Modellbahn-Elektrotechnik

Übersicht

Warum sollten sich Modellbahner mit Elektrotechnik und Elektronik beschäftigen? Ein Statement.

Alles was Sie über Modellbahn-Elektrotechnik und ‑Elektronik wissen sollten, finden Sie auf den Unterseiten.

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1. Grundlagen der Elektrotechnik für die Modellbahn

Nachschlagewerke

Fachausdrücke
Spannung, Stromstärke, Widerstand, Leistung: die Formeln
Toleranz, aber nach Regeln: Die E‑Reihen
Vereinfachungen zu Bauteilangaben
Farbcodes
- Widerstand-Farbcodes
- Kondensator-Farbcodes
Standard-Halbleiter
Schaltzeichen
Was die Symbole an Elektrogeräten bedeuten

Strom fließt, aber warum, woher und wohin?

Der Stromfluss
Die Stromrichtung
Plus, Minus, Null und Masse

Energie nutzen

Energieverbrauch
Spannungsabfall

Das Ohm’sche Gesetz
Das Ohm’sche Gesetz im Modellbahnalltag

Seriell oder parallel

Widerstand und Verbraucher in Parallelschaltung
Widerstand und Verbraucher in Reihenschaltung
Batterien und Kondensatoren parallel oder seriell geschaltet

Kondensatoren

Kurz speichern mit Kondensatoren
Kapazität und Farad
Der Kondensator als frequenzabhängiger Widerstand
Dynamische Ambivalenz des Kondensators
Der Kondensator als Bauteil (Kennzeichnung)
Elektrolyt-Kondensatoren
Kennzeichnung von Elkos

Magnetismus und Elektromagnetismus

Magnetfelder überall
Dauermagnete
Elektromagnetismus
Induktion: Das Magnetfeld schlägt zurück
Die fatale Selbstinduktion

Der Elektromotor

Das Grundprinzip des Elektromotors
Wechselstrommotoren
- Bürstenmotoren
- Der Allstrommotor
Trägheit,Drehmoment und Schwungmasse
Feinfühliges Steuern mit Glockenankermotoren
Wenn der Motor fremdgehen soll
- Gleichstromlok auf Wechselstromsystem
- Wechselstromlok auf Gleichstromsystem

Weichen- und Signalantriebe

Doppelspulenantrieb oder Motor?
Der Doppelspulenantrieb
Gedämpfter Doppelspulenantrieb
Weichenlagemeldung
Weichenstraßen
Immer genügend »Saft« fürs Weichenstellen dank Weichenbooster

2. Grundlagen der Elektronik für die Modellbahn

Vom Silizium-Kristall zum Halbleiter

Dioden und Gleichrichter

Dioden für den Modellbahnbetrieb
Zener-Dioden
Mehrere Dioden in einem Gehäuse
Brückengleichrichter
- Die Graetz-Brücke

Transistoren

Wie ein Transistor funktioniert
- Verstärken oder schalten?
NPN oder PNP?
Leistungstransistoren
- Wärme ableiten!
Vielseitig einsetzbar: Transistor in Emitterschaltung
- Pull-up und Pull-down
- Spannungsabfall zwischen Basis und Emitter
Transistor-Kippschaltungen: Mehr als Blinklicht

Integrierte Schaltungen

Was ist ein IC?
- IC-Bezeichnungen
TTL, CMOS, Linear oder was sonst noch?
NE 555, der Chip für Modellbahner
Logik im Chip
Schaltalgebra als praktisch nützliche Theorie

SMD-Bauteile

3. Elektrotechnik und Elektronik in der Modellbahnpraxis

Schaltung testen
Das richtige Werkzeug
- Richtig löten
Schaltung aufbauen
- Platinen verwenden
Von der Schaltung zum Verbraucher
Verdrahtung

Die Modellbahn-Systeme

Analog oder digital
- Umrüsten?
Gleichstrom oder Wechselstrom?
2 Schienen – 2 Leiter (2S-2L)
3 Schienen – 2 Leiter (3S-2L)
3 Schienen – 3 Leiter (3S-3L)
Rollmaterial zwischen den Welten

Energieversorgung

Wie wird der “Strom aus der Steckdose” modellbahngerecht?
Mehr Power als aus dem Modellbahntrafo
- PC-Netzteil recyceln
Wechselspannung für die Modellbahnelektronik gleichrichten und glätten
Universal-Versorgung für die Peripherie
Die Spannung zum Verbraucher bringen

Widerstände

Widerstände: bunt bedruckte Röllchen
Verstellbare Widerstände
Veränderliche Widerstände

Beleuchtung

Lampenspannung ermitteln
Lampen gegen LED austauschen
Fenster in Modellhäusern beleuchten
Straßenlaternen
Blink- und Lauflicht
Licht im Rollmaterial
Spitzenlicht und Schlusslicht

Die Fahrspannung

Der Stelltrafo
Das Fahrgerät
Trägheit austricksen
- Die Impulslängensteuerung
- Phasenanschnittsteuerung
Die Fahrtrichtung
Vom Fahrpult zum Rollmaterial
- Der Übergangswiderstand
- Von der Schiene übers Rad

Signalbilder schalten

Signalbilder
Formsignale ansteuern
Lichtsignale ansteuern
- H/V‑Lichtsignale
- Signale trickreich schalten
Ks- und Hl-Signale schalten

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