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maximilian

28.04.2022,
14:50
 

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand (Schaltungstechnik)

Hallo miteinander,

ich lese mich immer wieder auf dieser Seite ein wenn ich Hilfe bei meinen Aufgaben brauche und finde immer sehr gute Erklärungen.

Jetzt hätte ich aber 2 Aufgaben und stehe etwas auf der Leitung, vor allem mit der Formelfindung, vielleicht könnte mir hier der ein oder andere behilflich sein?

Ermitteln Sie grafisch den Arbeitspunkt der LED Schaltung, gegeben: Uq= 3,7V, Rv= 370 Ohm, gesucht Id?

Ich hätte es mit dem Ohmschen Gesetz versucht.
Und wenn Id gegeben wäre welche Formel könnte ich für die Ermittlung von Rv verwenden?

Die 2. Frage wäre:

Ein Lastwiderstand Ra=5 soll an den Klemmen eines belasteten Spannungsteilers mit Ua=5V betrieben werden, Uq=12V
Ermitteln Sie den Gesamtwiderstand R=R1+R2 so dass Ua so gering wie möglich von 5V abweicht. R= ?

Berechnen Sie anschließend die Teilwiderstände R1 und R2 für einen unbelasteten Spannungsteiler mit Ua= 5V
R1=? R2=?

Vielen Dank im voraus

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
30.04.2022,
19:44

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

Hi Max,

machst Du ne Ausbildung oder ein Studium?

Gruß
Ralf

»
» ich lese mich immer wieder auf dieser Seite ein wenn ich Hilfe bei meinen
» Aufgaben brauche und finde immer sehr gute Erklärungen.
»
» Jetzt hätte ich aber 2 Aufgaben und stehe etwas auf der Leitung, vor allem
» mit der Formelfindung, vielleicht könnte mir hier der ein oder andere
» behilflich sein?
»
» Ermitteln Sie grafisch den Arbeitspunkt der LED Schaltung, gegeben: Uq=
» 3,7V, Rv= 370 Ohm, gesucht Id?
»
» Ich hätte es mit dem Ohmschen Gesetz versucht.
» Und wenn Id gegeben wäre welche Formel könnte ich für die Ermittlung von Rv
» verwenden?
»
» Die 2. Frage wäre:
»
» Ein Lastwiderstand Ra=5 soll an den Klemmen eines belasteten
» Spannungsteilers mit Ua=5V betrieben werden, Uq=12V
» Ermitteln Sie den Gesamtwiderstand R=R1+R2 so dass Ua so gering wie möglich
» von 5V abweicht. R= ?
»
» Berechnen Sie anschließend die Teilwiderstände R1 und R2 für einen
» unbelasteten Spannungsteiler mit Ua= 5V
» R1=? R2=?
»
» Vielen Dank im voraus

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
30.04.2022,
07:44

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

Wir merken, dass du irgendwie keinen blassen Schimmer hast von der Materie. Aber gut, war auch mal jung ;-)
Was mich aber wundert: Wenn man solch Hausaufgabe erhält, hat es sicher der Lehrer erklärt/gezeigt u. hat man doch sicher Lehrmaterial, in dem die Herangehensweise dargelegt wurde. Mal einige Seiten zurückblättern. Falls nicht auffindbar, dann z.B.
youtube Suchbegriff: arbeitspunkt bestimmen diode
massig Videos

Wohor(R)

29.04.2022,
21:59

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» Beim 2. Teil habe ich mir schon einige Formeln rausgesucht um auf die
» Ergebnisse zu kommen.. mit gehts nur darum dass mir der Knopf aufgeht den
» irgendwo scheine ich etwas zu übersehen oder nicht verstanden zu haben, R=
» R1*R2/R1+R2, und mit Ua/Qu... aber es fehlt mir immer ein Wert

Da fehlt die Klammer ... Punkt vor Strich

Gast

29.04.2022,
21:38

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

Widerstandsgeraden

Du brauchst nur 2 Punkte für die Gerade.
Pkt 1: max. mögliche Strom wäre wenn die Diode kurzgeschlossen wäre 10mA bei 0V.
Pkt 2: min mögliche Strom wenn die Diode offen ist ( 0mA bei 3.7 V)

Damit hast du 2 Punkte und den Schnittpunkt mit der Diodenkennlinie findest du selbst heraus

Offroad GTI(R)

29.04.2022,
14:22

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» und wäre auf ID= 30mA gekommen,
Kann nicht sein, da maximal 3,7V/370Ohm=10mA fließen können.

» Rv würde ich mit Uq/Id berechnen
Rv ist doch gegeben :lookaround:

» Beim 2. Teil habe ich mir schon einige Formeln rausgesucht um auf die
» Ergebnisse zu kommen.. mit gehts nur darum dass mir der Knopf aufgeht den
» irgendwo scheine ich etwas zu übersehen oder nicht verstanden zu haben, R=
» R1*R2/R1+R2, und mit Ua/Qu... aber es fehlt mir immer ein Wert
Einfach "irgendwelche" Formeln zusammen zu suchen, ist der falsche Ansatz ;-)
"Deine Formel" ist eine der Darstellungsvarianten für die Parallelschaltung zweier Widerstände.

maximilian

29.04.2022,
13:40

@ Strippenzieher

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» Es wäre dir nicht geholfen, wenn das Forum deine Hausaufgaben erledigen
» würde. Weil wir das bei Prüfung und im richtigen Leben auch nicht können
» :-(
» Teil 1
» Du hast die Kennlinie der LED. Lege die Kennlinie des R=370 Ohm
» spiegelbildlich drauf (beginnend bei der Gesamtspannung 3,7V). Diese Linie
» ist eine Gerade (ohmsches Gesetz U~I ) und diese Linie schneidet die
» vorhandene LED-Kennlinie in einem Punkt. Das ist der gesuchte
» Arbeitspunkt.
» Sende mal die vermutete grafische Lösung, wir können noch korrigieren.

Hallo vielen Dank für die Hilfe!
natürlich möchte ich nicht das mir jemand die Hausaufgabe erledigt aber mit eurer Hilfe konnte ich den Arbeitspunkt zum 1. Beispiel besser verstehen und wäre auf ID= 30mA gekommen, Rv würde ich mit Uq/Id berechnen

Beim 2. Teil habe ich mir schon einige Formeln rausgesucht um auf die Ergebnisse zu kommen.. mit gehts nur darum dass mir der Knopf aufgeht den irgendwo scheine ich etwas zu übersehen oder nicht verstanden zu haben, R= R1*R2/R1+R2, und mit Ua/Qu... aber es fehlt mir immer ein Wert

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
29.04.2022,
12:36
(editiert von Strippenzieher
am 29.04.2022 um 13:32)


@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

Es wäre dir nicht geholfen, wenn das Forum deine Hausaufgaben erledigen würde. Weil wir das bei Prüfung und im richtigen Leben auch nicht können :-(
Teil 1
Du hast die Kennlinie der LED. Lege die Kennlinie des R=370 Ohm spiegelbildlich drauf (beginnend bei der Gesamtspannung 3,7V), Abszisse und Ordinate müssen gleiche Einheit u. Teilung haben wie die vorhandene Kennlinie. Diese R-Linie ist eine Gerade (ohmsches Gesetz U~I ) und diese Linie schneidet die vorhandene LED-Kennlinie in einem Punkt. Das ist der gesuchte Arbeitspunkt.
Sende mal die vermutete grafische Lösung, wir können noch korrigieren.

Offroad GTI(R)

28.04.2022,
18:43

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» Hallo,
» mehr Angaben bzw. Randbedingungen sind bei dem Beispiel leider nicht
» gegeben :(
Wenn das so ist, kannst du hinschreiben, dass, je kleiner der Gesamtwiderstand ist, sich die Spannung immer "genauer" an 5V annähert.
5Ohm ist eh so ein kleiner Wert, dass man sich über eine reale Anwendung eh keine Gedanken machen braucht.
Mit der Faustformel, dass der Querstrom im Spannungsteiler 10 mal so groß wie der Laststrom sein sollte, um eine möglichst unverfälschte Spannung zu haben, sind das ja schon 10A. Und damit R1+R2 etwa 1,2Ohm. Wie gesagt, technisch absoluter Unsinn, aber mathematisch könnten es auch 1,2µOhm sein, dann wäre die Spannung sehr genau bei 5V, und der Strom durch den Spannungsteiler läge gerade mal bei 10MA (ja, großes M wie Mega) :-D

maximilian

28.04.2022,
16:52

@ Offroad GTI

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» » Das erste ist die Grafik zur LED
» Typische LED-Kennline.
» Jetzt brauchst du dort nur noch die Widerstandsgerade einzeichnen. Der
» Schnittpunkt ist dann der Arbeitspunkt.
» https://www.eit.hs-karlsruhe.de/hertz/teil-b-gleichstromtechnik/verbindung-von-zweipolen/grafische-bestimmung-der-stroeme-und-spannungen.html
» ;-)
»
» » Das 2. die Grafik zum Lastwiderstand..
» Die Grafik braucht es eigentlich nicht, da klar ist, wie ein belasteter
» Spannungsteiler aussieht.
» Interessant sind wie gesagt die Randbedingungen, für welche eine Lösung
» gefunden werden soll ;-)

Hallo,
mehr Angaben bzw. Randbedingungen sind bei dem Beispiel leider nicht gegeben :(

Offroad GTI(R)

28.04.2022,
16:46

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» Das erste ist die Grafik zur LED
Typische LED-Kennline.
Jetzt brauchst du dort nur noch die Widerstandsgerade einzeichnen. Der Schnittpunkt ist dann der Arbeitspunkt.
https://www.eit.hs-karlsruhe.de/hertz/teil-b-gleichstromtechnik/verbindung-von-zweipolen/grafische-bestimmung-der-stroeme-und-spannungen.html ;-)

» Das 2. die Grafik zum Lastwiderstand..
Die Grafik braucht es eigentlich nicht, da klar ist, wie ein belasteter Spannungsteiler aussieht.
Interessant sind wie gesagt die Randbedingungen, für welche eine Lösung gefunden werden soll ;-)

maximilian

28.04.2022,
16:12

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» » » Ermitteln Sie grafisch den Arbeitspunkt der LED Schaltung, gegeben:
» Uq=
» » » 3,7V, Rv= 370 Ohm, gesucht Id?
» » Dafür muss dann aber die Kennlinie der LED gegeben sein.
» »
» » » Ich hätte es mit dem Ohmschen Gesetz versucht.
» » Dioden sind halt nichtlinear, kann also nicht ohne weiteres angewendet
» » werden.
» »
» » » Und wenn Id gegeben wäre welche Formel könnte ich für die Ermittlung
» von
» » Rv
» » » verwenden?
» » Es muss auch die Flussspannung der LED beim gegebenen Strom gegeben
» sein,
» » sonst lässt nicht nichts berechnen (außer, es werden vereinfachende
» » Annahmen getroffen)
» »
» »
» » » Ein Lastwiderstand Ra=5 soll an den Klemmen eines belasteten
» » » Spannungsteilers mit Ua=5V betrieben werden, Uq=12V
» » » Ermitteln Sie den Gesamtwiderstand R=R1+R2 so dass Ua so gering wie
» » möglich
» » » von 5V abweicht. R= ?
» » Gegen Null gehend :-P Aber das wird wohl nicht gemeint sein. Da müssen
» » noch andere Randbedingungen gegeben sein.
» »
» » » Berechnen Sie anschließend die Teilwiderstände R1 und R2 für einen
» » » unbelasteten Spannungsteiler mit Ua= 5V
» » » R1=? R2=?
» » Da gibt es beliebig viele Lösungen, wenn keine weiteren Randbedingungen
» » genannt werden.
» » Du siehst schon, die fehlenden Randbedingungen ziehen sich durch...:-)
»
»

maximilian

28.04.2022,
16:12

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

Das erste ist die Grafik zur LED

Das 2. die Grafik zum Lastwiderstand..

Danke LG

maximilian

28.04.2022,
16:08

@ Offroad GTI

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» » Ermitteln Sie grafisch den Arbeitspunkt der LED Schaltung, gegeben: Uq=
» » 3,7V, Rv= 370 Ohm, gesucht Id?
» Dafür muss dann aber die Kennlinie der LED gegeben sein.
»
» » Ich hätte es mit dem Ohmschen Gesetz versucht.
» Dioden sind halt nichtlinear, kann also nicht ohne weiteres angewendet
» werden.
»
» » Und wenn Id gegeben wäre welche Formel könnte ich für die Ermittlung von
» Rv
» » verwenden?
» Es muss auch die Flussspannung der LED beim gegebenen Strom gegeben sein,
» sonst lässt nicht nichts berechnen (außer, es werden vereinfachende
» Annahmen getroffen)
»
»
» » Ein Lastwiderstand Ra=5 soll an den Klemmen eines belasteten
» » Spannungsteilers mit Ua=5V betrieben werden, Uq=12V
» » Ermitteln Sie den Gesamtwiderstand R=R1+R2 so dass Ua so gering wie
» möglich
» » von 5V abweicht. R= ?
» Gegen Null gehend :-P Aber das wird wohl nicht gemeint sein. Da müssen
» noch andere Randbedingungen gegeben sein.
»
» » Berechnen Sie anschließend die Teilwiderstände R1 und R2 für einen
» » unbelasteten Spannungsteiler mit Ua= 5V
» » R1=? R2=?
» Da gibt es beliebig viele Lösungen, wenn keine weiteren Randbedingungen
» genannt werden.
» Du siehst schon, die fehlenden Randbedingungen ziehen sich durch...:-)

xy(R)

E-Mail

28.04.2022,
15:55

@ maximilian

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» Beim LED wäre noch angefügtes Bild als Angabe dabei

max. 250.000 Byte!

maximilian

28.04.2022,
15:47

@ Offroad GTI

grafischer Arbeitspunkt einer LED Schaltung/ Lastwiderstand

» » Ermitteln Sie grafisch den Arbeitspunkt der LED Schaltung, gegeben: Uq=
» » 3,7V, Rv= 370 Ohm, gesucht Id?
» Dafür muss dann aber die Kennlinie der LED gegeben sein.
»
» » Ich hätte es mit dem Ohmschen Gesetz versucht.
» Dioden sind halt nichtlinear, kann also nicht ohne weiteres angewendet
» werden.
»
» » Und wenn Id gegeben wäre welche Formel könnte ich für die Ermittlung von
» Rv
» » verwenden?
» Es muss auch die Flussspannung der LED beim gegebenen Strom gegeben sein,
» sonst lässt nicht nichts berechnen (außer, es werden vereinfachende
» Annahmen getroffen)
»
»
» » Ein Lastwiderstand Ra=5 soll an den Klemmen eines belasteten
» » Spannungsteilers mit Ua=5V betrieben werden, Uq=12V
» » Ermitteln Sie den Gesamtwiderstand R=R1+R2 so dass Ua so gering wie
» möglich
» » von 5V abweicht. R= ?
» Gegen Null gehend :-P Aber das wird wohl nicht gemeint sein. Da müssen
» noch andere Randbedingungen gegeben sein.
»
» » Berechnen Sie anschließend die Teilwiderstände R1 und R2 für einen
» » unbelasteten Spannungsteiler mit Ua= 5V
» » R1=? R2=?
» Da gibt es beliebig viele Lösungen, wenn keine weiteren Randbedingungen
» genannt werden.
» Du siehst schon, die fehlenden Randbedingungen ziehen sich durch...:-)

Hallo, erstmal danke schön für deine Hilfe.

Beim LED wäre noch angefügtes Bild als Angabe dabei