Relais Transistoren und Dynamo

[DarkJohnny]

Hallo,

Ich wollte mal fragen ob mir vllt. jemand nützliche links zum Thema Relais, Transistoren oder Dynamo schicken könnt es reicht auch wenn ihr nur eins davon wisst.
Am besten wäre es wenn ihr mir direkt erklären könntet schnell und unkompliziert wie ein relais oder transistor funktioneiert und wofür man ihn braucht.
P.S: Bitte keine Wikipedia links schicken die kenne ich schon alle!

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Schönen Dank schonmal

[TheBiber]

Links habe ich nicht (ausser Wikipedia ) und mit Relais kenne ich mich auch nicht aus, ich weiss nur, dass es gesteuerte Schalter sind. Als ET-Student kann ich dir über Dynamos und Transistoren aber schon einiges erzählen.

Dynamos sind im Grunde ja nichts anderes als Wechselspannungsgeneratoren. Hierbei wird eine Drahtschleife in einem festen magnetischen Feld, das durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, gedreht. Diese Drehung ändert den magnetischen Fluss durch die Fläche der Schleife. Nach dem faradayschen Induktionsgesetz wird auf der Schleife eine Spannung induziert. Wenn du willst, kann ich dir den Vorgang auch formal erklären, falls du die entsprechenden mathematischen Kenntnissen dazu hast.

Etwas komplizierter sieht es mit den Transistoren aus, nicht nur, weil es unterschiedlichste Typen davon gibt. Salopp gesagt sind Transistoren, auch der Wortherkunft nach, spannungs- oder stromgesteuerte Widerstände. Um Transistoren wirklich verstehen zu können, müsste man ziemlich tief in die Quanten- und Festkörperphysik abtauchen, was ich hier einfach nicht tun kann. Im Prinzip hat man irgendein Halbleiter-Material, beispielsweise Silizium und dieses wird man mit einem anderen Material verunreinigen, beispielsweise Phosphor. Diesen Vorgang nennt man Dotierung. Entweder haben dann die Dotieratome (Donatoren) chemisch zuviele Valenzelektronen, die dann durch die thermische Bewegung im Halbleiter frei herumschwirren können (N-Dotierung) oder aber den Dotieratomen (Akzeptoren) fehlen Valenzelektronen, um ihre Schalen zu füllen, und diese Fehlstellen nennt man Löcher, die sich dann ebenfalls im Halbleiter bewegen können (P-Dotierung). Einfach gesagt: Ein dotierter Halbleiter ist zwar immer noch ladungsneutral, besitzt aber entweder Elektronen oder Löcher, d.h. negative oder positive Überschussladungen, die sich bewegen können und damit Strom erzeugen.

Der elementarste Transistor ist der sogenannte Bipolartransistor. Dieser besteht aus drei aufeinanderfolgenden Schichten von dotiertem Halbleitermaterial, entweder erst N-, dann P-, dann wieder N-dotiert oder umgekehrt, man nennt die Gebilde dann auch npn- oder pnp-Transistoren. Die mittlere Schicht nennt man Basis, die äusseren Schichten je nach Dotierstärke Emitter und Kollektor. Nun lässt sich im Prinzip an jedem der drei Schichten einen Kontakt anbringen. Man kann z.B. einen npn-Transistor betrachten, bei dem man eine Spannung über den ganzen Transistor, d.h. vom Kollektor zum Emitter, anlegt und eine weitere Spannung, die von der Basis zum Emitter angelegt wird. Je nach Art der Spannungen kann man dann verschiedene Betriebsmodi unterscheiden:

Forwärtsaktiv: Die Basis-Emitter-Spannung ist klein und positiv, trägt aber ein Signal. Mit Hilfe einer grossen positiven Kollektor-Emitter-Spannung lässt sich dieses Signal nun verstärken. Braucht man überall dort, wo Signalverstärkung notwendig ist.

Rückwärtsaktiv: Hier sind beide angeleten Spannungen negativ. Im Prinzip funktioniert er gleich wie Forwärtsaktiv, allerdings sind die Verstärkungsfaktoren anders, da der Emitter und der Kollektor nicht gleich stark dotiert sind.

Sättigung: Bei negativer Kollektor-Basis-Spannung und positiver Basis-Emitter-Spannung funktioniert der Transistor wie ein Schalter: Die Basis-Emitter-Spannung steuert, ob überhaupt Strom durchgelassen wird.

Cutoff: Der Transistor lässt keinen Strom durch. Kollektor-Basis-Spannung ist positiv und Basis-Emitter-Spannung negativ.

Das nur so als kleine Übersicht. Ein realer Bipolar-Transistor funktioniert natürlich bei weitem komplizierter als ich es dargestellt habe. Wichtiger als der Bipolar-Transistor ist allerdings der MOSFET (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor). Dieser ist im Grunde eine Art Plattenkondensator, bei der allerdings die eine Platte aus dotiertem Halbleitermaterial besteht. Man nennt die entsprechenden Transistoren dann entweder PMOS oder NMOS. Für die andere Platte wird passendes "normales" Metall verwendet. Leider bin ich mit dem Lernmaterial noch zuwenig weit, um ausführlich über den MOSFET berichten zu können. Die wichtigste Anwendung ist allerdings das CMOS-System: Durch Kombination eines PMOS und eines NMOS lässt sich ein digitaler Inverter bauen. Weiter können urch gegensätzliche Parallel- und Serieschaltungen Systeme gebaut werden, die digitale 1-0-Signale (z.B. durch Spannungen 5V und 0V realisiert) mit elementaren UND- und ODER-Operationen verknüpfen können, was die Grundlage darstellt für alle digitalen Operationen und deshalb immer noch DIE Technologie ist, welche sämtliche Varianten von Computern (vom PC bis zum Handy) aufbaut. Nicht zuletzt deshalb, weil die Grösse von einigen Mikrometern (auf einem Haarquerschnitt passen tausende von MOSFETS) eine riesige Anzahl an Operationen auf kleinstem Raum zulässt.

Es gibt noch weitere Arten von Transistoren, z.B. JFETs und Leistungsverstärker, darüber kann ich momentan allerdings noch nichts sagen, da ich die entsprechenden Kapitel in den nächsten 7 Wochen erst noch aufarbeiten muss.

[DarkJohnny]

Ich werde das was ich soweit verstanden habe schonmal aufschreiben und hoffen das alles gut geht oO.

Dir schonmal vielen Dank

[RPG-Man]

http://bwir.de/ - Die Seite ist ganz gut und hier noch der Direktlink zu den Relais http://bwir.de/bauteile/relais.htm

[DarkJohnny]

Vielen Dank die Seite hat mir gerade das Leben gerettet
Es steht dort alles so wie ich es die ganze Zeit wollte nich zu viel aber trotzdem alles drinne

Vielen Dank nochmal an euch beide

[DarkJohnny]

So jetzt braucht hier keiner mehr helfen ich wieß jetzt alles und außerdem hab ich die mündliche Prüfung jetzt.

Danke