User manual

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Energy Harvesting (Energieernten) bezeichnet die Energiegewinnung in kleinsten Mengen. Im nun folgenden Versuchsaufbau wird die
elektrische Energie von der Spule zu einem Kondensator transportiert. Die Ladung wird im ersten Schritt auf die Spule, beim Schließen von
Taster 1, gebracht. Und dann, nach dessen Öffnen, über die rote LED auf dem Kondensator solange gespeichert, bis der Taster 2 geschlos-
sen wird und die gelbe LED kurz aueuchtet. Der Transport der Energie von der Spule zum Kondensator ist durch ein kurzes Aueuchten
der roten LED zu beobachten und deren Weitertransport, vom Kondensator zur Masse, ist an der gelben LED zu erkennen.
Hinweis: Der Taster 1 muss mehrmals betätigt werden um den Kondensator so aufzuladen, dass die gelbe LED auch sichtbar leuchtet.
100Ω
+
-
9V
0,5A polyfuse
8.4 Energy Harvest
10mH
50mA
100Ω 0.5MHz
1kΩ
LED
red
1kΩ
LED
yellow
10µF 25V
(Taste 2)
(Taste 1)
9. Transistoren
9.1 Der Transistor als Schalter
Dieser Versuchsaufbau veranschaulicht die klassische Funktionsweise des Transistors als Schalter. Der Transistor ist ein Halbleiterbaustein,
der einen Stromuss zwischen dem Kollektor (C) und dem Emitter (E) ermöglicht, wenn am Basiskontakt (B) eine Spannung anliegt. Der
Basisstrom ist dabei um ca. ein Hundertstel geringer als der Kollektorstrom. Transistoren haben eine stromverstärkende Eigenschaft. Die
Verstärkung wird über einen Vergleich des Basisstromes mit dem Kollektorstrom bestimmt. Da sie als elektronische Schalter sehr schnell
reagieren, werden sie auch zur Verstärkung von Frequenzen eingesetzt. Die abgebildete Schaltung wird als Emitterschaltung bezeichnet,
da der Emitter-Kontakt an Null-Volt/Masse angeschlossen ist. Ist der Schalter an der Basis geschlossen, leuchtet die rote LED. Der
Basisstrom ermöglicht einen Stromuss zwischen Kollektor und Emitter, da er Ladungsträger zwischen die beiden n-dotierten Schichten
im Transistor bringt. In diesem Versuch wird ein npn-Transistor verwendet, daher ist die Basis in die p-dotierten Schicht eingebracht.
Achtung: Halbleiter sind empndliche Bausteine. Der Transistor wird zerstört, wenn die Basis (B) direkt mit der Batterie verbunden wird.
1kΩ
LED
r ed
100kΩ
+
-
9V
0,5A
polyfuse
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A