Hier geht es nicht nur um Bauteilnamen. Geprüft wird, ob eine Kennzeichnung richtig gelesen, eine Bauform für Frequenz und Leistung passend gewählt und aus einer Änderung die richtige elektrische Wirkung abgeleitet wird.
Vier Fragen an jedes Bauteil
| Prüffrage | Entscheidungsregel |
|---|---|
| Wie wird der Wert gelesen? | Bei einem üblichen dreistelligen SMD-Code sind die ersten beiden Ziffern der Grundwert; die letzte Ziffer gibt den Multiplikator 10n an. Eine Toleranz wird anschließend symmetrisch vom Nennwert abgezogen und addiert. |
| Was ändert den Kennwert? | Für einen Plattenkondensator wächst C mit Fläche und Dielektrizitätszahl, sinkt aber mit dem Plattenabstand; die angelegte Spannung ist im idealen Modell kein Bestimmungsfaktor. Für eine lange Spule gilt näherungsweise L ∝ N2/l. |
| Wie wirkt die Frequenz? | XC = 1/(2πfC) wird kleiner, XL = 2πfL wird größer. Das gilt für ideale Bauteile; parasitäre Effekte realer Bauformen können oberhalb ihrer Eigenresonanz abweichen. |
| Welche Polarität ist nötig? | Eine gewöhnliche Diode aus Silizium leitet deutlich, wenn ihre Anode ungefähr 0,7 V positiver als die Kathode ist. Eine Z-Diode stabilisiert in Sperrrichtung und benötigt einen strombegrenzenden Vorwiderstand. |
Die Bauform folgt dem Einsatz. Gewickelte Leistungswiderstände vertragen hohe Verlustleistung bei niedrigen Frequenzen, bringen aber Eigeninduktivität mit. Für einen HF-Abschluss sind induktionsarme Schichtwiderstände und geringe parasitäre Kapazität wichtiger; mehrere gleiche Widerstände parallel teilen Strom und Verlustleistung. Bauarten mit einer dünnen Metallschicht eignen sich besonders für enge Toleranz und geringe Temperaturabhängigkeit. Ein NTC reagiert mit sinkendem Widerstand auf Erwärmung, ein PTC in der entgegengesetzten Richtung.
Bei Spulen steigt die Induktivität quadratisch mit der Windungszahl und sinkt bei größerer Wickellänge. Ein gerades Leiterstück besitzt ebenfalls Induktivität, weil sein Strom ein Magnetfeld aufbaut. Beim idealen Transformator entsprechen sich Spannungs- und Windungsverhältnis; die Seite mit mehr Windungen hat die größere Spannung.
Bei Halbleitern entscheidet die Funktion: Eine Diode richtet durch ihre bevorzugte Stromrichtung gleich, eine LED braucht einen Vorwiderstand, und eine Schottky-Ausführung verbindet kleine Durchlassspannung mit schnellem Schalten. Germaniumübergänge beginnen typischerweise bei einer niedrigeren Vorwärtsspannung zu leiten als Siliziumübergänge. Bipolare Transistoren gehören zu den Typen NPN und PNP; ein kleiner Basisstrom steuert einen größeren Kollektorstrom, und der Emitterstrom ist deren Summe.
Typische Fehlwege
- Den dreistelligen SMD-Aufdruck als ausgeschriebenen Ohmwert oder als Dezimalzahl lesen. Die Schlussziffer ist ein Exponent, keine zusätzliche Wertziffer.
- Nur den Gleichstromwiderstand eines HF-Abschlusses prüfen. Eine Drahtwicklung kann den Zahlenwert treffen und sich bei hoher Frequenz trotzdem unerwünscht induktiv verhalten.
- Bei Kondensator und Spule dieselbe Frequenzrichtung annehmen oder eine auseinandergezogene Spule für induktiver halten. Die Blindwiderstände laufen gegensinnig; eine größere Wickellänge verringert bei sonst gleichen Daten die Induktivität.
- Beim Transformator das Übersetzungsverhältnis umkehren. Mehr Windungen bedeuten auf derselben idealen Zuordnung mehr Spannung; beide Quotienten müssen dieselbe Richtung haben.
- Bei einer Leuchtdiode die gesamte Quellenspannung am Vorwiderstand ansetzen oder einer Z-Diode von sich aus einen festen Strom zuschreiben. Für die LED erst deren Durchlassspannung abziehen; die Z-Diode stabilisiert dagegen eine Spannung und braucht eine Strombegrenzung.
- Beim bipolaren Transistor Emitter- und Basisstrom als mögliche kleine Steuergrößen behandeln. Tatsächlich steuert die Basis den größeren Kollektorstrom, während der Emitter die Summe beider Ströme führt.
Jetzt anwenden
Ein Widerstand hat eine Toleranz von 10 %. Bei einem nominalen Widerstandswert von 5,6 kOhm liegt der tatsächliche Wert zwischen ...
- 5040 bis 6160 Ohm.
- 4760 bis 6440 Ohm.
- 4,7 bis 6,8 kOhm.
- 5,2 bis 6,3 kOhm.
Die Primärspule eines Übertragers hat die fünffache Anzahl von Windungen der Sekundärspule. Wie hoch ist die erwartete Sekundärspannung, wenn die Primärspule an eine 230 V Spannungsversorgung angeschlossen wird?
- 23 V
- 1150 V
- 46 V
- 9,2 V
Bei welcher Bedingung wird eine Siliziumdiode leitend?
- An der Anode liegen 5,7 V, an der Kathode 6,4 V an.
- An der Anode liegen 5,0 V, an der Kathode 5,1 V an.
- An der Anode liegen 5,0 V, an der Kathode 5,7 V an.
- An der Anode liegen 5,7 V, an der Kathode 5,0 V an.