Elektronik verstehen – von Grund auf

Woraus Strom eigentlich besteht: Ladung, Spannung, Felder, Magnetismus und die Physik der Halbleiter – die Grundlage für alles Weitere.

• Atome, Elektronen und Ionen
• Elektrische Ladung
• Elektrische Spannung
• Elektrischer Strom
• Elektrischer Widerstand
• Potential und Bezugspunkt
• Elektrisches Feld
• Magnetismus
• Elektromagnetismus
• Induktion, Selbstinduktion und Wirbelströme
• Magnetische Größen und Einheiten
• Elektrische und magnetische Felder im Alltag
• EMV – Elektromagnetische Verträglichkeit
• Elektromagnetisches Spektrum
• Optoelektronik
• Lichtstrom, Lichtstärke und Beleuchtungsstärke
• Spezifischer Widerstand
• Elektrische Leitfähigkeit
• Leitende Werkstoffe in der Elektrotechnik
• Supraleitung
• Halbleiter
• Geschichte der Halbleitertechnik
• Dotierung
• Der pn-Übergang
• Temperaturverhalten von Halbleitern
• Thermoelektrik und Piezo-Effekt
• Grenzen der modernen Halbleitertechnik
• Quantenphysik für Elektroniker
• Quantentechnik

Ohmsches Gesetz, Leistung, Kirchhoff, Reihen- und Parallelschaltung: die Werkzeuge, mit denen du jede einfache Schaltung durchrechnest.

• Elektronik für Einsteiger
• Der Stromkreis
• Masse, Erde und Ground
• Ohmsches Gesetz
• Spannungsarten und Stromarten
• Elektrische Leistung
• Elektrische Arbeit
• Energie und Wirkungsgrad
• Stromdichte
• Widerstand und Leitwert
• Kirchhoffsche Regeln
• Reihenschaltung von Widerständen
• Parallelschaltung von Widerständen
• Gemischte Schaltungen
• Spannungsteiler
• Ersatzspannungs- und Ersatzstromquelle
• Überlagerungssatz (Superposition)
• Brückenschaltung (Wheatstone)
• Stern-Dreieck-Umwandlung
• Vorwiderstand
• Reihenschaltung von Kondensatoren
• Parallelschaltung von Kondensatoren
• Kondensator im Gleichstromkreis
• Spule im Gleichstromkreis
• Reihen- und Parallelschaltung von Spulen

Vom Atom bis zum Akku: Elektrolyse, galvanische Zellen, Batterien und die Werkstoffe moderner Halbleiter.

• Chemie für Elektroniker
• Aufbau der Stoffe
• Chemie in der Halbleiterfertigung
• Seltene Erden
• Galliumnitrid
• Nanotechnologie und Nanoelektronik
• Elektrolyse
• Galvanische Elemente
• Primärelemente (Batterien)
• Sekundärelemente
• Akkus im Vergleich
• Brennstoffzelle

Sinus, Effektivwert, Blindwiderstand und Impedanz – wie sich Spannungen verhalten, die ständig ihre Richtung wechseln.

• Wechselstrom und Wechselspannung
• Effektivwert
• Gleichrichtwert
• Frequenz, Periode und Kreisfrequenz
• Skineffekt
• Wirkwiderstand
• Kapazitiver Blindwiderstand
• Induktiver Blindwiderstand
• Impedanz (Scheinwiderstand)
• Zeigerdiagramm und komplexe Rechnung
• RC- und RL-Glied: Tiefpass und Hochpass
• Frequenzgang und Bode-Diagramm
• Schwingkreis und Resonanz
• Wirk-, Blind- und Scheinleistung
• Leistungsfaktor und Kompensation
• Oberschwingungen und Fourier-Analyse
• Drehstrom
• Transformator
• USV – Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Spannungs- und Stromquellen, Anpassung, Leitungen und Wellen – und warum man in der Elektronik in Dezibel rechnet.

• Spannungsquelle: Leerlauf- und Klemmenspannung
• Konstantspannungsquelle
• Konstantstromquelle
• Leistungsanpassung
• Elektromagnetische Wellen
• Wellenwiderstand
• Reflexionen auf Leitungen
• Verzerrungen
• Dezibel (dB)
• Verstärkung und Dämpfung
• Schallpegel: dB(A), Phon und Sone

Multimeter, Messwerke und Oszilloskop: Was du wie misst, wo die Fehler stecken und wie du Messbereiche erweiterst.

• Messen in der Elektronik
• Elektrische Messgeräte
• Drehspulmesswerk
• Dreheisenmesswerk
• Elektrodynamisches Messwerk
• Spannungsprüfer
• Multimeter
• Digitale Messgeräte
• Richtig messen: Grundregeln
• Messfehler und Messunsicherheit
• Spannung messen
• Strom messen
• Widerstand messen
• Leistung messen
• Elektrische Arbeit messen
• Kapazität messen
• Wechselspannung und Wechselstrom messen
• Messbereichserweiterung
• Strom- und spannungsrichtiges Messen
• Das Oszilloskop
• Oszilloskop: Bedienung und erste Messung
• Spannung messen mit dem Oszilloskop
• Strom messen mit dem Oszilloskop

SI-Einheiten, Vorsätze, Umrechnen und durchgerechnete Beispiele – mit Rechnern zum direkten Ausprobieren.

• Einheiten in der Elektronik
• SI-Einheiten
• Einheitenvorsätze (Präfixe)
• Zahlensysteme: binär, hexadezimal, dezimal
• Einheiten umrechnen
• Logarithmus für Elektroniker
• Rechnen mit dem Ohmschen Gesetz
• LED-Vorwiderstand berechnen
• Vorwiderstand für eine Lampe berechnen
• Laufzeit von Akku und USV berechnen
• Griechisches Alphabet in der Technik

Farbcodes, Bauteilkennzeichnung, Gehäuse, Schaltzeichen, Schaltpläne lesen, Fehlersuche und Löten.

• Widerstands-Farbcode
• E-Reihen (E3 bis E96)
• Kennzeichnung von Kondensatoren
• Kennzeichnung von Dioden
• Kennzeichnung von Transistoren
• SMD-Codes und Halbleiter identifizieren
• Gehäuse integrierter Schaltungen
• Batteriegrößen im Vergleich
• Elektronische Schaltzeichen
• Bauteilkennzeichnung im Schaltplan (R1, C3, U2)
• Logikfamilien und Kennzeichnung digitaler ICs
• Schaltzeichen der Digitaltechnik
• Schaltpläne lesen
• Fehlersuche in Schaltungen
• Löten
• Gefahren des elektrischen Stroms
• Schutzmaßnahmen, Schutzklassen und FI-Schalter
• IP-Schutzarten (IP54, IP67 …)
• ESD – Elektrostatische Entladung
• Leitungen dimensionieren und Spannungsfall
• Wärme, Wärmewiderstand und Kühlkörper