Besonderheiten
Auch die kompliziertesten Geräte bestehen meist nur aus der Kombination weniger Elektronikbauteile. Damit du mit deinen eigenen Projekten loslegen kannst, stellen wir hier die wichtigsten vor!
Die praktischen Stromlieferanten für dein Projekt
Häufig genutzte Batterien
In unseren Projekten nutzen wir häufig eine oder mehrere Batterien als Stromquelle. Batterien gibt es in unterschiedlichen Größen und Stärken und sie sind praktisch einzusetzen. Für die Wahl der Batterie musst du wissen, welches Gerät du damit betreiben willst. Danach richtet sich die Volt-Anzahl, die die Batterie aufweisen muss.
DIE VOLTANZAHL DER BATTERIEN
"Normale" Batterien wie sie häufig in kleinen Elektrogeräten verwendet werden, haben 1,5 Volt. Egal, wie dick sie sind.
Auf jeder Batterie ist angegeben, wie viel Volt sie hat. Haushaltsbatterien (das sind die zylindrischen) haben - unabhängig von ihrem Durchmesser - 1,5 Volt. Um die Volt-Anzahl zu erhöhen, kann man die Batterien in Reihe schalten. Übrigens: Je dicker diese Batterien sind, umso länger geben sie Strom, sie haben also mehr „Kapazität“. Auch kleine Knopfbatterien haben 1,5 Volt, aber sehr wenig Kapazität.
Batteriepacks
Wenn du ein Batteriepack verwendest, kannst du mehrere 1,5 Volt Batterien integrieren. Die Volt-Anzahl addiert sich dann entsprechend der Anzahl der einzelnen Batterien. Verwendest du zum Beispiel vier Batterien, ergibt das sechs Volt. Ein Pack mit acht Batterien hat entsprechend 12 Volt. Das nennt man eine Reihenschaltung.
Mehr zu Reihen- und Parallelschaltungen erfährst du hier.
BLOCKBATTERIEN UND BATTERIECLIPS
Die eckigen 9-Volt-Blockbatterien haben, wie der Name schon sagt, neun Volt. Eine sehr praktische Stromquelle, denn sie liefert dir alleine bereits genug Volt, um die meisten Motoren, die wir für unsere Projekte nutzen, zu betreiben.
Um Batterien an einen Stromkreis anschließen zu können, nutzt man häufig diese praktischen Clips. Sowohl Haushaltsbatterien als auch 9 Volt Blöcke findest du in fast jedem Supermarkt und natürlich im Elektrofachhandel.
Kabel und Schrumpfschlauch für den perfekten Stromkreis
Dicke und dünne, starre und flexible Kabel
Um Stromkreise zu bauen braucht man fast immer Kabel. Für unsere Projekte nutzen wir dünne Kabel. Es gibt zwei Arten: starren Klingeldraht und flexiblen Litzendraht. Klingeldraht hat nur eine einzige Ader und ist steifer als der mehradrige Litzendraht. Beide sind problemlos verwendbar und lassen sich auch sehr ähnlich handhaben.
Achte darauf, dass du Kabel mit zwei unterschiedlichen farbigen Ummantelungen nutzt, um bei komplexeren Projekten nicht den Überblick zu verlieren.
Schrumpfschlauch
Es empfehlt sich gleich auch passenden Schrumpfschlauch für die vorhandenen Kabel zu besorgen. Mit Schrumpfschlauch kannst du offene Stellen im Kabel neu isolieren.
Alte Elektrogeräte wie Computer, Laufwerke oder Drucker kannst du zerlegen und intakte Kabel aus den Geräten wieder verwenden. Mehr erfahren.
Leitender Faden
Leitfähiges Garn ist ein Faden, in den Metallfasern integriert werden. Dadurch wird das Garn leitfähig und kann verwendet werden wie Draht/ Litze in einem Schaltkreis.
Du kannst damit also Stromkreise nähen! Wichtig: Der Faden ist, anders als ein Kabel/Draht, nicht isoliert. Nähte aus leitfähigem Garn dürfen sich also nicht kreuzen.
Umso mehr Metallfasern in das Garn verwebt werden, desto besser wird seine Leitfähigkeit. Bei dünneren Fäden mit weniger Metallfasern ist die Leitfähigkeit geringer und der Widerstand höher. Bei dickeren, kräftigeren Garnen mit höherem Metallfaseranteil ist die Leitfähigkeit höher. Der Widerstandswert liegt je nach Beschaffenheit bei ca. 50 Ohm - 500 Ohm pro 100 cm.
Sparsame Lichtquelle in 1000 Farben
Leuchtdioden sind super geeignet, um coole Projekte zu machen. Sie bringen viel Licht und Farbe in alles, was du dir nur vorstellen kannst. Du kannst sie einzeln oder zu dutzenden einsetzen, in Reihe schalten oder unterschiedlich blinken lassen. Vieles ist denkbar und alles einfach auszuprobieren, wenn du folgende Besonderheiten beachtest.
LEDs richtig einsetzen: langes Beinchen mit Pluspol, kurzes mit Minuspol verbinden
LEDs lassen den Strom nur in einer Richtung durch: du musst das lange Beinchen mit dem Pluspol und das kurze Beinchen mit dem Minuspol verbinden. Denn der Strom fließt vom Pluspol (Anode)zum langen Beinchen durch die LED und über das kurze Beinchen (Kathode) zum Minuspol. Umgekehrt funktioniert es nicht.
LEDs findest du in Elektrofachläden oder Onlineshops. In Arduino-Starterset oder anderen Elektronik-Sets sind LEDs bereits enthalten.
Nützliche Stromhemmer
Den optimalen Spannungsbereich nutzen
LEDs brauchen einen speziellen Spannungsbereich, in dem sie optimal leuchten können: ist die Spannung zu niedrig, leuchten sie nicht oder nur ganz schwach. Übersteigt die Spannung einen bestimmten Wert, fließt also zu viel Strom, wird die Leuchtdiode zerstört.
Tipp: LEDs immer mit einem Widerstand anschließen, sonst kann die LED sofort zerstört werden! Mehr erfahren.
Wenn du LEDs in deinen Projekten einsetzen willst, musst du den Strom durch einen sogenannten „Stromhemmer“ begrenzen, damit die LEDs nicht zerstört werden. Die korrekte Bezeichnung dieses Teils lautet Widerstand. Es wandelt Strom in Wärme um, mit dem Ziel den Stromfluss auf die gewünschte Stärke zu reduzieren. Wieviel Strom ein Widerstand verbraucht wird durch seinen Ohm-Wert angegeben.
Widerstände haben unterschiedliche Werte
Widerstände sind mit Farbringen gekennzeichnet, die den Wert der Widerstände angeben. Rot-Rot-Braun bedeutet 2-2-0 Ohm, Braun-Schwarz-Gelb bedeutet 1-0-0000 Ohm = 100 kOhm.
Es gibt Schichtwiderstände und Kohlewiderstände. Eine Wertetabelle zu den verschiedenen Widerständen findest du hier.Widerstände kann man in jedem Elektrofachladen kaufen oder bei online Shops bestellen. Außerdem liefert jedes Arduino-Starterset eine Sammlung Widerstände gleich mit.
Foto-Widerstand - ein Lichtsensor
Dieser Widerstand hemmt den druchgehenden Stromfluss in Abhängigkeit des Lichteinfalls.
Je mehr Licht auf den Fotowiderstand fällt, desto kleiner wird sein elektrischer Widerstand.
Fällt Licht (Photonen) auf das lichtempfindliche Halbleitermaterial des Widerstandes, dann werden die Elektronen aus ihren Kristallen herausgelöst. Der Foto-Widerstand wird leitfähiger. Je mehr Licht auf das Bauteil fällt, desto kleiner wird der Widerstand und desto größer wird der elektrische Strom.
Was man beispielsweise daraus bauen kann, siehst du in dem folgenden Video. Die LEDs gehen an, sobald der Foto-Widerstand durch die Hand beschattet wird. Wie das genau funktioniert, und wie du selbst so etwas bauen kannst, lernst du hier.
Schalter bringen Kontrolle in dein Projekt
Ein Schalter bewirkt eine zeitweilige Unterbrechung im Stromkreis. Er unterbricht die Verbindung zwischen Minus- und Pluspol, so dass kein Strom mehr fließen kann.
Schalter, Taster, Schiebeschalter
Es gibt eine Fülle von Schaltern die alle das gleiche Prinzip verfolgen, also den Stromkreis schließen oder unterbrechen, aber etwas anders funktionieren:
- Taster schließen den Stromkreis nur solange sie gedrückt werden.
- Schalter wechseln mit jeder Betätigung den Zustand zwischen Stromkreis geschlossen und Stromkreis unterbrochen.
- Schiebeschalter haben in der Regel 3 oder 6 Kontakte. Ein Schiebeschalter mit 3 Kontakten kann 2 Stromkreise im Wechsel schließen und unterbrechen.
Schiebeschalter an / aus
Schiebeschalter können als normale An/Aus Schalter benutzt werden, wenn man nur einen Stromkreis anschließt. Dazu nutzt man den mittleren und einen der äußeren Kontakte. Dann wechselt die Position des Schalters zwischen Stromkreis geschlossen und Stromkreis unterbrochen.
Ein Schalter regelt zwei Stromkreise
Man kann auch zwei Stromkreise an einen Schalter anschließen, indem man für beide Stromkreise den mittleren Kontakt nutzt und für jeweils einen Stromkreis einen der äußeren Kontakte. Auf diese Weise wird je nach Schalterposition immer ein Stromkreis geschlossen und der andere unterbrochen. So könnte man z.b. mit nur einem Schiebeschalter zwei getrennte LEDs abwechselnd, an/aus stellen.
Schiebeschalter mit sechs Kontakten kann man genauso einsetzen, indem man nur eine 3er Reihe nutzt. Oder man nutzt alle sechs Kontakte und hat dadurch noch mehr Möglichkeiten.
Strom an/aus und noch viel mehr!
Der Transistor
Der Transistor ist eines der wichtigsten elektronischen Bauteile und wird in beinah jedem elektronischen Gerät eingesetzt, um Verstärkungsaufgaben zu übernehmen. Vereinfacht gesagt, verstärkt er den Strom, der durch ihn hindurchfließt (der sogenannte Transistoreffekt). Transistoren werden auch als Ein/Aus-Schalter verwendet.
Der Begriff „Transistor“ ist eine Kurzform des englischen transfer resistor.
Im folgenden Video kannst du dir eine ausführliche Erklärung ansehen:
Elektronik kaufen oder aus Schrott recyclen
LEDs, Widerstände, Kabel und Schalter findest du in Elektrofachläden oder Onlineshops zu kaufen.
Häufig lohnt es sich, in alten Elektrogeräten zu schauen. Hier kannst du Teile finden und ausbauen. Beispielsweise in PCs, Laufwerken, oder Druckern.
Wenn du lernen willst was man alles in Elektroschrott finden kann, klicke hier.