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Wissenswertes zu Aktiven Bauelementen

Ob LED, Gleichrichter, Relais oder Peltier-Element - aktive Bauelemente sind das Rückgrat der Elektrotechnik. In unserem Ratgeber verschaffen wir Ihnen einen kleinen Überblick, welche aktiven Bauteile es gibt und für welche Einsatzgebiete sie sich eignen.

Unterschied zwischen aktiven und passiven Bauelementen

Als Bauelement wird in der Elektronik der kleinste Bestandteil eines Schaltkreises bezeichnet, der nicht weiter zerlegt werden kann, ohne dass es zu einem Verlust der Funktion kommt. Dabei könnte es sich beispielsweise um eine LED, einen Kondensator oder ähnliches handeln. Grundsätzlich wird zwischen aktiven und passiven Bauelementen unterschieden: Ein aktives Bauelement ermöglicht die Steuerung oder Verstärkung eines Signals. Passive Bauelemente verhalten sich dagegen, dem Namen entsprechend, passiv und können ein Signal weder verstärken noch steuern. Zu der Gruppe der passiven elektrischen Bauelemente zählen zum Beispiel Widerstände, Kondensatoren, Spulen und Drosseln. Neben der Vielzahl von aktiven und passiven Bauelementen umfasst das Angebot in unserem Onlineshop auch das passende Zubehör.

Aktive Bauelemente im Überblick

In der Elektronik gibt es eine Vielzahl aktiver Bauelemente, wobei Sensoren eine große Gruppe darstellen. Bei einem Sensor handelt es sich um ein Bauteil, das eine physikalische Größe oder einen chemischen Effekt in ein elektrisches Signal umwandeln kann. Diese praktischen Detektoren haben unseren Alltag längst erobert. Es gibt sie im Auto, wo sie mittels Ultraschall warnen, wenn beim Ausparken die Distanz zu einem anderen Fahrzeug oder anderen Hindernis unterschritten wird. Radarsensoren sind mittlerweile ebenfalls in vielen modernen Autos verbaut und ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg zur autonomen Mobilität. Auch Ihr Smartphone ist üppig mit Sensoren bestückt: Ein Annäherungssensor sorgt beispielsweise dafür, dass beim Telefonieren das Display ausgeschaltet wird, wenn Sie das Gerät ans Ohr halten. Ein Temperatursensor überwacht die Temperatur in Ihrem Kühlschrank, während ein Bewegungssensor die Außenbeleuchtung automatisch einschaltet, wenn Sie am Abend nach Hause kommen. Im industriellen Bereich sind Sensoren ebenfalls von großer Bedeutung. Sie messen Temperaturen, überwachen Füllstände und spüren Gas oder Chemikalien in der Luft auf.

Halbleiterbauelemente bestehen aus einem Material, das nur unter ganz bestimmten physikalischen und elektrischen Bestimmungen Strom leitet. Die wohl bekanntesten Bauteile aus diesem Bereich stellen Mikrocontroller und Prozessoren dar. Sie steuern Heizungs- und Klimaanlagen und führen Berechnungen in Computern und Taschenrechnern durch. Ohne Mikrocontroller und Prozessoren würden in unserer technisierten Welt weder Fernsehgerät, Telefon, Computer, Auto noch die Kasse im Supermarkt funktionieren. In der Elektronik gibt es allerdings noch andere Halbleiterbauelemente, die wertvolle Dienste unter anderem bei der Stromversorgung leisten: Moderne Halbleitergleichrichter sorgen zum Beispiel als Wandler für die Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung, wobei die Gleichrichtung meistens durch Halbleiterdioden realisiert wird. Spannungsregler gleichen Schwankungen der Eingangsspannung aus und stabilisieren darüber hinaus die Spannung. Nicht unerwähnt sollen auch die Transistoren bleiben. Bei einem Transistor handelt es sich, vereinfacht ausgedrückt, um einen elektrischen Schalter, der Signale schalten und verstärken kann. Ohne diese kleinen Halbleiterbauteile wären elektronische Schaltungen im Bereich der Mikroelektronik überhaupt nicht möglich.

Das Wort Optoelektronik, oder auch Optronik, setzt sich aus den Begriffen Optik und Halbleiterelektronik zusammen. Hierunter versteht man alle elektronischen Bauelemente, die elektrische Energie in Licht (oder umgekehrt) umwandeln. Unterteilt werden optoelektronische Bauteile in Sender (Aktoren) und Empfänger (Detektoren). Die Optronik ist heute aus der Industrie und dem privaten Bereich nicht mehr wegzudenken und umfasst von der LED-Steuerung über Lasertechnik bis hin zur Glasfaserleitung ein weites Spektrum an aktiven Bauelementen. Speziell die Display- und Anzeigetechnologie nimmt in unserer fortschrittlichen Wissens- und Informationsgesellschaft eine wichtige Rolle ein. Kaum ein Gerät kommt heute noch ohne LCD, Punkt-Matrix-Display oder wenigstens eine 7-Segment-Anzeige aus. Bei der Unterhaltungselektronik geht der Trend seit einiger Zeit vermehrt zu besonders kontrastreichen und farbintensiven OLED-Displays. Aber auch die Laser- und Infrarot-Technik kommt nicht ohne aktive Bauelemente aus.

Unser Praxistipp: Nicht am Werkzeug sparen

Gerade wenn Sie Arbeiten im Elektronikbereich ausführen, sollten Sie auf die Verwendung von geeignetem Werkzeug achten. So kann Ihnen zum Beispiel eine Saugpipette Zeit und Nerven bei der Bestückung von Platinen mit SMD-Bauteilen sparen.

FAQ - häufig gestellte Fragen aktiven Bauelementen

Was ist das Besondere an der OLED-Technik?

Das Kürzel OLED steht für Organic Light Emitting Diode. Der größte Unterschied zwischen einem OLED- und einem konventionellen LED-Display ist das Fehlen einer Hintergrundbeleuchtung. Ein OLED-Bildschirm leuchtet durch das Anlegen einer Spannung selbstständig. Dadurch sind entsprechende Displays besonders energiesparend und kommen deshalb auch häufig bei hochwertigen Mobiltelefonen zum Einsatz.

Wo liegen die Vor- und Nachteile einer Glasfaserverkabelung gegenüber einer Kupfer-basierten Verkabelung?

Glasfaser gilt nicht ohne Grund als das Übertragungsmedium der Zukunft. Für den Lichtwellenleiter (LWL) spricht die deutlich höhere Leistung, konkret: eine erheblich höhere Bandbreite und Reichweite im Vergleich zu einem Kupferkabel. Ebenfalls für das LWL-Kabel sprechen geringere Dämpfungswerte sowie die Resistenz gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung. Es gibt allerdings auch einige Nachteile: An erster Stelle stehen die höheren Kosten gegenüber einer Kupferleitung. LWL-Fasern sind zudem wesentlich empfindlicher gegenüber mechanischen Belastungen und vertragen nur kleinere Biegeradien. Hinzu kommt, dass das korrekte Verlegen von Glasfaserkabeln sehr viel mehr Sorgfalt und Genauigkeit vom Installateur erfordert.

Was versteht man unter SMD?

SMD ist die Abkürzung für Surface Mounted Devices. Bei gewöhnlichen elektronischen Bauteilen werden die Kontakte durch Bestückungslöcher der Platine geführt und dann verlötet. SMD-Bauteile sind allerdings so klein, dass man sie auf die Platine klebt und dann verlötet, Bestückungslöcher entfallen somit. Der Vorteil einer in SMD-Technik ausgeführten Schaltung ist die deutlich erhöhte Bauteildichte. Dazu kommt eine Kosteneinsparung, da die Platinen kleiner ausfallen und die Bestückungslöcher nicht angebracht werden müssen. Und letztlich können Geräte durch den Einsatz von SMD generell kleiner gebaut werden. Stellen Sie sich ein Smartphone vor, dessen Platine nicht mit SMD-Bauteilen bestückt wäre; es hätte vermutlich die Größe eines Ziegelsteins.

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