mit:

  • Spulen sind aufgewickelte Leiter. Sie erzeugen bei einer Änderung des Stroms eine Induktionsspannung:

  • Dioden sind Halbleiter mit einer p- und n-Schicht. Sie sind nur in eine Richtung stromdurchlässig.
  • Transistoren sind Halbleiter aus drei Schichten. Mit ihnen kannst Du den Stromfluss elektrisch steuern.
  • Batterien speichern elektrische Energie in chemischen Prozessen.

Elektrische Bauteile

Es gibt viele verschiedene Arten an Komponenten. Gängige Bauteile sind Widerstände, Kondensatoren, Spulen und Dioden.

Dioden und Transistoren sind Halbleiter.

Durch verschiedene Bauteile lassen sich verschiedene Vorgänge in Schaltungen umsetzen. So können etwa aus Kondensatoren und Spulen Schwingkreise gebildet werden.

Passive Bauelemente sind jene Komponenten die nicht zur Leistungsverstärkung in der Lage sind und nicht als Energiequelle dienen, beispielsweise Widerstände, Kondensatoren und Spulen.

Finales Elektrische Bauteile Quiz

Frage

Erkläre, was bei einer Leidener Flasche als Isolator dient.

Antwort anzeigen

Antwort

Bei einer Leidener Flasche fungiert das Glasgefäß als Isolator

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, wo Zinnfolie wird bei einer Leidener Flasche angebracht wird.

Antwort anzeigen

Antwort

Innen und Außen

Frage anzeigen

Frage

Nenne das physikalische Ereignis, zu dem es bei der Verwendung der Leidener Flasche kommen kann.

Antwort anzeigen

Antwort

Es können Blitze entstehen.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, welchen Zweck die Metallbeläge der Leidener Flasche haben.


Antwort anzeigen

Antwort

Die Metallbeläge fungieren als Kondensatorplatten. Auf ihnen befindet sich die Ladung.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, was auf den Metallbelägen der Leidener Flasche passiert, sobald eine Spannung angelegt wird.

Antwort anzeigen

Antwort

Sobald eine Spannung angelegt wird und Strom fließt, wandern Ladungen auf die Metallbeläge. Dabei kommt es zur Influenz. 

Frage anzeigen

Frage

Erkläre welche Stoffe genutzt werden können, um eine Leidener Flasche sicher zu entladen.

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Antwort

Jede Form von Isolatoren. Meist werden Plastik- oder Gummigriffe genutzt.

Frage anzeigen

Frage

Nenne, welches Elektrische Bauteil für ein DIY- Experiment von Nöten ist.

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Antwort

Für das Experiment wird eine Braunsche Röhre benötigt. Diese sind in alten Bildschirmen und Fernseher verbaut.

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Frage

Erkläre, welcher Art von Kondensator der Aufbau einer Leidener Flasche ähnelt.

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Antwort

Der Aufbau einer Leidener Flasche ähnelt einem Zylinderkondensator.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre welche physikalischen Größen relevant sind, um die Kapazität einer Leidener Flasche zu berechnen.

Antwort anzeigen

Antwort

Um die Kapazität einer Leidener Flasche zu berechnen, nimmt man in Näherung an, dass es sich um einen Zylinderkondensator handelt. Für die Berechnung sind somit die beiden Radien der beiden Mantelflächen des Kondensators und die Länge des Kondensators relevant.

Frage anzeigen

Frage

Wähle aus, wie der Transformator umgangssprachlich genannt wird.

Antwort anzeigen

Antwort

Trafo

Frage anzeigen

Frage

Wähle aus, was die Hauptfunktion eines Transformators ist.

Antwort anzeigen

Antwort

Wechselspannungen umwandeln

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe kurz, wie ein Transformator allgemein aufgebaut ist.

Antwort anzeigen

Antwort

Zwei nahe Spulen sind magnetisch, nicht elektrisch, über einen Eisenkern miteinander verbunden.

Frage anzeigen

Frage

Gib an, wie die jeweiligen Spulen des Transformators genannt werden.

Antwort anzeigen

Antwort

Primärspule und Sekundärspule

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe kurz den Unterschied zwischen einem belasteten und unbelasteten Transformator.

Antwort anzeigen

Antwort

Der unbelastete Transformator wird mit einer Eingangsspannung versorgt, jedoch gibt es keinen Verbraucher an der Sekundärseite.


Beim belasteten Verbrauche hingegen ist ein Verbraucher angeschlossen.

Frage anzeigen

Frage

Wähle aus, welches Phänomen der Elektrotechnik hauptsächlich für die Entstehung einer Spannung in der Sekundärspule verantwortlich ist.

Antwort anzeigen

Antwort

Elektromagnetische Induktion

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe kurz die Funktion des Eisenkerns als Teil des Transformators.

Antwort anzeigen

Antwort

Der Eisenkern sorgt dafür, dass der magnetische Fluss, ausgelöst durch die Primärspule, fast ausschließlich die Sekundärspule durchdringt.

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe kurz, was passiert, wenn Du eine Eingangswechselspannung an einen unbelasteten Transformator anlegst.

Antwort anzeigen

Antwort

Aufgrund der Eingangswechselspannung baut sich ein sich ständig veränderndes Magnetfeld auf. Der Eisenkern lenkt den sich ändernden magnetischen Fluss durch die Sekundärspule. Aufgrund dieser Änderung wird in der Sekundärspule induziert. Die Induktion äußert sich durch die Ausgangsspannung.

Frage anzeigen

Frage

Benenne den Hauptunterschied bei der Betrachtung von idealem und realem Transformator.

Antwort anzeigen

Antwort

Beim realen Transformator gibt es Energieverluste.

Frage anzeigen

Frage

Wähle aus, wie sich die Ausgangsspannung U2 verhält, wenn du bei einem idealen Transformator die Windungszahl N1 der Primärspule vergrößerst.

Antwort anzeigen

Antwort

U2 wird größer.

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe mindestens einen Grund, warum beim realen Transformator Energieverluste auftreten.

Antwort anzeigen

Antwort

Im Eisenkern können sich Wirbelströme bilden, die zu Wärmeentwicklung und somit Energieverlust führen.


Das Magnetfeld ist nicht ausschließlich auf die Spulen und den Eisenkern begrenzt. In nahen elektrischen Leitern kann es deswegen zur elektromagnetischen Induktion und somit zu Übertragung von Energie an nicht gewünschte Leiter kommen.


Auf Leiter und Ladungen wirken durch die Magnetfeldänderungen Kräfte. Dadurch kann es zur leichten Bewegung / Vibration von Bauteilen kommen, wobei Energie verloren geht.

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe kurz, was Du unter Rückwirkung beim Transformator verstehst.

Antwort anzeigen

Antwort

Befindet sich ein Transformator im Betrieb, gibt es einen aktiven Stromkreis an der Sekundärseite. Das hat Auswirkungen auf den Stromkreis der Primärseite. Diese Auswirkungen nennst Du Rückwirkung.

Frage anzeigen

Frage

Wähle aus, was ein Wirkungsgrad von 0,99 beim Transformator für die Energieübertragung bedeutet.

Antwort anzeigen

Antwort

Übertragung ist verlustfrei.

Frage anzeigen

Frage

Was wird bei der Dotierung gemacht?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Dotierung wird die Gitterstruktur von Halbleiterkristallen gezielt modifiziert. Dies erfolgt durch das Hinzufügen von Fremdatomen, auch Störstellen genannt.

Frage anzeigen

Frage

Was verändert sich durch das Hinzufügen von Fremdatomen bei einem Halbleiter?

Antwort anzeigen

Antwort

Strukturelle Eigenschaften

Frage anzeigen

Frage

Welche Eigenschaften eines Halbleiters sind für die Dotierung wichtig?

Antwort anzeigen

Antwort

Die elektrischen Eigenschaften sind die wichtigsten.

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Frage

Gibt es nur eine Art der Dotierung?

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Antwort

Nein. Es gibt die n-Dotierung und die p-Dotierung.

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Frage

Welche Ausgangselemente sind die wichtigsten bei der Dotierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Silicium und Germanium werden am häufigsten benutzt.

Frage anzeigen

Frage

Welcher Hauptgruppe gehören die Ausgangselemente an?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie gehören der vierten Hauptgruppe an.

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Frage

Warum sind die Ausgangselemente bei Normaltemperatur nicht gut leitfähig?

Antwort anzeigen

Antwort

Fast alle Elektronen im Gitter sind fest gebunden. Sie haben zu wenig freie Elektronen.

Frage anzeigen

Frage

Wie viele Elektronen haben die Ausgangselemente auf der Außenschale?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie haben vier Außenelektronen.

Frage anzeigen

Frage

Was sind gebundene Elektronen?

Antwort anzeigen

Antwort

Elemente können, über ihre Außenelektronen, mit anderen Elementen Bindungen eingehen. Dabei werden immer zwei Elektronen gebunden.

Frage anzeigen

Frage

Was sind freie Elektronen?

Antwort anzeigen

Antwort

Freie Elektronen sind Außenelektronen von Elementen, welche keinen Bindungspartner haben.

Frage anzeigen

Frage

Was ist das Interessante an freien Elektronen bei der Dotierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Freie Elektronen können sich mit wenig Energieaufwand von ihrem Element lösen. Sie sind dann frei beweglich und können so Energie transportieren.

Frage anzeigen

Frage

Was sind die Ausgangselemente bei der Dotierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Elemente der vierten Hauptgruppe

Frage anzeigen

Frage

Können gebundene Elektronen auch freie Elektronen werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Ja, dafür muss einem System Energie zugefügt werden, um die Bindung aufzutrennen.

Frage anzeigen

Frage

Welche Wertigkeit hat das Ausgangselement bei der Dotierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Ausgangselement ist vierwertig.

Frage anzeigen

Frage

Welche Elemente sind gängige Ausgangselemente bei der Dotierung?

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Antwort

Silicium

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Frage

Welche Wertigkeit haben Fremdatome bei der Dotierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Dreiwertig

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Frage

Welche Elemente kommen als Fremdatome für bei der p-Dotierung infrage?

Antwort anzeigen

Antwort

Bor

Frage anzeigen

Frage

Welche Elemente kommen bei der n-Dotierung infrage?

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Antwort

Phosphor

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet es, wenn ein Element fünfwertig ist?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Element hat fünf Außenelektronen.

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet es, wenn ein Element dreiwertig ist?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Element hat drei Außenelektronen.

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Frage

Welchen Unterschied haben die Ausgangselemente und die Fremdatome?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Fremdatome weichen von dem Ausgangselement bei der Anzahl der Außenelektronen um ein Elektron ab.

Frage anzeigen

Frage

Welcher Hauptgruppe gehören die Frematome an?

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Antwort

Dritte Hauptgruppe

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Frage

Wie kann ein Halbleiter noch leitfähig gemacht werden?

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Antwort

Durch die Erhöhung der Temperatur werden gebundene Elektronen frei. Diese können dann Energie leiten.

Frage anzeigen

Frage

Was sind Ladungsträger?

Antwort anzeigen

Antwort

Ladungsträger sind bewegliche Teilchen, welche Ladung transportieren können.

Frage anzeigen

Frage

Was passiert mit den Ladungsträgern in einem Halbleiter, wenn dieser dotiert wird?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Dotierung wird die Konzentration der Ladungsträger im Halbleiter verändert. Es werden mehr Ladungsträger eingebaut.

Frage anzeigen

Frage

Welche Ladungsträger gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

Es gibt positive und negative Ladungsträger.

Frage anzeigen

Frage

Welche Ladungsträger werden bei der n-Dotierung eingebaut?

Antwort anzeigen

Antwort

Es werden negative Ladungsträger eingebaut.

Frage anzeigen

Frage

Wie heißen die Elemente bei der n-Dotierung allgemein.

Antwort anzeigen

Antwort

Donatoren.

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