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[Verständnisfrage] Ohmsches Gesetz / Spannungsabfall (Elektronik)

verfasst von schaerer(R)  E-Mail, Kanton Zürich (Schweiz), 29.04.2013, 10:25 Uhr

» Hallo zusammen,
»
» ich habe mir kürzlich einen Raspberry Pi gekauft und würde gerne ein wenig
» mit der GPIO Schnittstelle experimentieren. Allerdings bin ich Anfänger und
» möchte als Einstieg erst einmal eine einfache LED mit Vorwiderstand an den
» Pi anschließen. Um den Vorwiderstand richtig zu dimensionieren, bin ich auf
» die folgende Formel gestoßen:
»
» RV = (U0-UF)/IF
»
» (RV = Vorwiderstand, U0 = Versorgungsspannung, UF = Vorwärtsspannung der
» LED und IF = Strom der durch die LED fließen soll).
» Dementsprechend wäre ja (U0-UF) die Spannung, welche am Widerstand abfallen
» soll bzw. muss.
»
» Meine Verwirrung kommt nun daher, da ich dachte, dass ausschließlich die
» angelegte Spannung (bei gegebenem I und R) mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes
» und nicht die abfallenden Spannung am Widerstand ermittelt wird. Es wäre
» super, wenn mir jemand meinen Gedankenfehler aufzeigen könnte.
Wenn Du eine Serieschaltung von mehreren Widerständen hast, ist beides möglich:
1.) . . . . . I = Uo / (R1 + R2 + Rn)
oder z.B.
2.) . . . . . I = U_R1 / R1

Wenn es eine Serieschaltung von einem Widerstand und einer LED ist, geht 1.) nicht, weil die LED fast unabhängig von einer Stromänderung eine quasi-konstante Fluss-Spannung aufweist. Darum ist hier das Ohmsche Gesetz nur nach 2.) anwendbar.

Das selbe gilt, wenn anstelle einer LED, eine Diode oder eine Zenerdiode zum Einsatz kommt.

Kommt zwecks Erzeugung einer hochstabilen Referenzspannung eine Bandgap-Referenz (z.B. LM385-2.5) zum Einsatz in Serie mit einem Vorwiderstand, dann wird das noch deutlicher.

Warum? Diese Bandgap-Referenz ist im zulässigen Strombereich eine "harte" Spannungsquelle. Das heisst, ihre Spannung wird durch die Stromänderung so gut wie überhaupt nicht beeinflusst. So erkennst Du, dass zur Berechnung des Stromes nur die Differenzspannung zwischen den beiden Spannungsquellen Uo und U_bandbap und dem Wert des Vorwiderstandes Rv verwendet werden kann.

Daher: I = (Uo - U_bandgab) / Rv

Ich hoffe, dass ich mich verständlich ausgedrückt habe. Sonst frage einfach wieder.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

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Gesamter Thread:

[Verständnisfrage] Ohmsches Gesetz / Spannungsabfall - chfei(R), 29.04.2013, 08:39 (Elektronik)
[Verständnisfrage] Ohmsches Gesetz / Spannungsabfall - schaerer(R), 29.04.2013, 10:25