Elektronische Bauteile
Elektronische Bauteile ist eine kostenlose interaktive Simulation aus dem StudyFi Lab. Sie läuft direkt im Browser, ohne Anmeldung und ohne Installation.
Dioden, LEDs, Transistoren und Kondensatoren
Experimente
Diode
Eine Diode lässt Strom nur in eine Richtung fließen — von der Anode zur Kathode. In Durchlassrichtung fließt erst ab etwa 0,6–0,7 V ein Strom (das Knie der Kennlinie); danach steigt er steil an, während sich die Diodenspannung kaum noch ändert, und der Rest der Spannung fällt am Widerstand ab: I = (U − U_D)/R. In Sperrrichtung sperrt die Diode.
Probier das: Erhöhe die Quellenspannung ab 0 V: Bis 0,5 V fließt fast kein Strom, bei etwa 0,65 V „öffnet“ die Diode. Stelle danach negative Werte ein.
LED mit Vorwiderstand
Eine LED ist eine Diode, die leuchtet. Ihre Durchlassspannung V_F ist höher — etwa 2,0 V bei Rot, 2,2 V bei Grün und 3,0 V bei Blau — und je größer der Strom, desto heller leuchtet sie. Der Strom darf I_max = 20 mA nicht überschreiten, sonst brennt die LED durch; deshalb braucht sie immer einen Vorwiderstand R = (U − V_F)/I.
Probier das: Stelle 9 V ein und lass den Rechner den Widerstand für die blaue LED bestimmen. Mache den Widerstand dann kleiner als empfohlen und beobachte, was passiert.
Transistor als Schalter
Ein kleiner Basisstrom I_B steuert einen großen Kollektorstrom I_C. Ohne Basisstrom sperrt der Transistor. Im aktiven Bereich gilt I_C = β·I_B, wobei β die Stromverstärkung ist (hier 100). Wäre β·I_B größer, als die Last zulässt, geht der Transistor in die Sättigung: U_CE sinkt fast auf null und er wirkt wie ein geschlossener Schalter — die LED leuchtet voll.
Probier das: Schließe den Basisschalter, stelle R_B = 100 kΩ ein und erhöhe U_B langsam: I_C wächst erst mit β·I_B mit und bleibt dann in der Sättigung stehen.
Laden und Entladen eines Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand nicht sofort auf: Seine Spannung steigt nach u_C = U·(1 − e^(−t/τ)), während der Strom abnimmt. Die Zeitkonstante τ = R·C bestimmt das Tempo — nach einem τ erreicht der Kondensator 63 % der Quellenspannung, beim Entladen sinkt er auf 37 %. Nach etwa 5τ ist der Vorgang praktisch abgeschlossen.
Probier das: Lass den Kondensator laden und schalte dann auf Entladen. Verdopple R (10 kΩ → 20 kΩ) und prüfe, dass τ und der ganze Vorgang doppelt so lange dauern.
Häufige Fragen
Was ist Elektronische Bauteile?
Elektronische Bauteile ist eine kostenlose interaktive Simulation aus dem StudyFi Lab. Sie läuft direkt im Browser, ohne Anmeldung und ohne Installation. Dioden, LEDs, Transistoren und Kondensatoren
Ist Elektronische Bauteile kostenlos?
Ja. Elektronische Bauteile ist komplett kostenlos. Es läuft im Browser auf Computer, Tablet und Handy, und du brauchst kein Konto.
Was kann ich in Elektronische Bauteile entdecken?
Diode, LED mit Vorwiderstand, Transistor als Schalter, Laden und Entladen eines Kondensators.
Was zeigt das Experiment „Diode“?
Eine Diode lässt Strom nur in eine Richtung fließen — von der Anode zur Kathode. In Durchlassrichtung fließt erst ab etwa 0,6–0,7 V ein Strom (das Knie der Kennlinie); danach steigt er steil an, während sich die Diodenspannung kaum noch ändert, und der Rest der Spannung fällt am Widerstand ab: I = (U − U_D)/R. In Sperrrichtung sperrt die Diode.
Was zeigt das Experiment „LED mit Vorwiderstand“?
Eine LED ist eine Diode, die leuchtet. Ihre Durchlassspannung V_F ist höher — etwa 2,0 V bei Rot, 2,2 V bei Grün und 3,0 V bei Blau — und je größer der Strom, desto heller leuchtet sie. Der Strom darf I_max = 20 mA nicht überschreiten, sonst brennt die LED durch; deshalb braucht sie immer einen Vorwiderstand R = (U − V_F)/I.
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