In der Elektrotechnik wird zur Steuerung von elektrischen Strömen meistens die Schaltungstechnik eingesetzt. Hierbei werden elektrische Ströme, wie z.B. Strom, Spannung oder auch Leistung in verschiedene Schaltbereiche aufgeteilt. Die Schaltungstechnik basiert auf den Grundschaltungen UND-Schaltung und ODER-Schaltung.
Die UND-Schaltung (auch als Verknüpfungstonne bezeichnet) ist eine Grundschaltung, bei der zwei ortsfeste Elektronen in einem elektrischen Leiter aufeinandertreffen. Sie ist dann gegeben, wenn beide Elektronen den gleichen Weg durch den elektrischen Leiter nehmen. Es entsteht ein stabiler elektrischer Stromkreis, welcher durch die beiden Elektronen gebildet wird.
Elektrische Schaltungen kann man in vielen verschiedenen Formen finden. Im einfachsten Fall besteht eine elektrische Schaltung aus einem Stromkreis, in dem ein elektrischer Verbraucher angeschlossen ist. Der elektrische Verbraucher erzeugt eine Spannung, die den Stromkreis schließt.
In der Regel besteht ein elektrischer Verbraucher aus einem elektrischen Widerstand, in dem die Spannung umgesetzt wird in elektrische Leistung. Die elektrische Leistung wird in Watt (W) angegeben. Je höher die elektrische Leistung ist, desto höher ist auch der Strom, der durch den elektrischen Verbraucher fließt.
Eine elektrische Schaltung kann auch aus mehreren elektrischen Verbrauchern bestehen. In diesem Fall müssen die elektrischen Verbraucher in Reihe geschaltet werden, damit der Stromkreis geschlossen ist.
In der Regel werden elektrische Schaltungen in einem Schaltkasten untergebracht. Im Schaltkasten befinden sich die Schalter, mit denen die elektrischen Verbraucher ein- oder ausgeschaltet werden können.
Im Alltag findet man elektrische Schaltungen in vielen verschiedenen Formen. So gibt es beispielsweise elektrische Schaltungen in Lampen, in Staubsaugern oder in Autos.
Beispiel 1:
Eine UND-Schaltung ist eine Kombination aus zwei Schaltungen, die dafür sorgt, dass beide Schaltungen erst aktiviert werden, wenn beide Schaltungen gleichzeitig angesteuert werden. Das kann zum Beispiel im Auto zum Einsatz kommen, wo zwei Bremslichter geschaltet werden: Wenn nur eines der Bremslichter angesteuert wird, ist die Schaltung nicht aktiv. Wenn beide Bremslichter angesteuert werden, werden beide Bremslichter aktiviert.
Beispiel 2:
Wenn man zwei Lichter mit einem Schalter verbindet, so ist dies eine UND-Schaltung. Dies bedeutet, dass beide Lichter angehen, wenn der Schalter betätigt wird. Wenn man zwei Lichter mit zwei Schaltern verbindet, so ist dies eine UND-Schaltung mit paralleler Verknüpfung. Dies bedeutet, dass beide Lichter angehen, wenn mindestens einer der Schalter betätigt wird.
ODER-Schaltungen
Die ODER-Schaltung (auch als Verknüpfungs-Überholung bezeichnet) ist ebenfalls eine Grundschaltung, bei der zwei ortsfeste Elektronen in einem elektrischen Leiter aufeinandertreffen. Sie ist dann gegeben, wenn nur eines der beiden Elektronen den gleichen Weg durch den elektrischen Leiter nehmen. Das andere Elektron überholt es dabei. Es entsteht ein stabiler elektrischer Stromkreis, welcher durch die beiden Elektronen gebildet wird.
Einfache Erklärung: Bei der Öffnung einer Tür mit einem Schlüssel muss dieser in das Schloss gesteckt und umgedreht werden. Bei manchen Schlössern ist es möglich, dass zwei Schlüssel zur selben Zeit stecken, dann ist die Öffnung der Tür möglich. Dies nennt man eine ODER-Schaltung.
Elektrische Schaltungen (oder-Schaltungen) gibt es im Alltag überall. Sie sind notwendig, um elektrische Ströme zu leiten. Am häufigsten finden sie sich in Haushaltsgeräten, Autos oder Elektrogeräten. Aber auch in der Industrie sind ODER-Schaltungen unverzichtbar. Sie werden in vielen verschiedenen Formen hergestellt. Die bekannteste ist wohl die Wechselschaltung.
Die Wechselschaltung hat zwei Kontakte, die miteinander verbunden sind. Wenn der eine Kontakt angelegt ist, ist der andere automatisch abgeschaltet. Dadurch kann der Stromfluss unterbrochen werden. Die Wechselschaltung wird vor allem in Lichtschaltern, Steckdosen und Schaltern verwendet. Sie ist sehr einfach aufgebaut und kann von jedem gelernt werden.
Eine andere häufig verwendete elektrische Schaltung ist die Reihenschaltung. Bei dieser Schaltung werden mehrere Kontakte miteinander verbunden. Durch den Stromfluss werden alle Kontakte auf einmal aktiviert. Die Reihenschaltung hat den Vorteil, dass sie sehr viel Strom leiten kann. Sie findet sich beispielsweise in Autos oder Rasenmähern.
In der Industrie werden elektrische Schaltungen vor allem in Motoren verwendet. Bei diesen Schaltungen müssen viele Kontakte auf einmal aktiviert werden. Daher werden häufig parallele Schaltungen eingesetzt. Bei dieser Schaltung werden mehrere Kontakte miteinander verbunden. Durch den Stromfluss werden alle Kontakte auf einmal aktiviert. Die parallele Schaltung hat den Vorteil, dass sie sehr viel Strom leiten kann. Sie findet sich beispielsweise in Industriemotoren.
Beispiel 1:
Im Alltag finden ODER-Schaltungen Anwendung, wenn zwei oder mehrere Aktionen ausgeführt werden sollen. So kann man beispielsweise beide Füße auf dem Boden halten und zugleich an einer Türklinke ziehen, um diese zu öffnen. ODER-Schaltungen werden auch in elektronischen Geräten verwendet, um mehrere Funktionen auszuführen.
So gibt es beispielsweise Fernseher mit mehreren HDMI-Eingängen, über die verschiedene Geräte wie Spielkonsolen, DVD-Player oder Blu-ray-Player angeschlossen werden können. Über einen der HDMI-Eingänge kann das Fernsehgerät dann Bild und Ton empfangen.
Beispiel 2:
Zum Beispiel können ODER-Schaltungen beim Lichtschalter in Haushalten verwendet werden. So kann beispielsweise durch Betätigen des Lichtschalters im Flur das Licht im Flur und im Wohnzimmer angehen, während das Licht im Schlafzimmer ausgeschaltet bleibt. Eine andere Anwendung von ODER-Schaltungen ist bei Türschaltern zu finden.
So kann beispielsweise durch Betätigen des Türöffners im Flur die Tür im Flur und im Wohnzimmer geöffnet werden, während die Tür im Schlafzimmer geschlossen bleibt.
Mein Name ist Anatoli Bauer und ich wohne im Norden an der Nordseeküste in Husum. Ich beschäftige mich leidenschaftlich gerne mit den Naturwissenschaften und interessiere mich vor allem für Physik und alles, was mit dem Weltraum und entfernten Planten zu tun hat.
Ich habe kürzlich ein Beleuchtungssystem für mein Haus entworfen, das auf diesen Schaltungen basiert, und es war ein Erfolg. Die UND-Schaltung, die ich für die Flurbeleuchtung verwendet habe, sorgt dafür, dass Energie gespart wird, indem das Licht nur dann eingeschaltet wird, wenn es wirklich notwendig ist. Die ODER-Schaltung im Wohnzimmer bietet Flexibilität und Komfort, da wir das Licht auf verschiedene Weisen steuern können. Ich schätze, wie der Artikel die Relevanz dieser Schaltungen für alltägliche Anwendungen hervorhebt, denn genau das macht die Elektrotechnik so spannend. Es geht nicht nur um Theorie; es geht darum, Lösungen für reale Probleme zu finden. Ich finde es toll, dass solche Artikel existieren, die technische Inhalte zugänglich machen und gleichzeitig die praktische Anwendung betonen.
Ich habe kürzlich ein Beleuchtungssystem für mein Haus entworfen, das auf diesen Schaltungen basiert, und es war ein Erfolg. Die UND-Schaltung, die ich für die Flurbeleuchtung verwendet habe, sorgt dafür, dass Energie gespart wird, indem das Licht nur dann eingeschaltet wird, wenn es wirklich notwendig ist. Die ODER-Schaltung im Wohnzimmer bietet Flexibilität und Komfort, da wir das Licht auf verschiedene Weisen steuern können. Ich schätze, wie der Artikel die Relevanz dieser Schaltungen für alltägliche Anwendungen hervorhebt, denn genau das macht die Elektrotechnik so spannend. Es geht nicht nur um Theorie; es geht darum, Lösungen für reale Probleme zu finden. Ich finde es toll, dass solche Artikel existieren, die technische Inhalte zugänglich machen und gleichzeitig die praktische Anwendung betonen.