Quelltext der Seite Elektrisches Bauelement

Als '''elektrisches Bauelement''' wird in der [[Elektrotechnik]] ein wesentlicher Bestandteil einer [[Elektrische Schaltung|elektrischen Schaltung]] bezeichnet, der physisch nicht weiter unterteilt werden kann, ohne seine Funktion zu verlieren.<ref name="IEV">IEC 60050, deutschsprachige Ausgabe bei [https://www.dke.de/de/services/iev-woerterbuch/iev-schablonen-detailseite?id=41585&type=dke%7Ciev DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE: ''Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch''], IEV-Nummer 151-11-21.</ref> Der Begriff steht für
* einen Träger einer [[physikalisch]]en oder [[elektronisch]] realisierbaren Eigenschaft, auch in der Form eines idealisierten Bauelementes,
* ein reales (diskretes) Bauelement.

Das elektrische Bauelement kann aus Bauteilen zusammengesetzt sein,
:Beispiel: Spulenkörper + Draht + Kern = Spule, mit der elektrischen Eigenschaft ''[[Induktivität]]''.
Wichtige elektrische Bauelemente sind [[Spannungsquelle]], [[Widerstand (Bauelement)|Widerstand]], [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensator]], [[Spule (Elektrotechnik)|Spule]], [[Diode]], [[Transistor]] und [[integrierte Schaltung]].

Grundlegende Arten von Bauelementen werden in [[Schaltplan|Schaltplänen]] durch [[Normung|genormte]] [[Schaltzeichen]] symbolisiert.

Im allgemeinen Sprachgebrauch, insbesondere im industriellen Bereich, werden reale (diskrete sowie integrierte) elektrische Bauelemente, elektromechanische und mechanische Bauelemente auch '''elektronische Bauelemente''' genannt. Damit werden Bauelemente klassifiziert, die für elektronische Geräte und Anlagen geeignet sind sowie industriell hergestellt, vertrieben und eingesetzt werden.
[[Datei:Componentes.JPG|mini|hochkant=1.4|Verschiedene elektrische Bau&shy;elemente; Klick aufs Bild (und ggf. ''Weitere Einzel&shy;heiten'') führt zur Bild&shy;beschreibungs&shy;seite mit Details zu den einzelnen abgebildeten Bauelementen]]

== Einteilung ==
Elektrische Bauelemente lassen sich nach verschiedenen voneinander unabhängigen Gesichtspunkten unterteilen:

=== Ideale und reale Bauelemente ===
{{Hauptartikel|Ideales elektrisches Bauelement#Reale und ideale Bauelemente|titel1= Ideales elektrisches Bauelement, Abschnitt: Reale und ideale Bauelemente}}
''Ideale'' Bauelemente sind fiktive Bauelemente mit idealisierten Eigenschaften. Sie sind die Grundlage zu jeder theoretischen und mathematischen Behandlung und zur [[Schaltungssimulation]].

''Reale'' Bauelemente sind physische Realisierungen von Bauelementen. Sie bilden mechanisch eine Einheit und können in elektrischer Hinsicht auch aus mehreren Bauelementen zusammengesetzt sein, also selbst eine Schaltung darstellen (beispielsweise integrierte Schaltung oder eine [[Snubber|Funkenlöschkombination]]). Gegebenenfalls wird ein reales Bauelement durch das Modell eines [[Ersatzschaltbild]]es aus idealen elektrischen Bauelementen dargestellt.
:Beispiel: Eine Spule ist kein ideales Bauelement, das einzig die Eigenschaft einer Induktivität hat, sondern es müssen auch der [[Ohmscher Widerstand|ohmsche]] Drahtwiderstand sowie [[Kondensator (Elektrotechnik)#Streu- bzw. Parasitärkapazität|Parasitärkapazitäten]] berücksichtigt werden.

=== {{Anker|Passive und aktive Bauelemente}} Aktive und passive Bauelemente ===
''Aktive'' Bauelemente befähigen eine Schaltung dazu, ein [[elektrisches Signal]] in irgendeiner Form mit höherer [[Leistung (Physik)|Leistung]] abzugeben, als ihr von der Quelle des Signals bereitgestellt wird. Ferner erlauben aktive Bauelemente eine Steuerung (beispielsweise [[Thyristor]]en, [[Optokoppler]], [[Relais]]). Dazu beziehen sie [[Hilfsenergie]] aus einer zusätzlichen Speisung oder erzeugen elektrische Energie selber ([[elektrische Energiequelle]]n, beispielsweise [[Solarzelle]]n, [[Thermoelement]]e). [[Diode|Dioden]] werden in der Regel den aktiven Bauelementen zugerechnet. Zwar lassen sie – ähnlich wie ein passives [[Gleichrichter|Gleichrichterglied]] – den [[Elektrischer Strom|Strom]] hauptsächlich nur in eine Richtung fließen, doch ihr p-n-Übergang kann gezielt angesteuert werden, sodass sie [[Elektrisches Signal|Signale]] schalten, formen und in speziellen [[Elektrische Schaltung|Schaltungen]] sogar verstärken können. Damit sind sie mehr als bloße Verbraucher und unterscheiden sich deutlich von klassischen passiven Bauteilen.

''Passive'' Bauelemente sind jene, die keine [[Verstärker (Elektrotechnik)|Verstärkerwirkung]] zeigen und keine Steuerungsfunktion besitzen, wie beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, [[Resonator]]en (und [[Memristor]]en). Sie können lineare oder nichtlineare elektrische Eigenschaften aufweisen.

=== Lineare und nichtlineare Bauelemente ===
''Lineare'' Bauelemente weisen unter spezifizierten Anwendungsbedingungen einen [[Linearität (Physik)|linearen]] Zusammenhang zwischen bestimmten elektrischen Größen (häufig [[elektrische Stromstärke]] und [[elektrische Spannung]]) auf; sie erzeugen somit keine [[Verzerrung (Elektrotechnik)|Verzerrungen]]. Beim Betrieb mit [[Wechselgröße]]n wirkt sich das beispielsweise so aus, dass im Ausgangssignal keine weiteren [[Frequenz]]en vorkommen als im Eingangssignal. Sie genügen dem [[Superposition (Physik)|Superpositionsprinzip]].

''Nichtlineare'' Bauelemente können eine unerwünschte oder eine durchaus erwünschte Nichtlinearität aufweisen.
:Beispiel: Eine Diode leitet nur in einer Richtung Strom, während sie sich bei entgegengesetzter Polarität der anliegenden Spannung nahezu wie ein Isolator verhält.
:Beispiel: Die Nachbildung von Sinnesempfindungen erfordert oft Bauelemente für einen [[Logarithmus#Logarithmus in Anwendung und Natur|logarithmischen]] Zusammenhang.

=== Diskrete und integrierte Bauelemente ===
Ein elektrisches Bauelement, welches nur aus einer einzigen Funktionseinheit besteht, wird als ''diskret'' bezeichnet. Demgegenüber sind in integrierten Schaltkreisen mehrere gleichartige oder unterschiedliche Funktionseinheiten zu einem komplexen Bauelement zusammengefasst.

Beispiele für diskrete Bauelemente sind:
*[[Widerstand (Elektrotechnik)|elektrische Widerstände]]
*[[Kondensator (Elektrotechnik)|elektrische Kondensatoren]]
*[[Transistor]]en
*[[Diode]]n
Sie finden sich auch als Bestandteile in integrierten Bauelementen.

=== Analoge und digitale Bauelemente ===
Hierzu zählen die Bauelemente zur Behandlung
* eines [[Analogsignal]]s, beispielsweise [[Operationsverstärker]], [[Spannungsregler]];
* eines [[Digitalsignal]]s, beispielsweise [[Logikgatter]], [[Datenspeicher]];
sowie die Übergangselemente als
* [[Analog-Digital-Umsetzer]] und
* [[Digital-Analog-Umsetzer]].

== Funktionsprinzipien ==
Elektrische Bauelemente nutzen durch [[Elektrisches Feld|elektrisches]] oder [[magnetisches Feld]] ausgelöste Effekte, ferner thermische oder [[Photoelektrischer Effekt|photoelektrische Effekte]], [[festkörperphysik]]alische Eigenschaften von [[Halbleiter]]materialien und weitere Beeinflussbarkeiten sowie mechanische Bewegungen und Kräfte, um bestimmte gewünschte funktionale Zusammenhänge herzustellen; siehe auch [[Sensoren nach Messprinzip]]. Bauelemente dienen der Umformung von elektrischen Größen untereinander (beispielsweise Stromstärke in Spannung oder deren zeitliche Ableitung) sowie von nichtelektrischen in elektrische Größen (beispielsweise Licht, Schall, magnetische Flussdichte, Kraft, Temperatur; siehe auch [[Sensoren nach Messgröße]]) und umgekehrt. Beispiele sind [[Fotodiode]]n, [[Leuchtdiode]]n, [[Signalgeber]], [[Aktor]]en und [[Sensor]]en wie [[Schalter (Elektrotechnik)|mechanischer]] oder [[elektronischer Schalter]], [[Thermistor]]en, [[Piezoeffekt|Piezoelemente]] oder [[Dehnungsmessstreifen]].

Die Zusammenschaltung von Bauelementen und [[Elektrische Leitung|elektrischen Leitungen]] ergibt eine elektrische Schaltung, oft montiert auf einer [[Leiterplatte]] oder als [[Baugruppe#Elektronische Baugruppe|Baugruppe]]. Die Innenschaltung und Funktion solcher steckbarer oder einlötbarer Schaltungen wird oft nicht ausführlich dargestellt, sondern nur anhand ihrer Typenbezeichnung spezifiziert.

== Liste elektrischer Bauelemente ==
* siehe [[Liste elektrischer Bauelemente]]

== Literatur ==
* {{Literatur | Autor = Erwin Böhmer, Dietmar Ehrhardt, Wolfgang Oberschelp | Titel = Elemente der angewandten Elektronik: Kompendium für Ausbildung und Beruf | Verlag = Vieweg + Teubner | Auflage = 16| Jahr =  2010 | ISBN = 9783834893369 }}

== Weblinks ==
*''[https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/dual/educeth-dam/documents/Unterrichtsmaterialien/informationstechnologien-und-elektrotechnik/passive-bauelemente-in-der-elektronik-werkstatt/lekkas-werkstatt-passive-be-neu.pdf Werkstattunterricht zum Thema „Passive Bauelemente“]'' (PDF; 416&nbsp;kB)
*''[https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/dual/educeth-dam/documents/Unterrichtsmaterialien/informationstechnologien-und-elektrotechnik/aktive-bauelemente-in-der-elektronik-werkstatt/lekkas-werkstatt-bauelemente-teil1.pdf Werkstattunterricht zum Thema „Aktive Bauelemente“]'' (PDF; 465&nbsp;kB)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Elektrisches Bauelement| ]]