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Falscher Schaltplan? - Nein (Elektronik)

verfasst von geralds , Wien, AT, 21.07.2012, 12:16 Uhr
(editiert von geralds am 21.07.2012 um 12:16)

Hi Arturo,
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Fang doch mal mit dem Einfachen an:

Widerstand - was ist das,
LED - was ist das,
Batterie - was ist das,
Transistor - was ist das,

UND jetzt! kommt die Frage:
Widerstand - was macht er, was kann man damit machen
LED - was macht sie, was kann man damit machen
Batterie - was macht sie, was kann man damit machen
Transistor - was macht er, was kann man damit machen

--- ok, Widerstand denke ich hast in etwa ....

LED -- im Wort steckt Licht emittierende Diode; d.h. "Diode"
aha,, Diode - was ist das,
Diode - was macht sie, was kann man damit machen....

Was ich zeigen will:
Gehe systmatisch und logisch vor.

Zb ist die Diode ein Strom"Ventil" - aus einem Halbleiter gefertigt.
Das bedeutet - der Strom fließt DURCH die Diode nur in eine Richtung,
in die andere Richtung wäre der Stromfluss gesperrt.
Das siehst am Pfeil im Schaltplan, am Balken auf dem
Bauteil, wohin der Stromfluss gehen soll.

Naja, dann ist eine LED auch sowas - ein Strom"Ventil".
ABER die LED darf nicht so strombelastet werden wie eine normale Diode.
In den Datenblättern ist das angegeben, wieviel Strom durch die Diode -- LED fließen darf.
Vorweg... 10mA bis 20mA ist meistens bei kleinen LEDs normal, Nennstrom.

Nun, die LED besteht ja auch aus einer Mischung,
Legierung von Halbleiter und anderen Materialien.
Das bedingt auch eine entsprechende Vorspannung, damit
sie überhaupt zu leuchten anfängt.
Bei einer normalen Diode wäre die Vorspannung - die
nennen wir von jetzt an VORWÄRTSPANNUNG - ca 0,6V und die Diode !"leitet"!.
"leitet" - wieweit, ist ein anderes Thema, -- "differentieller Widerstand", usw....
weil wie sonst käme es zu den 0,6V... später mal mehr dazu..

Bei der LED rot, je nach Typ, sind es ca. 1,5V .... 2V Vorwärtsspannung.
Bei grün ca. 2V ... 3V
Bei anderen Farben ... entsprechend; ab 2V 3V <4V.

-- Also, warum deine LEDs alle zerschossen wurden, oder auch nicht?,
könnte sein, dass du sie direkt an die Batterie anschlossen hattest.
-- oder auch nicht: könnte aber auch sein, dass du die LED einfach,
lediglich VERKEHRT angesteckt hast.
--"StromVentil"--

Nun ja, schau mal in diese Richtung, ob sie eh noch leuchten.

Damit du sicher die LED vor zu viel Stromfluss schützt,
nimmst einen Widerstand in Serienschaltung.
Zusammen mit dem Widerstand reduziert er durch seinen
eigenen "Spannungsabfall" den gesamt Strom im Strompfad.

Spannungsabfall: ist ein Ereignis nach dem Ohmschen Gesetz.

zB R mit 1000 Ohm an 9V Batterie angelegt ergibt Strom durch den Widerstand: (deine Aufgabe)
Dann R mit 1000 Ohm UND LED mit Spannungsabfall von sagen wir 1,5V (dann wäre es eine rote)
ergibt Strom durch beide Bauteile, weil sie im selben Pfad (Stromkreis) sind: ( deine Aufgabe)
Tja, nun musst schon mal rechnen....

Die 1,5V /LED-Vorwärtsspannung/ hast schon mal - diese ziehst von den 9V ab;
ergibt den notwendigen Spannungsabfall durch den Widerstand, 7,5V.
(in deiner Schaltung käme noch der U_abfall durch den
Transi C-E Strecke dazu, haben jetzt mal nicht mit dabei,,, ca. 0,3..0,5V)

So, nun -- wir DÜRFEN durch die LED 10mA durchjagen;
der Widerstand würde mehr Strom"druck" vertragen.
Dann musst rechnen 7,5V /durch 0,01A = 750 Ohm.

Das ist der Wert, den du brauchst, wenn du eine rote LED mit
einem Schutzwiderstand an die 9V Batterie anschliesst.
Die Reihenfolge, wie d sie anschließt, ist egal.

Im gleichen Stromkreis gleichen sich alle Werte entsprechend aus.
--- Herr Kirchhoff hat da einige Worte darüber gesprochen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln

Naja zufällig ist der R mit 750 in der Normtabelle.
wäre es zB 763 Ohm oder anderer Wert, dann muss den nächsten in der Tabelle nehmen.
eher höher als niedriger bei Leistungsverbraucher.
Aber das hängt echt von der Anwendung ab, weil auch ein
Stufe runterspringen seine Vorteile bringen kann.

Hier im ELKO ist dei Normreihe:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109071.htm

So, das war mal der Abstecher mit der LED, weil das war
dein Hauptanliegen. "wieso kaputt".

Der Transistor - den hat dir Thomas kurz angesprochen.
Der kann als Schalter oder als Verstärker verwendet werden.
Je nachdem sind auch die ihrigen Arbeitsfelder zu beachten.
-- Halbleiter -- leitet, ( wie gesagt, da käme die
nächste Frage !"inwieweit "leitend"" ),
Widerstand - bremst --- den Strom.

All das ist hier im ELKO, in den Grundlagen beschrieben:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/index.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/index.htm

weiterführend:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/index.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm

Viel Spass mit der Elektronik, willkommen hier im ELKO!

Grüße
Gerald
---