In Netztrafos werden Flussdichten bis ca. 2 Tesla (T) gewählt. In Übertragern bis ca. 0,5 Tesla (T). Was ist dafür der Grund? Und was hat das mit der Sättigung zu tun?

Netztransformatoren werden auf die Netzfrequenz optimiert und sollen nur eine Frequenz übertragen. Übertrager sollen eine Frequenz von (ca.) 30 Hz bis 15 kHz übertragen. Netztransformatoren werden ohne Luftspalt im Eisenkern gefertigt und bis zur Sättigungsgrenze magnetisiert. Die Sättigungsgrenze liegt meist bei 1,5 bis 1,6 Tesla wenn hochlegiertes Elektroblech verwendet wird.

Durch die große Frequenzbandbreite bei Übertragern darf bei keiner Frequenz die Sättigung erreicht werden. Das würde zu Verzerrungen führen und der Klirrfaktor würde stark ansteigen. Luft ist ein magnetisch schlechter Leiter. Eine magnetische Sättigung bei Luft ist nicht möglich. Darum wird bei Tonfrequenzübertragern im Eisenkern ein Luftspalt eingebaut. Nur so ist eine einigermaßen verzerrungsarme Übertragung des gewünschten Tonbereiches möglich. Es wird damit auch nur eine geringere Magnetisierung möglich.

Da LEDs auch ohne Vorwiderstand funktionieren, ist es schwierig, Argumente für den dringend notwendigen Vorwiderstand zu finden. In der Regel fußt der Versuch eines dauerhaften Betriebs einer LED “ohne Vorwiderstand” auf der Unkenntnis über die innere Funktionsweise einer LED oder von Halbleitern allgemein.

LEDs sind stromgesteuert. Je mehr Strom durch sie hindurch fließt, desto heller leuchten Sie. Betreibt man eine LED mit drei verschiedenen Vorwiderständen und erzeugt 10, 15 und 20 mA sieht man deutlich den Unterschied.

Bei der Erzeugung von Licht, egal ob Glühlampe oder LED, entsteht immer auch Wärme. Wärme drückt sich bei einen Halbleiter, wie zum Beispiel bei einer LED, in einer besseren Leitfähigkeit aus. Das bedeutet, der Strom durch eine warme LED ist größer als durch eine kalte LED.

Welche Konsequenz resultiert daraus? Die leuchtende LED erzeugt Wärme. Die Wärme führt zu einer besseren Leitfähigkeit. Durch die LED fließt dann mehr Strom. Die LED leuchtet heller und erzeugt mehr Wärme. Mehr Wärme, bessere Leitfähigkeit und noch mehr Strom. Irgendwann ist der Strom jedoch so groß, dass die LED zerstört wird.
Um dem vorzubeugen, wird der Strom durch die LED durch eine Konstantstromquelle geregelt oder einen Vorwiderstand begrenzt.

Ein Blockkondensator blockt eine kurzfristige sinkende Betriebsspannung an einem integrierten Schaltkreis, die zum Beispiel bei einer kurzfristigen hohen Stromentnahme durch den Schaltkreis entstehen kann.

Ein Blockkondensator kann auch eine kurzfristig erhöhte Betriebsspannung blocken. Man spricht dann auch von einem Entstörkondensator.

Der Blockkondensator ist auch unter dem Begriff Stützkondensator bekannt.

Bei digitalen Schaltkreisen werden üblicherweise Folienkondensatoren mit 100 nF als Blockkondensatoren verwendet. Es gibt auch IC-Sockel, die bereits einen Blockkondensator eingebaut haben.

In Gesprächen mit Schülern und Azubis stelle ich immer wieder fest, dass in Schulen und in der Ausbildung junge Menschen damit gequält werden, Transistor-Schaltungen und Transistor-Verstärker zu berechnen, aufzubauen und zu messen.

Will man Spannung, Strom oder Leistung verstärken, dann tut es oft ein Transistor. Egal ob im digitalen Schaltbetrieb oder bei analogen Anwendungen. Die Berechnung von Transistor-Schaltungen füllt ganze Bücher. Für fast jede Verstärkungsaufgabe findet sich eine passende Schaltung.

Dabei wäre in vielen Fällen und auch in der praktischen Anwendung ein Operationsverstärker die bessere Wahl. Zwar scheint ein Operationsverstärker viel komplexer zu sein. Doch es gibt hier sehr genügsame Typen, die für Anfängerschaltungen prädestiniert sind. Mit einer handvoll zusätzlicher passiver Bauteile lässt sich ein Verstärker fix und fertig aufbauen. Auf komplexe Berechnungen an einem Transistor-Verstärker kann man getrost verzichten.

Parallelgeschaltete Kondensatoren findet man in der Schaltungstechnik nicht allzu häufig. Vor allem nicht, um bestimmte Kapazitätswerte zu erzeugen.

Und doch kann es vorkommen, dass man in einer Schaltung ein Tantal- (100µF) und ein Keramik-Kondensator (0,1 µF)  findet, die parallel geschaltet sind.

Es handelt sich dabei um Abblockkondensatoren. Sie sollen verhindern, dass sich bestimmte Frequenzen innerhalb einer Schaltung ausbreiten und das ganze Gebilde anfängt zu schwingen.

Warum man jetzt ausgerechnet zwei davon nimmt hat folgenden Grund: Einer ist sozusagen fürs Grobe und der andere fürs Feine gedacht. Kleine Kondensatoren sind wunderbar für hohe Frequenzbereiche (mit kleiner Amplitude) geeignet. Große Kondensatoren dagegen eignen sich, um die Reste von tiefen Schwingungen (z. B. 50 Hz) zu blockieren. Elektrolytkondensatoren, egal ob Tantal oder Aluminium, sind besonders geeignet, weil die Bauart (im Vergeleich) eben sehr klein ist. Durch die Funktionsweise dieser Kondensatoren sind diese zu träge für den höheren Frequenzbereich.