Physik verstehen 4, Schulbuch

71 Elektrizität bestimmt unser Leben Wird der LDR (lichtabhängiger Widerstand, light dependent resistor ) beleuchtet, so sinkt sein Widerstand. Als Folge steigt der Steuerstrom. Ein stärkerer Steuerstrom hat einen noch stärkeren Arbeitsstrom zur Folge. Die Wirkung des LDR wird verstärkt. Bei der Verstärkung von Tönen werden die geringen Stromschwankungen des Mikrofones (  Seite 66) an die Basis geleitet. Im Arbeitsstromkreis treten Schwankungen gleicher Frequenz, aber höherer Stromstärke auf. Diese werden auf den Lautsprecher übertragen. In besonders leistungsstarken Akustikverstärkern werden Elektronenröhren – Vorläufer der Transistoren – zur Signalverstärkung verwendet. Ein Berührungssensor (Abb.71.2)  E1 Baue nebenstehenden Stromkreis nach. Berührst du die beiden Kontakte, schließt du den Steuerkreis des ersten Transistors. Das Signal wird verstärkt. Die Lampe leuchtet. Mit dieser sogenannten Darlington-Schaltung lässt sich die Verstärkung erhöhen. Der verstärkte Arbeitsstrom des ersten Transistors dient als Steuerstrom für den zweiten Transistor. Die Verstärkung ist nun etwa 90 000-fach. Die Berührung der Kontakte (ca. 10 M Ω ) genügt zum Betrieb der Lampe. Ein LED-Lichtsensor (Abb.71.3)  E1 Ersetze im Stromkreis von V3 die Lampe durch eine LED mit Vorwiderstand. Setze an die freien Kontakte einen 100-k Ω -Widerstand und eine LED in Sperrrichtung. Beleuchtest oder verdeckst du diese LED, wirkt sie als Lichtsensor. Dies merkst du an der ersten LED. Die LED in Sperrrichtung lässt einen geringen Sperrstrom im Bereich weniger mA durch. Der Sperrstrom lässt sich durch Lichteinfall erhöhen. Fototransistoren funktionieren ähnlich. 4. Was sind integrierte Schaltkreise? Integrierte Schaltkreise (IC … integrated circuit ) sind vorgefertigte Stromkreise, die auf einer einzelnen Halbleiterplatte aufgebracht sind. Diese Mikrochips ermöglichen die Verkleinerung elektronischer Schaltungen zB in Computern, Taschenrechnern usw. Ein Transistor wirkt als Verstärker , da der ca. 300-mal stärkere Arbeitsstrom den Schwankungen des Steuerstroms folgt. M V3 C E B C E B 9V = BC 549 BC 549 6V/0,3W Kontakte 71.2 Ein Berührungssensor V4 LED LED C E B C E B BC 549 BC 549 100 k Ω 470k Ω 9V = 71.3 Ein LED-Lichtsensor Infobox: Mit Lichtsensoren wird häufig die Straßenbeleuchtung gesteuert! Die Lampen werden dämmerungs- abhängig ein- und ausgeschaltet. 71.4 Mikrochips auf einer Silicium-Platte 71.1 Ein mit Elektronenröhren betriebener Akustikverstärker liefert einen satten, warmen Klang. Elektronenröhren sind leistungsstarke Vorläufer der Transistoren. 71.5 Integrierte Schaltkreise und Mikro­ prozessoren auf einer Leiterplatte E C 71.6 In Fototransistoren liefert Licht den nötigen Steuerstrom. Arbeitsblätter 88fz9f Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv