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Ratgeber Elektronik

 

Bei Elektronik handelt es sich aus wissenschaftlicher Sicht um ein Forschungsgebiet der Physik, die sich mit dem Verhalten bezüglich elektrischer Ladung von Gasen, Leitern und Halbleitern beschäftigt. Außerdem wird die Entwicklung, Modellierung und Anwendung von elektronischen Baugruppen als Elektronik bezeichnet. In der alltäglichen Praxis umfasst der Begriff der Elektronik Schaltsystemen, Sicherungen, Installationszubehör sowie Energieträger - zu denen Batterien, Akkus und Co. gehören - gezählt werden. Natürlich steckt Elektronik in noch viel mehr Artikeln des Haushalts. Schließlich handelt es sich bei Smartphones, Fernsehern oder selbst Toastern um Gebrauchsgegenstände, in deren Innenleben auch viel Elektronik steckt.

In dieser Kategorie umfasst Elektronik aber vielmehr die Grundbausteine, wie eben Stecker, Leuchtmittel und Türklingeln. Auch wenn diese nicht immer präsent sind, sorgen sie doch dafür, dass der moderne Alltag überhaupt erst möglich ist.

 

Geschichtlicher Hintergrund der Elektronik

Bereits seit der frühgeschichtlichen Zeit des Menschen ist ihm das Phänomen der elektronischen Ladung bekannt. So waren es nicht die Götter, wie ursprünglich angenommen, sondern einfache Polarlichter oder Blitze, mit denen die Menschheit ihre ersten elektrischen Erfahrungen sammelte. Aber erst im 18. Jahrhundert wurden die ersten Versuche mit der Glimmentladung unter wissenschaftlichen Bedingungen durchgeführt. So stellte Frank Hauksbee bereits 1705 die ersten Erkenntnisse über Gasentladungslampen vor. Jedoch wurde diese Technik ein wenig belächelt, weshalb erst gut 100 Jahre später der Lichtbogen entdeckt wurde, woraufhin eine ganze Reihe an Erfindern den Weg zum Strom fanden. Um 1840 hielten die ersten Glühlampen Einzug in die Weltgeschichte.  Die ersten Versuche stammten vom Engländer Frederick de Moleyn, aber erst 40 Jahre später gelang es dem Amerikaner Thomas Alva Edison eine Glühlampe zu konstruieren, die den Anforderungen des täglichen Gebrauchsentsprach. Die anschließend erfolgreiche Etablierung und Vermarktung haben Edison schließlich bis heute zum Vater der Glühbirne gemacht. Wenig später folgte die Entwicklung der Elektronenröhre, die den Weg zum Radio, und später zum Fernsehen, ebnete.

Weitere Erkenntnisse brachten uns zum heutigen Stand der Elektrotechnik. Und die Entwicklung hält an, da Hersteller ununterbrochen daran arbeiten, dass Geräte energieeffizienter, langlebiger und allgemein praktischer werden.

Bedeutung der Elektronik heute

Spätestens seit dem Siegeszug des Computers ist die Elektronik aus unseren Haushalten und den Betrieben nicht mehr weg zu denken. Denn erst durch die stetige Weiterentwicklung von PC-Komplettsystemen können wir heute auf Halbleitertechnik zurückgreifen, die die Quantenelektronik bereits hinter sich gelassen hat und nun bei der Nanoelektronik angekommen ist. Durch diese stetige Entwicklung ist die heutige Automatisierung erst möglich und wird in unserer Gesellschaft immer wichtiger. Dazu vereinfacht sie viele deiner Lebensbereiche. Ein wichtiges Stichwort wäre das Smart Home. Dies ist ein Oberbegriff für die intelligente Energiesteuerung des Heims per Smartphone oder Tablet umfasst. Das schließt auch die im Haus installierte Elektronik mit ein. Das kann beispielsweise die Steuerung von Licht, deinem Heizsystem, deine Musikanlage oder die Steuerung deines Kühlschranks sein.

Häuslicher Gebrauch

 

Elektronik und Strom sind heutzutage nicht mehr aus dem Haushalt wegzudenken. Ob es nun der Lichtschalter, das Stromkabel in der Wand oder der Schaltkasten im Keller ist - Elektronik steckt in so vielen Details. Hier möchte ich dir einige Beispiele näher bringen:

 

Steckdosen

Jeder kennt sie, jeder nutzt sie - die Steckdose. Du findest sie an Wänden im Innen- und unter einer Klappe versteckt auch im Außenbereich. Die Standard-Steckdose hat eine Spannung von 230 Volt und alle für sie vorgesehenen Stecke haben zwei unterschiedlich gepolte Kontaktstifte, mit denen der Stromkreis nach dem Einstecken geschlossen wird. Die Kontaktstifte sind dabei eine selbsterklärende Lösung als Zugang zum Stromkreis, da die Kontakte sonst weiter vorne liegen würden, wo sie leicht mit den Fingern berührt werden könnten - was in einer ständigen Verletzungsgefahr münden würde. So bist du glücklicherweise auch beim Berühren einer Steckdose geschützt, da du die Kontakte nicht erreichst.

 

Steckdosenleisten

Oftmals ist eine einzelne Steckdose nicht genug, da gleich mehrere Geräte angeschlossen werden sollen. So sollen passend zum Fernseher beispielsweise auch noch die Soundbar und der Blu-ray Player mit an die selbe Steckdose. Abhilfe schafft eine Steckdosenleiste, die aus einem einzelnen Anschluss gleich mehrere Steckdosen macht. Dabei gibt es verschiedene Größen, die sich je nach Anzahl der anzuschließenden Geräte orientieren. Angefangen mit 3-fach Steckdosen bis hin zu 12-fach Steckdosenleisten findest du für deine Einsatzzwecke sicher die richtige Leiste. Dabei bieten Steckdosenleisten auch nützliche Zusatzoptionen, wie zum Beispiel einen Überspannungs- oder Blitzschlagschutz. Daher kann eine solche Leiste deine Geräte sogar nachhaltig schützen!

Eine besondere Variante ist die Master-Slave-Steckdosenleiste. Sie bietet einen Steckplatz für ein “Master”-Gerät, sowie zahlreiche weitere Steckplätze für zusätzliche Geräte, die “Slaves”. Wird nun das Master-Gerät eingeschaltet, werden auch alle Slave-Geräte mit eingeschaltet. Eine solche Leiste bietet sich besonders bei Desktop-PCs an, wenn beim Einschalten des Computers gleich Bildschirm, Drucker und Co. mit eingeschaltet werden sollen.

 

 

 

Batterien

Wie der herkömmliche Strom aus der Steckdose ist auch die in Batterien getragene Energie nicht aus dem Haus wegzudenken. Batterien machen bei allen Kleingeräten Sinn, die nicht am Stromnetz angeschlossen sind. Dazu gehören Wanduhren, Wecker, Fernbedienungen oder auch Kinderspielzeuge aller Art. Die gängigsten Größen im Haushalt dürften die Batterienformate AA und AAA sein. Mit der Zeit können sich allerdings die verbrauchten Batterien zu Hause sammeln, deren Entsorgung in extra vorgesehenen Batterie-Sammelboxen erfolgen muss. Eine willkommene Alternative sind deshalb wiederaufladbare Akku-Batterien. Diese erlauben oft hunderte Ladevorgänge ohne Leistungseinbußen und eignen sich besonders für kabellose Computer-Mäuse, TV-Fernbedienungen und andere Geräte, die sich nicht im 24-Stunden-Verbrauch befinden.

Zu den bekannten Batteriehersteller gehören Varta, Duracell oder auch Panasonic.

 

 

 

 

 

 

 

Leuchtmittel

Ein entsprechendes Leuchtmittel ist für Lampen aller Art unabdingbar und daher in jedem Haushalt zu finden. Die Gruppe der Lampen teilt sich auf in Glühlampen, Energiesparleuchten, Halogenlampen, Leuchtstoffröhren und LED-Leuchtmittel auf. Die klassische Glühlampe hat wegen ihrer ineffizienten Eigenschaften im Jahr 2008 ein mehrstufiges Verbot der EU, das die Reduktion des Stromverbrauches durch Leuchtmittel bis zum Jahr 2020 vorsieht, erhalten. Damit erklärte die Europäische Union den Energiefressern den Krieg und stellt sich auf die Seite der Umwelt. Da 2016 die Produktion von Leuchtmitteln, deren Energieeffizienzklasse unterhalb von “B” liegt, eingestellt wird, sind LED-Lampen eine sinnvolle Alternative. Neben dem Leuchtmittel ist aber auch die Lampenfassung entscheidend, die Leuchte muss ja schließlich auch in die Fassung passen. Hier ist E27 die am häufigsten anzutreffende Fassungsvariante. Zu den führenden Herstellern von Leuchtmitteln gehören Osram und Philips.

 

 

 

 

 

Zeitschaltuhren

Mit einer Zeitschaltuhr kannst du die Stromzufuhr einzelner Geräte automatisieren. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Lampe täglich zur gleichen Uhrzeit ein- und zu einer anderen Zeit wieder ausgeschaltet wird. Solche Zeitschaltuhren gibt es für Innen- und Außenbereiche. Eine solche Vorrichtung kann dich auch vor Einbrüchen schützen, denn selbst wenn du nicht zu Hause bist, geht das Licht an beziehungsweise aus und suggeriert somit deine Anwesenheit. Darüber hinaus eignen sich Zeitschaltuhren aber auch für die Lichterkette im Weihnachtsbaum, die nicht bis zum Morgen durchleuchten soll.

 

Unterteilung in Analog- und Digitalelektronik

Im Elektronikbereich wird zwischen Analog- und Digitalelektronik unterschieden. Dies kann für dich durchaus interessant sein, weil es die Arbeitsweise einzelner Geräte verständlich darstellt. Im Folgenden kannst du dich zu diesem Thema informormieren:

 

Analogelektronik

Das Beschäftigungsfeld der Analogelektronik liegt in der Verarbeitung von Signalen die kontinuierlich und gleich bleibend auftreten. Dabei werden die physikalischen Gesetze genutzt um das Verhalten von Bauelementen wie Widerständen, Kondensatoren oder Röhren zu untersuchen. Um günstige Voraussetzungen zu schaffen, werden Schaltungsprinzipien mit Elementen wie der Stromquelle oder dem Differenzverstärker eingesetzt. Auf diesem Wege lassen sich komplizierte Schaltungen realisieren. Analoge Elektronik ist maßgeblich an die Eigenschaften der verwendeten Materie gebunden und kann daher auch beeinträchtigt werden, sei es durch fehlenden Schutz vor elektrischen Signalen oder durch nichtlineare Bauweisen.

 

Digitalelektronik

Bei der Digitalelektronik oder Digitaltechnik werden in der Regel zwei unterschiedliche Signale erkannt und verarbeitet. Hierbei handelt es sich um logische Werte oder Zahlen, die nur die Werte 0 und 1 beziehungsweise niedrig und hoch oder an und aus annehmen können. Im Gegensatz zur Analogtechnik, die durch Rauschen beeinflusst werden kann, sind bei der Digitalelektronik derartige Probleme nicht zu erwarten, da hier mit festen Werten gearbeitet wird, die immer in einem bestimmten Takt abgefragt werden. Somit ist das Signal größer oder kleiner gegenüber des Grenzwertes und wird entsprechend verarbeitet. Damit ist ein digitales Signal weniger störanfällig.

 

 

 

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Rund um Elektronik hat dich Tobi in diesem Text mit Informationen versorgt. Ich hoffe, dass die von mir angesprochenen Themen für dicht relevant waren und ich dir auf Gebieten weiterhelfen konnte, auf denen du noch nicht den Durchblick hattest.