Die Welt der Elektrotechnik
Die Elektrotechnik beschäftigt sich mit Geräten und Anlagen, die ihre Wirkungsgrundlage in der elektrischen Energie finden. Dazu liefert die Elektrizitätslehre das physikalische Fundament. Elektrizität umfasst alle Phänomene, die sich aus der Bewegung elektrisch geladener Teilchen, sogenannten Elektronen, ergeben. Bewegt sich ein Elektron durch eine Leitung von einem Ende zum anderen, spricht man von Strom. Damit Strom fließen kann, muss an den Enden dieser Leitung ein Potenzialunterschied in der Form einer elektrischen Spannung bestehen. Um das zu versinnbildlichen, kann der Vergleich zwischen einem See und einem Fluss herangezogen werden. Das Wasser in einem Fluss bewegt sich, weil sich die Quelle an einem höheren Ort befindet als das Becken, in das es fließt. Hier ist ein Potenzialunterschied in der Form einer Höhendifferenz Ursache für die Bewegung. Ein See hingegen fließt nirgendwo hin, weil sein Ufer überall die gleiche Höhe besitzt.
Über die elektrische Spannung wurde die Elektrotechnik früher in die Starkstrom- und in die Schwachstromtechnik unterteilt. Deren Grenze war nicht klar definiert, im Allgemeinen lag sie bei einer Spannung von 1000 Volt. Durch den technologischen Entwicklungsschub der letzten Jahre wurde diese Unterteilung verfeinert. Die Starkstromtechnik verzweigte sich in Energietechnik und Antriebstechnik. Die Schwachstromtechnik fand ihren Niederschlag in der Nachrichtentechnik. Hinzu kamen neue Bereiche wie die Elektronik, die Automatisierung und die Messtechnik.
Die elektrische Energietechnik befasst sich mit der Gewinnung von Energie aus Generatoren. Generatoren wandeln mechanische Bewegung in elektrische Energie um. In diesen Bereich gehören zudem alle Fragen, die sich mit dem Transport von Elektrizität beschäftigen. Als Gegenspieler zur Energietechnik fungiert die Antriebstechnik, die sich um die Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Antriebskraft kümmert.
Die Nachrichtentechnik ist wohl jener Bereich der Elektrotechnik, der uns im Alltag am meisten begegnet. Darunter werden alle Aspekte versammelt, die sich für die Signalübermittlung mittels Leitungen oder elektromagnetischer Wellen interessieren. Hauptsächlich handelt es sich also um die Telekommunikation. Dazu gehören auch Satelliten, Antennen, die Mikrowellentechnik sowie die Kodierung.
Die Welt der Elektronik dreht sich insbesondere um Halbleiter. Um Halbleiter zu verstehen, muss man sich bewusst machen, dass es Materialien gibt, die den Strom sehr gut leiten und solche, die den Strom überhaupt nicht leiten. Letztere nennt man deshalb auch Isolatoren. Die Fähigkeit, Strom zu leiten, liegt bei Halbleitern zwischen diesen zwei Extremen. Daher auch der Name. Ein wichtiges Merkmal von Halbleitern ist die Abhängigkeit ihrer Leitfähigkeit von der Temperatur. Während normale Materialien den Strom bei höheren Temperaturen schlechter leiten, ist bei Halbleitern genau das Gegenteil der Fall.
Es handelt sich hier nicht um eine abschließende Aufzählung aller Teilgebiete und mit der rasanten Weiterentwicklung der Technologie werden sich in naher Zukunft sicherlich noch weitere Fachgebiete dazugesellen.