Kurs: Elektronik
(ph-Z2 im Rahmenplan Physik)                                                                   Dr. B. Degen

Allgemeine Information:
Elektronische Geräte umgeben uns und bestimmen unseren Alltag. Der reguläre Physiklehrgang bietet an einigen Stellen Anknüpfungspunkte, um in die faszinierende Welt der elektronischen Bauteile einzutauchen, häufig bleiben jedoch Fragen zur Funktionsweise und zur Anwendung solcher Bauteile zum Messen, Steuern und Regeln offen. Insbesondere die Photovoltaik wird bei der künftigen Nutzung regenerativer Energiequellen eine wichtige Rolle spielen.

Was sind elektronische Halbleiterbauteile?

Die Nutzung von Halbleitermaterialien bildet das Herzstück der modernen Elektronik. Halbleiter liegen bezüglich ihrer Fähigkeit den elektrischen Strom zu leiten zwischen die Leitern wie Gold, Kupfer oder Aluminium und den Isolatoren wie z.B. Plastik oder Gummi. Aufgrund ihres speziellen Aufbaus kann man aber aus ihnen faszinierende Bauteile herstellen, mit deren Hilfe man Temperaturen messen,

Geräte schalten, rechnen oder auf direktem Weg Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln kann.

Transister

Von der Entwicklung des ersten Transistors im Jahre 1947 bis zur modernen vergingen nur wenige Jahrzehnte faszinierender Technikgeschichte.

TU Berlin

Wer sollte den Kurs belegen?
Empfehlenswert ist dieser Kurs für alle die ein naturwissenschaftliches oder ein elektrotechnisches Fach studieren wollen.

In welchem Semester kann ich diesen Kurs belegen?

Der Kurs kann von allen belegt werden, die in der Q-Phase sind.

Inhalt:

• Hableiter – Grundlagen
  • Leitungseigenschaften von Halbleitern, Dotierung, Vergleich mit Metallen
  • Modellbildung (Bändermodell)
  • pn-Übergang
• elektronische Bauteile und Grundschaltungen
  • Diode
  • Transistor
  • Gleichrichten, Schalten, Verstärken
• Vertiefung
  • Photovoltaik – Elektroenergie aus der Sonne
    Aufbau, Funktion,
    Potenzen und Grenzen
  • Vergleich mit anderen Formen der Elektroenergieerzeugung

Fachliche Kompetenz:
Die Teilnehmer entwickeln ein Grundverständnis für Halbleiterbauteile und kennen einige Annwendungen. Sie können einfache Schaltpläne lesen und Schaltungen nach diesen Schaltplänen aufbauen. Praktisches Experimentieren aber auch die theoretische Arbeit in Projekten werden trainiert.
Die Nutzung von Solarzellen zur Stromerzeugung bildet einen wesentlichen Schwerpunkt des Kurses. Die schuleigene Solaranlage soll in den Kurs integriert werden, jedoch auch außerschulische Lernorte genutzt werden.