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Elektronik kinderleicht!

Book Description

  • Für Kinder und Jugendliche ab 12 Jahren• Von ersten Experimenten mit Strom bis zum IC• Ähnliches Konzept wie in den anderen »... kinderleicht«-Büchern• 23 Hands-on-Projekte

Table of Contents

  1. Cover
  2. Titel
  3. Impressum
  4. Inhalt
  5. Inhaltsverzeichnis
  6. Vorwort
  7. Danksagungen
  8. Einführung
    1. Über dieses Buch
      1. Wer dieses Buch lesen sollte
      2. Wie du dieses Buch am besten liest
      3. Was enthält dieses Buch?
    2. Dein Elektroniklabor
      1. Nützliche Materialien und Hilfsmittel
      2. Sicherheit geht vor!
  9. Teil 1: Spielen mit Elektrizität
    1. Kapitel 1: Was ist Elektrizität?
      1. Projekt #1: Ein Licht einschalten!
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Die Glühlampe untersuchen
        3. Schritt 2: Die Glühlampe mit der Batterie verbinden
      2. Wie bringt Elektrizität eine Glühlampe zum Leuchten?
        1. Was ist ein Elektron?
        2. Spannung treibt Elektronen an
        3. Strom fließt
        4. Widerstand verringert den Strom
        5. Die Glühlampe zum Leuchten bringen
      3. Was hat ein Stromkreis mit einem Röhrensystem gemeinsam?
      4. Der Schalter
      5. Projekt #2: Einbruchsalarm
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Gibt der Summer ein Signal ab?
        4. Schritt 2: Die Aluminiumfolie vorbereiten
        5. Schritt 3: Die Tür mit Folie versehen
        6. Schritt 4: Einen Auslösedraht vorbereiten
        7. Schritt 5: Summer und Auslösedraht anschließen
        8. Schritt 6: Summer und Auslösedraht montieren
        9. Schritt 7: Eine Energiequelle hinzufügen
        10. Schritt 8: Einen Einbruchsalarm inszenieren!
        11. Schritt 9: Und wenn der Einbruchsalarm nicht funktioniert?
      6. Was kommt als Nächstes?
    2. Kapitel 2: Dinge mit Elektrizität und Magneten bewegen
      1. Wie Magneten funktionieren
        1. Probiere es aus: Suche dir magnetische Objekte!
      2. Der Elektromagnet
      3. Projekt #3: Einen Elektromagneten bauen
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Die Schraube überprüfen
        4. Schritt 2: Die Isolierung von einem Ende des Spulendrahtes entfernen
        5. Schritt 3: Den Draht aufwickeln
        6. Schritt 4: Den Minuspol der Batterie mit der Spule verbinden
        7. Schritt 5: Den Schalter anschließen
        8. Schritt 6: Deinen Super-Elektromagneten testen
        9. Schritt 7: Was ist, wenn der Elektromagnet nicht funktioniert?
      4. Der Elektromotor
      5. Projekt #4: Einen Motor bauen
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Den Rotor bauen
        4. Schritt 2: Das Gestell des Motors bauen
        5. Schritt 3: Die Magneten platzieren
        6. Schritt 4: Einen Teil der Spule wieder isolieren
        7. Schritt 5: Den Motor in Gang bringen
        8. Schritt 6: Was tun, wenn der Motor nicht funktioniert?
      6. Was kommt als Nächstes?
    3. Kapitel 3: Wie Elektrizität erzeugt wird
      1. Elektrizität mit Magneten erzeugen
        1. Ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt Elektrizität
        2. Wie funktioniert ein Generator?
        3. Elektrizität aus Wasser- oder Windkraft erzeugen
      2. Das Multimeter
        1. Wie man die Spannung misst
        2. Was sind AC und DC?
      3. Projekt #5: Einen Schüttelgenerator bauen Einen Schüttelgenerator bauen
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Das Kunststoffrohr vorbereiten
        4. Schritt 2: Die Spule wickeln
        5. Schritt 3: Das Multimeter anschließen
        6. Schritt 4: Schütteln, bitte!
        7. Schritt 5: Was ist, wenn keine Spannung entsteht?
        8. Probiere es aus: Einen Motor als Generator verwenden
      4. Wie funktionieren Batterien?
        1. Was enthält eine Batterie?
        2. Die Chemie von Batterien
        3. Was bestimmt die Spannung einer Batterie?
      5. Projekt #6: Ein Licht mit Zitronenkraft einschalten
        1. Die Leuchtdiode (LED)
        2. Einkaufszettel
        3. Werkzeuge
        4. Schritt 1: Die Drähte vorbereiten
        5. Schritt 2: Elektroden in eine Zitrone einführen
        6. Schritt 3: Vier Zitronenbatterien erzeugen
        7. Schritt 4: Die Zitronen in Reihe verbinden
        8. Schritt 5: Die Zitronenbatterie testen
        9. Schritt 6: Was tun, wenn das Zitronenlicht nicht funktioniert?
        10. Probiere es aus: Andere Batterien aus Nahrungsmitteln!
      6. Was kommt als Nächstes?
  10. Teil 2: Schaltungen aufbauen
    1. Kapitel 4: Licht mit LEDs erzeugen
      1. Der Widerstand
        1. Farbcodierung von Widerständen
        2. Wie man große Werte schreibt
        3. Woraus bestehen Widerstände?
        4. Widerstände wirken auf Strom und Spannung
      2. Das Ohmsche Gesetz – eine Einführung
      3. Projekt #7: Zerstören wir eine LED! Zerstören wir eine LED!
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Die Anschüsse einer LED identifizieren
        3. Schritt 2: Zerstöre diese LED!
        4. Schritt 3: Was ist, wenn mit der LED nichts passiert?
      4. Wie man eine LED richtig verwendet
        1. Die LED mit einem Widerstand schützen
        2. Wie man kleine Werte schreibt
        3. Den erforderlichen Widerstand berechnen
      5. Projekt #8: Eine LED betreiben
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Widerstand und LED miteinander verbinden
        3. Schritt 2: Den Batterieclip verdrahten
        4. Schritt 3: Es werde Licht!
        5. Schritt 4: Was tun, wenn die LED nicht funktioniert?
      6. Schaltungen auf einem Steckboard aufbauen
        1. Wie man Bauelemente und Drähte verbindet
        2. Drähte für ein Steckboard
      7. Projekt #9: Deine erste Steckboard-Schaltung
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Den Widerstand platzieren
        3. Schritt 2: Die LED platzieren
        4. Schritt 3: Den Batterieclip platzieren
        5. Schritt 4: Was tun, wenn das nicht funktioniert?
      8. Was kommt als Nächstes?
    2. Kapitel 5: Zum ersten Mal – ein Blinklicht!
      1. Der Kondensator
        1. Wie Kondensatoren arbeiten
        2. Gepolte und ungepolte Kondensatoren
        3. Kondensatorwerte
      2. Projekt #10: Einen Kondensator testen
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Mit der LED-Schaltung beginnen
        3. Schritt 2: Den Kondensator hinzufügen
        4. Schritt 3: Den Kondensator laden
        5. Schritt 4: Der Kondensator lässt die LED leuchten
        6. Schritt 5: Was ist, wenn die Schaltung nicht funktioniert?
      3. Schaltungen mit Symbolen beschreiben
      4. Das Relais
        1. Mit dem Relais ein Blinklicht bauen
        2. Die Blinkgeschwindigkeit verringern
      5. Projekt #11: Ein Blinklicht!
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Die Anschlüsse des Relais identifizieren
        3. Schritt 2: Das Relais schnell schalten lassen
        4. Schritt 3: Den Ein-Zustand des Relais verlängern
        5. Schritt 4: Den Aus-Zustand des Relais verlängern
        6. Schritt 5: LED und Widerstand hinzufügen
        7. Probiere es aus: Die Alarmanlage wirksamer machen
        8. Schritt 6: Was tun, wenn die LED nicht blinkt?
      6. Was kommt als Nächstes?
    3. Kapitel 6: Wir löten!
      1. Wie man lötet
        1. Tipps zur Sicherheit beim Löten
        2. Den Lötkolben anheizen
        3. Tipp zum Reinigen des Lötkolbens
        4. Tipp zum Verzinnen der Lötspitze
        5. Sowohl den Pin als auch die Lötstelle erwärmen
        6. Lötzinn zugeben
        7. Den Lötkolben entfernen
        8. Achte auf schlechte Lötverbindungen!
      2. Projekt #12: Deine erste LED-Schaltung löten Deine erste LED-Schaltung löten
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Die Bauelemente platzieren
        4. Schritt 2: Die Bauelementeanschlüsse biegen
        5. Wie die Platinendarstellungen zu interpretieren sind
        6. Schritt 3: Den Lötkolben heizen und säubern
        7. Schritt 4: Den Widerstand und die LED einlöten
        8. Schritt 5: Die Anschlüsse kürzen
        9. Schritt 6: Den Batterieclip anlöten
        10. Schritt 7: Es werde Licht!
        11. Schritt 8: Was ist, wenn die gelötete LED-Schaltung nicht funktioniert?
      3. Hoppla! Wie entferne ich ein gelötetes Bauelement?
      4. Projekt #13: Den Batterieclip entlöten Den Batterieclip entlöten
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Den Lötkolben anheizen
        4. Schritt 2: Die Entlötlitze auf die Lötstelle legen
        5. Schritt 3: Lötstelle und Lötlitze erwärmen
        6. Schritt 4: Die benutzte Entlötlitze kürzen
        7. Schritt 5: Den anderen Draht des Batterieclips entfernen
        8. Probiere es aus: Mehr Lötpraxis!
      5. Was kommt als Nächstes?
    4. Kapitel 7: Mit Elektrizität steuern
      1. Der Transistor
        1. Warum verwendet man einen Transistor?
        2. Wie der Transistor arbeitet
        3. Eine LED mit einem Transistor ansteuern
      2. Projekt #14: Eine Schaltung, die auf Berührungen reagiert Eine Schaltung, die auf Berührungen reagiert
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Bauelemente auf der Lochrasterplatine platzieren
        4. Schritt 2: Die Anordnung der Bauelemente überprüfen
        5. Schritt 3: Bauelemente verlöten und überstehende Anschlüsse kürzen
        6. Schritt 4: Das Touchpad löten
        7. Schritt 5: Einschalten!
        8. Schritt 6: Den Sensor testen
        9. Schritt 7: Was, wenn der Berührungssensor nicht funktioniert?
        10. Probiere es aus: Kann der Berührungssensor verschiedene Berührungen erkennen?
      3. Widerstände, die ihren Wert ändern können
        1. Das Potenziometer
        2. Der Fotowiderstand
      4. Eine Spannung mit Widerständen teilen
        1. Wie sieht ein Spannungsteiler aus?
        2. Die Spannungen eines Spannungsteilers berechnen
        3. Wie ein Spannungsteiler helfen kann, Licht zu messen
      5. Projekt #15: Einen Sonnenaufgangsalarm bauen
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Die Bauelemente auf der Lochrasterplatine platzieren
        4. Schritt 2: Die Bauelemente löten und die Anschlüsse kürzen
        5. Schritt 3: Den Summer auf der Platine befestigen
        6. Schritt 4: Die restlichen Verbindungen mit Drähten herstellen
        7. Schritt 5: Den Batterieclip auf die Platine löten
        8. Schritt 6: Einen Weckruf einrichten
        9. Schritt 7: Was ist, wenn kein Ton zu hören ist?
        10. Probiere es aus: Temperaturgesteuerter Lüfter
      6. Was kommt als Nächstes?
    5. Kapitel 8: Ein Musikinstrument bauen
      1. Der integrierte Schaltkreis (IC)
      2. ICs und Datenblätter
      3. Wie sich Schall mit Elektrizität erzeugen lässt
      4. Töne, die der Mensch hören kann
      5. Der 555-Timer
        1. Die Betriebsspannung für einen IC
        2. Die Ausgangsfrequenz des 555-Timers einstellen
      6. Projekt #16: Eigene Töne mit dem 555-Timer erzeugen Eigene Töne mit dem 555-Timer erzeugen
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Den 555-Timer auf dem Steckboard platzieren
        3. Schritt 2: Die Frequenz einstellen
        4. Schritt 3: Lautsprecher und Koppelkondensator anschließen
        5. Schritt 4: Die Pins für Betriebsspannung und Reset verbinden
        6. Schritt 5: Töne erzeugen!
        7. Verbindungen im Team überprüfen
        8. Schritt 6: Was ist, wenn kein Ton zu hören ist?
      7. Ein nerviges Piepen in Musik umwandeln
      8. Projekt #17: Ein Instrument, das Töne erzeugt Ein Instrument, das Töne erzeugt
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Den 555-Timer und die Kondensatoren anschließen
        3. Schritt 2: Steckbrücken verbinden
        4. Schritt 3: Einsteller für Tonhöhe und Widerstand einbauen
        5. Schritt 4: Den »Ein«-Taster hinzufügen
        6. Schritt 5: Den Lautsprecher hinzufügen
        7. Schritt 6: Ein wenig musizieren!
        8. Schritt 7: Was ist, wenn das Instrument nicht funktioniert?
        9. Probiere es aus: Ein bewegungsgesteuertes Instrument bauen
      9. Was kommt als Nächstes?
  11. Teil 3: Die digitale Welt
    1. Kapitel 9: Wie Schaltkreise Nullen und Einsen verarbeiten
      1. Einsen und Nullen als Spannungen
      2. Das binäre Zahlensystem
      3. Projekt #18: Binärzahlen in Dezimalzahlen konvertieren Binärzahlen in Dezimalzahlen konvertieren
        1. Werkzeuge
        2. Schritt 1: Die Zahl zu Papier bringen
        3. Schritt 2: Die Stellenwerte aufschreiben
        4. Schritt 3: Den Wert jeder Ziffer ermitteln
        5. Probiere es aus: Noch mehr Binärzahlen umwandeln
        6. Schritt 4: Die Zahlen addieren
      4. Bits und Bytes
      5. Zahlen können alles Mögliche sein
      6. Projekt #19: Farben erraten
        1. Die RGB-LED
        2. Einkaufszettel
        3. Schritt 1: Die Taster für die Farbenauswahl platzieren
        4. Schritt 2: Die RGB-LED verbinden
        5. Schritt 3: Den Taster für die Farbenanzeige verbinden
        6. Schritt 4: Die Farben testen
        7. Probiere es aus: Löte die Schaltung für das Farben-Rate-Spiel
        8. Schritt 5: Was ist, wenn das Spiel nicht funktioniert?
      7. Wie man Wörter mit Binärzahlen darstellt
      8. Projekt #20: Die Geheimnachrichtenmaschine
        1. Der DIP-Schalter
        2. Einkaufszettel
        3. Schritt 1: Den Taster anschließen
        4. Schritt 2: Den DIP-Schalter anschließen
        5. Schritt 3: Die LEDs verbinden
        6. Schritt 4: Eine geheime Nachricht senden!
        7. Schritt 5: Was ist, wenn die Geheimnachrichtenmaschine nicht funktioniert?
        8. Warum Computer Einsen und Nullen verwenden
      9. Was kommt als Nächstes?
    2. Kapitel 10: Schaltungen, die Entscheidungen treffen
      1. Es ist nur logisch
      2. Die Logikgatter
        1. AND-Gatter prüfen auf zwei wahre Eingänge
        2. OR-Gatter prüfen auf einen wahren Eingang
        3. NOT-Gatter negieren den Eingang
        4. Ein größeres AND-Gatter
      3. Wie man Logikschaltpläne zeichnet
        1. Eine Logikgleichung für einen Geheimcode
        2. Eine Logikgleichung in einen Schaltplan umwandeln
        3. Probiere es aus: Zeichne weitere logische Aussagen als Schaltung
      4. Logische Gatter in der Praxis verwenden
        1. Mehr über Strom, Bauelemente und Transistoren
      5. Projekt #21: Ein Geheimcodetester
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Wie man andere Spannungen für ein Steckboard verwendet
        4. Schaltungen zuverlässiger machen
        5. Schritt 1: Die Schalter und Widerstände platzieren
        6. Schritt 2: Die ICs platzieren
        7. Schritt 3: Den Transistor und die LED platzieren
        8. Schritt 4: Die Logikschaltung aufbauen
        9. Schritt 5: Den Transistor fertig verdrahten
        10. Deine Bauelemente schützen
        11. Schritt 6: Den Geheimcodetester mit Spannung versorgen und testen
        12. Schritt 7: Was ist, wenn die LED nicht leuchtet?
        13. Probiere es aus: Deinen Einbruchsalarm deaktivieren
      6. Invertierende Logikgatter
        1. NAND sucht nach einer falschen Eingabe
        2. NOR sucht nach zwei falschen Eingängen
      7. Was kommt als Nächstes?
    3. Kapitel 11: Schaltungen, die Informationen speichern
      1. Ein Bit speichern
      2. Eine bessere Speicherschaltung
      3. Speicher, der sich nur zu einem bestimmten Zeitpunkt ändert
      4. Ein Ausgang, der umschaltet
      5. Projekt #22: Ein elektronisches Münzwurfspiel Ein elektronisches Münzwurfspiel
        1. Einkaufszettel
        2. Schritt 1: Die Schwingschaltung aufbauen
        3. Schritt 2: Den Start-Taster hinzufügen
        4. Schritt 3: Die Wechselschaltung bauen
        5. Schritt 4: Die LEDs für »Kopf oder Zahl« hinzufügen
        6. Schritt 5: Wirf eine »Münze«!
        7. Schritt 6: Was ist, wenn das Münzwurfspiel nicht funktioniert?
      6. Was kommt als Nächstes?
    4. Kapitel 12: Lass uns spielen!
      1. Die Komponenten des Reaktionsspiels
        1. Die Symbole UCC und GND
        2. Warum heißt es UCC oder VCC?
        3. Mit einem 555-Timer die Lauflichtgeschwindigkeit festlegen
        4. Ein Zähler, um die LEDs einzuschalten
        5. Ein Flipflop, um das Lauflicht zu starten und zu stoppen
      2. Projekt #23: Ein LED-Reaktionsspiel
        1. Einkaufszettel
        2. Werkzeuge
        3. Schritt 1: Die Schaltung mit dem 555-Timer aufbauen
        4. Schritt 2: Die LED-Steuerung aufbauen
        5. Schritt 3: Die Start/Stopp-Schaltung bauen
        6. Schritt 4: Trainiere deine Reaktionszeit!
        7. Schritt 5: Was ist, wenn das Spiel nicht funktioniert?
        8. Probiere es aus: Die Geschwindigkeit des Lauflichts ändern
      3. Ein Summer für das Spiel
      4. Was kommt als Nächstes? Interessante Dinge basteln!
  12. Zum Nachschlagen
    1. Spickzettel für die Werte von Bauelementen und Einheiten
      1. Farbcodierung von Widerständen
      2. Kondensatorcodes
      3. Standardpräfixe
    2. Das Ohmsche Gesetz im Schnelldurchgang
    3. Prinzipschaltung eines Spannungsteilers
    4. Online-Elektronikhändler
    5. Online-Quellen
  13. Index
  14. Fußnoten