Elektrotechnik/ Elektronik Begriffe erklärt: Einkristall, Eintaktverstärker, Elektroakustik, Elektrische Ladung, Elektrode, Elektrodynamik, Elektrolytkondensator, Elektromagnet, Elektronenröhre, Emitter

Begriffserklärungen - Lexikon Elektrotechnik und Elektronik Begriffe - Anfangsbuchstabe "E"

Begriffserklärungen - Lexikon
Elektrotechnik und Elektronik Begriffe - Anfangsbuchstabe "E"

Einkristall
Idealer Kristall, dessen Gitter in seiner gesamten Ausdehnung einen ungestörten Aufbau ohne mikroskopische Baufehler (Versetzungen, Fehlordnungen) hat. Einkristalle entstehen durch Kristallzüchtung aus einem Kristallisationskeim (Impfkeim), der langsam aus der Schmelze des zu kristallisierenden Materials gezogen wird. Dabei wandern wandern im Impfkeim vorhandene Versetzungen an die Oberfläche aus und setzen sich im Kristall nicht fort. Ebenso bleiben alle Verunreinigungen in der Schmelze und es entsteht ein hochreiner Einkristall (wird auch "Ingot" genannt). Dieser hat die Form eines Zylinders. Einkristalle (z.B. Silizium) werden in der Halbleiterindustrie benötigt, um Scheiben (Wafer) als Substrat für die Herstellung integrierter Schaltungen zu gewinnen.

Eintaktverstärker
Verstärkerschaltung der Audioelektronik mit geringer Anzahl von Verstärkerstufen. Als Transistorverstärker-Schaltung haben sie nur einen Transistor. Für Endstufen früher meist in Röhrentechnik aufgebaut. Als Endverstärker auch als "A-Endstufe" bezeichnet.

Elektroakustik
Teilgebiet der Elektronik und technischen Akustik, welches sich mit der Umwandlung von Schall im hörbaren Bereich in elektrische Schwingungen und umgekehrt sowie mit der Speicherung, Wiedergabe und Erzeugung von Schall beschäftigt. Als Schall werden mechanische Schwingungen, die sich in Festkörpern, Flüssigkeiten oder Gas (z.B. Luft) ausbreiten, bezeichnet. Schallwellen im für Menschen hörbaren Bereich werden als akustische Wellen bezeichnet. Bauelemente der Elektroakustik sind Schallwandler wie z.B. Mikrofon, Kopfhörer, Magnetköpfe von Tonbandgeräten, Kristalltonabnehmer im Schallplattenspieler (Piezokristall als Wandler) und Lautsprecher. Einer der ersten Schallwandler war das Kohlemikrofon. Eine bekannte Elektronikschaltung ist der Tonfrequenzgenerator. Elektrotechnisch betrachtet ist die Elektroakustik ein Teilgebiet der Schwachstromtechnik.

Elektrische Ladung
Durch Trennung von positiven und negativen Ladungsträgern (Ionen, Elektronen) entsteht ein elektrisches Feld. Körper lassen sich elektrisch aufladen, indem Elektronen von einem Körper aufgenommen oder abgegeben werden. Die elektrische Ladung Q wird in Coulomb (C) gemessen (1 C = 1 Amperesekunde). Bei konstanter Stromstärke I gilt Q = I * t. (Die Ladung 1 C fließt in 1 s bei einer Stromstärke von 1 A.)

Elektrode
Elektrischer Leiter, der den äußeren elektrischen Anschluß in ein spezielles Medium, wie z.B. Gas oder Flüssigkeit, realisiert. So ist die Elektronenröhre ein luftleerer Glaskolben, in den elektrische Anschlüsse über einen Sockel hineingeführt sind. Im Inneren der Röhre werden diese Anschlüsse dann Elektroden (Kathode und Anode) genannt. Elektroden bestehen meist aus Metall oder Graphit. Elektroden nehmen in der Elektrochemie auch selbst an chemischen Reaktionen teil - dabei ist die Anode die Elektrode, an der die Oxidation abläuft, während die Kathode die Elektrode ist, an der die Reduktion abläuft.

Elektrodynamik
Teilgebiet der Physik, welches sich mit veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern sowie bewegten elektrischen Ladungen und den dabei entstehenden elektromagnetischen Wellen beschäftigt.

Elektrolytkondensator
Bauform eines Kondensators (Bauelement zur Speicherung elektrischer Ladungen). Wird auch Elko genannt. Er zeichnet sich durch eine Polarität und eine relativ hohe Kapazität aus. Je nach verwendeten Materialien gibt es Aluminium-, Tantal-, oder Niob-Elektrolytkondensatoren. Es wird eine Flüssigkeit (Elektrolyt) als Elektrode verwendet. Elektrolytkondensatoren können nur für Gleichspannungen (mit evtl. niedriger Wechselspannungskomponente) verwendet werden. Elektrolytkondensatoren haben eine begrenzte Lebensdauer, die durch Erwärmen stark reduziert sein kann.

Elektromagnet
Eine stromdurchflossene Spule erzeugt ein Magnetfeld um sich. Die Feldlinien verlaufen parallel zur Spulenachse. Die einzelnen Feldlinien jeder Wicklung (die einzelnen Magnetfelder) überlagern sich und addieren sich. Es entsteht lokal ein viel stärkeres Magnetfeld, als es ein einzelner Leiter hätte erzeugen können. Ein Eisenkern verstärkt den Elektromagnet, die magnetischen Feldlinien treten am Ende des Eisenkerns aus und haben dort die größte Dichte außerhalb des Kerns. Anwendungen für Elektromagnete sind das Bewegen, Betätigen, Auslösen oder Verriegeln von Stellgliedern oder das Fixieren von Bauteilen. So kommen Elektromagnete in automatischen Türöffnern und Türverriegelungen, als Hubmagnet oder in Magnetschwebebahnen zum Einsatz.

Elektronenröhre
Eine Elektronenröhre ist ein luftleerer Glaskolben, in den elektrische Anschlüsse über einen Sockel hineingeführt sind. Im Inneren der Röhre werden diese Anschlüsse dann "Elektroden" genannt. Ein Heizdraht wird durch Stromfluß zum Glühen gebracht, wie bei einer Glühlampe. Der Heizdraht selber oder eine daran miterhitzte Elektrode (indirekt erhitzt) wird Kathode genannt. Durch die hohe Temperatur treten Elektronen aus der Kathode aus und bilden eine "Elektronenwolke" um die Kathode. Sie stehen nun als freie Ladungsträger im Vakuum zur Verfügung. Um die Heizwicklung herum ist eine meist zylinderförmige weitere Elektrode angebracht, die Anode. Sie hat die Funktion, die freien Ladungsträger wieder "einzusammeln". Die Elektronen wandern von der Kathode zur Anode. Die Diode ist die einfachste Funktion, die sich mit einer Röhre herstellen läßt. An der Kathode wird eine negative Spannung und an der Anode eine positive Spannung angelegt. Die negativ geladenen Elektronen werden von der Anode angezogen, sie bewegen sich frei durch das Vakuum von der heißen Kathode zur Anode und werden dort wieder eingesammelt. Es fließt ein elektrischer Strom! Die Spannung wurde in "Flußrichtung" angelegt. Wenn zwischen Kathode und Anode ein Metallgitter eingebaut ist, welches ebenfalls als Elektrode fungiert, dann sprechen wir von einer Triode. Es gibt noch eine Vielzahl weiterer Röhrenarten, in denen weitere Metallgitter zum Einsatz kommen. So gibt es Tetroden (Vierelektrodenröhre - Kathode, Anode und 2 Gitter), Pentoden (Fünfelektrodenröhre - Kathode, Anode und 3 Gitter), Hexoden (Sechselektrodenröhre - Kathode, Anode und 4 Gitter) und weitere.

Emitter
Elektrode eines Transistors (Bipolartransistor). Dieser besteht aus drei wechselnden p- und n-dotierten Halbleiterschichten (Folge: npn bzw. pnp), welche eng beieinanderliegen und Kollektor, Basis und Emitter genannt werden. Das Schaltsymbol des Transistors zeigt den Emitter (E) mit einem kleinen Pfeil. Der zu steuernde Hauptstrom fließt zwischen dem Kollektor und dem Emitter.

Emitterschaltung
Verstärkerschaltung eines Transistors (Bipolartransistor), bei der die Eingangsspannung am pn-Übergang zwischen Basis und Emitter anliegt. Der Emitteranschluß ist der gemeinsame Bezugspunkt von Eingangs- und Ausgangsspannung. Das Ausgangssignal wird zwischen Kollektor und Emitter abgegriffen. Diese Art der Schaltung wird u.a. in Kleinsignal-Verstärkern eingesetzt.