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Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
15:28
 

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan (Elektronik)

Hallo,

ich gehe von einer Spannung von 3,3V aus.
Hänge ich darein einen Widerstand von 1 mOhm (Milliohm), so würde die Berechnung nach dem Ohmschen Gesetz eine Stromstärke von 3.3 kA (Kiloampere) ermitteln.

Ist da ein Denkfehler, oder passt das so?

Das würde ja bedeuten, dass in die Masse meines Raspberry 3300 Ampere reinballern, wenn ich den 3.3V-Pin direkt mit dem GND-Pin verbinde; korrekt?
Bei einer zulässigen Stromstärke je Pin von max. 2 Milliampere erscheinen mir diese Werte irgendwie utopisch.
Oder ist das so richtig?

Gruß

finni(R)

27.05.2015,
15:36

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

Theoretisch stimmt deine Annahme, aber...

...du vernachlässigst dabei den Innenwiderstand der 3,3V-Quelle. Bei diesem Beinahekurzschluss wird wohl dein Ausgang kaputt gehen. ;)

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
15:41

@ finni

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» Theoretisch stimmt deine Annahme, aber...
»
» ...du vernachlässigst dabei den Innenwiderstand der 3,3V-Quelle. Bei diesem
» Beinahekurzschluss wird wohl dein Ausgang kaputt gehen. ;)

Huhu finni,

vielen Dank für Deine Antwort.

Mit Ausgang meinst Du den 3,3V-Pin, oder den GND-Pin?

Und woher bekomme ich Informationen über den Innenwiderstand der Stromquelle?
Kann man den mit einem Multimeter messen, oder steht soetwas im Datenblatt?

Logischerweise traue ich mich nicht, ein Multimeter dazwischen zu hängen ;)

finni(R)

27.05.2015,
15:58

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» Mit Ausgang meinst Du den 3,3V-Pin, oder den GND-Pin?
GND ist immer das Bezugspotential. Gemeint ist hier also der GPIO der Himbeere.

» Und woher bekomme ich Informationen über den Innenwiderstand der
» Stromquelle?
Aus dem Datenblatt, bei guten.

Wenn der GPIO mit seinen 3,3V Spannung nur sagen wir 6mA liefert kann, musst du deine Verbraucher so auslegen, dass dieser Strom nicht überschritten wird.

» Logischerweise traue ich mich nicht, ein Multimeter dazwischen zu hängen ;)
Dazwischen heißt in Reihe von GPIO und Verbraucher. Wenn du den Strom messen möchtest, steht dem nichts im Wege. Aber pass auf, der Innenwiderstand des Messgerätes in Strommessbereichen ist so niedrig, dass du den GPIO gegen Masse damit zerstören kannst. Niemals den Verbraucher weglassen.

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
16:07

@ finni

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» » Mit Ausgang meinst Du den 3,3V-Pin, oder den GND-Pin?
» GND ist immer das Bezugspotential. Gemeint ist hier also der GPIO der
» Himbeere.
»
» » Und woher bekomme ich Informationen über den Innenwiderstand der
» » Stromquelle?
» Aus dem Datenblatt, bei guten.
»
» Wenn der GPIO mit seinen 3,3V Spannung nur sagen wir 6mA liefert kann,
» musst du deine Verbraucher so auslegen, dass dieser Strom nicht
» überschritten wird.
»
» » Logischerweise traue ich mich nicht, ein Multimeter dazwischen zu hängen
» ;)
» Dazwischen heißt in Reihe von GPIO und Verbraucher. Wenn du den Strom
» messen möchtest, steht dem nichts im Wege. Aber pass auf, der
» Innenwiderstand des Messgerätes in Strommessbereichen ist so niedrig, dass
» du den GPIO gegen Masse damit zerstören kannst. Niemals den Verbraucher
» weglassen.

Ohne Änderung der Register liefert der 3.3V Pin 8mA.
Wenn ich eine LED und mein Multimeter zwischen dem Pin und der Masse einbringe, dann soll das funktionieren, ohne das etwas kaputt geht?
Ich bezweifle ja, dass der Innenwiderstand der LED so hoch ist, um die 8mA auf die maximal erlaubten 2mA zu drosseln :)

Man, ist das alles schwer :/

Danke Dir!

Patrick Schnabel(R)

E-Mail

27.05.2015,
16:34

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» Wenn ich eine LED und mein Multimeter zwischen dem Pin und der Masse
» einbringe, dann soll das funktionieren, ohne das etwas kaputt geht?

Bei 3,3 V vermutlich nicht. Trotzdem ist das zu viel Spannung für die LED.


» Ich bezweifle ja, dass der Innenwiderstand der LED so hoch ist, um die 8mA
» auf die maximal erlaubten 2mA zu drosseln :)

Und deshalb wird eine LED mit Vorwiderstand betrieben.


» Man, ist das alles schwer :/

Nicht wirklich.

Die GPIO-Leiste des Raspi hat doch auch 3,3V-Pins, oder?

Verbinde eine LED einfach mal mit 3,3V und GND an den entsprechenden GPIO-Pins. Achte auf die Polung.

Siehe hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm

Schau was passiert. Das höchste der Gefühle ist, dass die LED kaputt geht.

Probiere es mit verschiedenen Vorwiderständen aus. Fang mit großen Werten an und probiere kleinere aus.

--
Gruß von Patrick

https://www.elektronik-kompendium.de/

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
16:46

@ Patrick Schnabel

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

Hallo Patrick,

auch Dir vielen Dank für Deine Antworten :)

» » Wenn ich eine LED und mein Multimeter zwischen dem Pin und der Masse
» » einbringe, dann soll das funktionieren, ohne das etwas kaputt geht?
»
» Bei 3,3 V vermutlich nicht. Trotzdem ist das zu viel Spannung für die LED.

Wegen der Spannung mache ich mir keine Sorgen.
Mir geht es hier eher um die Stromstärke, die ja noch 8mA beträgt, die dann wieder am GND-Pin landen, der nur 2mA verträgt.
Oder verheddere ich mich jetzt komplett? :confused:

» » Ich bezweifle ja, dass der Innenwiderstand der LED so hoch ist, um die
» 8mA
» » auf die maximal erlaubten 2mA zu drosseln :)
»
» Und deshalb wird eine LED mit Vorwiderstand betrieben.

Ja, das weiß ich ja :) Um die LED mache ich mir hier auch keine Sorgen, sondern um den Raspi ;)

» » Man, ist das alles schwer :/
»
» Nicht wirklich.
»
» Die GPIO-Leiste des Raspi hat doch auch 3,3V-Pins, oder?
»
» Verbinde eine LED einfach mal mit 3,3V und GND an den entsprechenden
» GPIO-Pins. Achte auf die Polung.
»
» Siehe hier:
» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm
»
» Schau was passiert. Das höchste der Gefühle ist, dass die LED kaputt geht.
»
» Probiere es mit verschiedenen Vorwiderständen aus. Fang mit großen Werten
» an und probiere kleinere aus.

Das habe ich getan, und mir ist auch eine LED kaputt gegangen, als ich den Widerstand komplett wegließ :)
Mir geht es hier einfach nur um das Verständnis, dass ich mich nicht traue, die Stromstärke zu messen, die anliegt, wenn ich an den 3.3V-Pin nur die LED und mein Multimeter anschließe.
Denn nach meinem Verständnis müssten dann 8mA durch die LED fließen, die diese locker wegsteckt, da bis 20mA ausgelegt, und die 8mA dann schön in den Ground-Pin fließen würden, der aber nur 2mA verträgt und somit kaputt gehen müsste.

raspy und co

27.05.2015,
17:31

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

»
» Ohne Änderung der Register liefert der 3.3V Pin 8mA.

besser ... kann der Raspy 8mA liefern d.h. begrenzt den Strom auf 8 mA

» Ich bezweifle ja, dass der Innenwiderstand der LED so hoch ist, um die 8mA
» auf die maximal erlaubten 2mA zu drosseln :)

nein - der raspy kann maximal (ohne Änderung der Einstellungen) 8mA liefern. Deine LED benötigt aber nur 2mA (low current type) um eine definierte Helligkeit zu erreichen. Daher kommt zusätzlich in den Stromkreis ein Widerstand der den Stromfluss so reduziert dass deine LED nicht kaputt wird.

ist es eine Standard LED dann benötigt die eine Strom von 20mA und wird mit 8mA halt nicht so hell leuchten wie sie könnte.

Das ganze passiert bei einer Spannung von 3,3V die der raspi zur Verfügung stellt.

Die 2mA sind nur interessant wenn eine low current LED im Spiel ist.

Der Strom fließt zurück zur Masse aber nicht zurück in den raspy. Alle Pins addieren sich in der Masseleitung zum Netzteil/Batterie. Dort ist ja auch die Quelle.




»
» Man, ist das alles schwer :/
»
» Danke Dir!

finni(R)

27.05.2015,
17:35

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» Mir geht es hier eher um die Stromstärke, die ja noch 8mA beträgt, die dann
» wieder am GND-Pin landen, der nur 2mA verträgt.
Du hast da ein Verständnisproblem, noch ;)
Das wird sich sicher im Laufe der Zeit klären.

GND ist die Massefläche und Bezugspotenzial für Spannungsmessungen! Sie "verträgt" etliches, sicher auch mehrere Ampere. Um GND musst du dir wegen der Ströme kaum sorgen machen.

» Mir geht es hier einfach nur um das Verständnis, dass ich mich nicht traue,
» die Stromstärke zu messen, die anliegt, wenn ich an den 3.3V-Pin nur die
» LED und mein Multimeter anschließe.
Recht tust du, wenn du dir das nicht traust. Warum? Nur LED und Multimeter ist zu wenig. Die LED benötigt noch den Vorwiderstand. Der GPIO benötigt den Widerstand zur Strombegrenzung! Den darfst du auch bei Strommessungen nicht weglassen. Der gehört immer mit hin!

Strom(stärke) liegt übrigens nicht an, er fließt.

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
20:22

@ finni

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

Hilfeeeeeee :)

finni und "raspy und co" - danke Euch beiden - das hat ein bissel mehr Klarheit gebracht :)

Ich antworte jetzt einfach mal nur hier :)

Was mich total verunsichert hat, ist eine Aussage in diesem Video:
https://www.youtube.com/watch?v=RgLm4ZXcEI4

und zwar an Stelle 1:55

Dort wird gesagt, dass die durch einen Pin fliessende Stromstärke maximal 2mA betragen darf.
Da der Raspberry von sich aus ja bis zu 16mA aus einem Pin abgeben kann (Output) bin ich davon ausgegangen, dass der Strom, der in einen Pin zurückfliesst, maximal 2mA betragen darf.
Und das habe ich auf den Masse-Pin bezogen - denn wohin soll der Strom denn sonst noch fließen.

Das blicke ich immer noch nicht so wirklich :(
Das hört sich für mich so an, als dürfte ich niemals irgendwo mehr als 2mA rumlaufen haben...

» » Mir geht es hier eher um die Stromstärke, die ja noch 8mA beträgt, die
» dann
» » wieder am GND-Pin landen, der nur 2mA verträgt.
» Du hast da ein Verständnisproblem, noch ;)
» Das wird sich sicher im Laufe der Zeit klären.
»
» GND ist die Massefläche und Bezugspotenzial für Spannungsmessungen! Sie
» "verträgt" etliches, sicher auch mehrere Ampere. Um GND musst du dir wegen
» der Ströme kaum sorgen machen.

Ok, das ist schonmal eine Aussage :)

» » Mir geht es hier einfach nur um das Verständnis, dass ich mich nicht
» traue,
» » die Stromstärke zu messen, die anliegt, wenn ich an den 3.3V-Pin nur die
» » LED und mein Multimeter anschließe.
» Recht tust du, wenn du dir das nicht traust. Warum? Nur LED und Multimeter
» ist zu wenig. Die LED benötigt noch den Vorwiderstand. Der GPIO benötigt
» den Widerstand zur Strombegrenzung! Den darfst du auch bei Strommessungen
» nicht weglassen. Der gehört immer mit hin!

Du meinst jetzt der GPIO braucht den Widerstand, um den Strom, den er in die LED schickt, nicht zu groß für die LED werden zu lassen, damit die keinen Schaden nimmt, korrekt?

Der Raspberry selber kann dadurch aber keinen Schaden nehmen, oder doch?

» Strom(stärke) liegt übrigens nicht an, er fließt.

Ok ;)

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
20:25

@ raspy und co

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» »
» » Ohne Änderung der Register liefert der 3.3V Pin 8mA.
»
» besser ... kann der Raspy 8mA liefern d.h. begrenzt den Strom auf 8 mA
Ok :)

» » Ich bezweifle ja, dass der Innenwiderstand der LED so hoch ist, um die
» 8mA
» » auf die maximal erlaubten 2mA zu drosseln :)
»
» nein - der raspy kann maximal (ohne Änderung der Einstellungen) 8mA
» liefern. Deine LED benötigt aber nur 2mA (low current type) um eine
» definierte Helligkeit zu erreichen. Daher kommt zusätzlich in den
» Stromkreis ein Widerstand der den Stromfluss so reduziert dass deine LED
» nicht kaputt wird.
»
» ist es eine Standard LED dann benötigt die eine Strom von 20mA und wird mit
» 8mA halt nicht so hell leuchten wie sie könnte.
»
» Das ganze passiert bei einer Spannung von 3,3V die der raspi zur Verfügung
» stellt.

Das macht Sinn - deswegen leuchtet meine grüne wahrscheinlich auch nicht so hell wie eine rote, da die grüne ihre maximale Helligkeit erst bei > 20mA erreicht.

» Die 2mA sind nur interessant wenn eine low current LED im Spiel ist.
»
» Der Strom fließt zurück zur Masse aber nicht zurück in den raspy. Alle Pins
» addieren sich in der Masseleitung zum Netzteil/Batterie. Dort ist ja auch
» die Quelle.
»
»
»
»
» »
» » Man, ist das alles schwer :/
» »
» » Danke Dir!

A.(R)

27.05.2015,
20:44

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» » »
» » » Ohne Änderung der Register liefert der 3.3V Pin 8mA.
» »
» » besser ... kann der Raspy 8mA liefern d.h. begrenzt den Strom auf 8 mA
» Ok :)
»
» » » Ich bezweifle ja, dass der Innenwiderstand der LED so hoch ist, um die
» » 8mA
» » » auf die maximal erlaubten 2mA zu drosseln :)
» »
» » nein - der raspy kann maximal (ohne Änderung der Einstellungen) 8mA
» » liefern. Deine LED benötigt aber nur 2mA (low current type) um eine
» » definierte Helligkeit zu erreichen. Daher kommt zusätzlich in den
» » Stromkreis ein Widerstand der den Stromfluss so reduziert dass deine LED
» » nicht kaputt wird.
» »
» » ist es eine Standard LED dann benötigt die eine Strom von 20mA und wird
» mit
» » 8mA halt nicht so hell leuchten wie sie könnte.
» »
» » Das ganze passiert bei einer Spannung von 3,3V die der raspi zur
» Verfügung
» » stellt.
»
» Das macht Sinn - deswegen leuchtet meine grüne wahrscheinlich auch nicht so
» hell wie eine rote, da die grüne ihre maximale Helligkeit erst bei > 20mA
» erreicht.
»
» » Die 2mA sind nur interessant wenn eine low current LED im Spiel ist.
» »
» » Der Strom fließt zurück zur Masse aber nicht zurück in den raspy. Alle
» Pins
» » addieren sich in der Masseleitung zum Netzteil/Batterie. Dort ist ja
» auch
» » die Quelle.
» »
» »
» »
» »
» » »
» » » Man, ist das alles schwer :/
» » »
» » » Danke Dir!

Hier kannst du auch noch einiges zu deinem Thema nachlesen:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2002191.htm

Ich wundere mich, das Patrick dir diesen Link nicht auch schon weiter oben gegeben hat.

Gruß Andi

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
20:48

@ A.

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

Hallo Andi,

» Hier kannst du auch noch einiges zu deinem Thema nachlesen:
» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2002191.htm

vielen Dank für den Link :)
Das hatte ich mir auch schon durchgelesen, aber auch hier finde ich keinen Hinweis darauf, dass ich UNBEDINGT darauf achten muss, dass NIEMALS mehr als 2mA fließen dürfen, da der Raspberry sonst SOFORT kaputt geht - halt so, wie es in dem von mir verlinkten Video gesagt wird.

A.(R)

27.05.2015,
20:57
(editiert von A.
am 27.05.2015 um 21:01)


@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» Hallo Andi,
»
» » Hier kannst du auch noch einiges zu deinem Thema nachlesen:
» » http://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2002191.htm
»
» vielen Dank für den Link :)
» Das hatte ich mir auch schon durchgelesen, aber auch hier finde ich keinen
» Hinweis darauf, dass ich UNBEDINGT darauf achten muss, dass NIEMALS mehr
» als 2mA fließen dürfen, da der Raspberry sonst SOFORT kaputt geht - halt
» so, wie es in dem von mir verlinkten Video gesagt wird.

Tja, da kann ich dir auch nicht weiterhelfen, ich kenne den Raspberry Pi nicht. Ich hatte nur kurz geguckt worum es ging und da fiel mir die Seite hier im ELKO auf.

Gruß Andi

Nachtrag
Insbesondere fiel mir dieser Absatz in dem Link auf:

"Es sind bestimmt schon viele Raspberry Pis gestorben, weil Basteleien an den GPIO-Pins nicht korrekt verschaltet wurden. Ein einzelner GPIO-Pin liefert höchstens 16 mA. Alle GPIO-Pins zusammen höchstens 50 mA. Geht man beim Modell B+ von 40 GPIO-Pins aus, von denen aber nur 26 Stück als Ein- und Ausgänge beschaltet werden können, dann liegt der Strom, den man aus einem GPIO-Pin ziehen darf, wenn man alle gleichzeitig als Ausgang nutzt, bei unter 2 mA."

Von daher stammt vll. die Angabe mit den 2mA.

raspy und co

27.05.2015,
21:06

@ Sascha

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

»
» vielen Dank für den Link :)
» Das hatte ich mir auch schon durchgelesen, aber auch hier finde ich keinen
» Hinweis darauf, dass ich UNBEDINGT darauf achten muss, dass NIEMALS mehr
» als 2mA fließen dürfen, da der Raspberry sonst SOFORT kaputt geht - halt
» so, wie es in dem von mir verlinkten Video gesagt wird.

Die Aussage ist so nicht richtig - eine Fehlinformation.
Andi hat es ja schon erklärt.

Sascha(R)

Östliches Westfalen,
27.05.2015,
21:17

@ raspy und co

Ohmsches Gesetz - hohe Stromstärke durch niedrigen Widerstan

» »
» » vielen Dank für den Link :)
» » Das hatte ich mir auch schon durchgelesen, aber auch hier finde ich
» keinen
» » Hinweis darauf, dass ich UNBEDINGT darauf achten muss, dass NIEMALS mehr
» » als 2mA fließen dürfen, da der Raspberry sonst SOFORT kaputt geht - halt
» » so, wie es in dem von mir verlinkten Video gesagt wird.
»
» Die Aussage ist so nicht richtig - eine Fehlinformation.
» Andi hat es ja schon erklärt.

Jo, besten Dank Euch allen.
Entweder es ist wirklich eine Fehlinformation, oder ich habe es falsch interpretiert bzw. verstanden - ich werde es wohl niemals wirklich erfahren, was der Autor meinte - er klang sehr kompetent und auch seine Versuche sind nett - daher dachte ich, dass ich alle glauben könne ;)