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Board-Ansicht[Verständnisfrage] Ohmsches Gesetz / Spannungsabfall (Elektronik)
verfasst von Hartwig
, 01.05.2013, 00:50 Uhr
(editiert von Hartwig am 01.05.2013 um 00:52)
Hallo Christian,
» Die einzige Frage, die mir jetzt noch unter den Nägeln brennt, ist: 'Warum
» ich es überhaupt subtrahiere?'.
Weil die Spannung an der Diode von der Polarität gesehen der Spannungsquelle entgegengesetzt gepolt ist! Andernfalls würden sich die Spannungen addieren (was in diesem Fall nicht möglich wäre)
Vielleicht hätte ich korrekter sagen sollen, dass sich die Diode hier wie eine Spannungsquelle verhält. Eine ideale Spannungsquelle lieferte eine feste Spannung aber hat einen Innenwiderstand von 0 Ohm (die Stromquelle liefert im Gegensatz dazu einen festen Strom bei einem unendlich hohen Widerstand!). Bei der LED ist es natürlich nicht so, dass diese von sich aus eine Spannung erzeugt. Sie verhält sich eben nur in Bezug auf Spannung und Innenwiderstand wie eine Spannungsquelle - und das auch nur in einem definierten Betriebsbereich.
»
» Für mich wäre es verständlich, wenn die Durchlassspannung der Diode als
» eine Art Abfallspannung betrachtet werden könnte. Dementsprechend wäre der
» Spannungsabfall gleich der Durchlassspannung der Diode und dieser wiederum
» wäre konstant. Ist das richtig?
Klar fällt an der Diode eine Spannung ab. und das bedingt einen Widerstand, schließlich entstehen in der Diode ja auch thermische Verluste. Nur wenn ich den Strom änderen ändert sich bei der (idealen) Diode die daran abfallende Spannung nicht. Man könnte das jetzt so erklären, dass sich der Innenwiderstand der Diode an den geänderten Strom anpasst, so dass wieder die gleiche Spannung abfällt. Hier handelt es sich also um eine interne Regelcharakteristik. Betrachte ich die Kennlinie der Diode, dann kann ich anhand dieser Kurve (die hier eine waagerechte Gerade ist) einer Stromänderung keine wesentliche Spannungsänderung zuordnen. Nach dem Ohmschen Gesetz mit R=U/I gilt für einen kleinen Betrachtungsbereich der Diodenkennlinie delta R = Delta U / delta I. (wenn ich den Strom z.B. von 10mA auf 10,5mA ändere, kann ich keine Änderung der Durchlassspannung feststellen. Also delta R = delta U / delta I = 0V / 0,5mA = 0 Ohm) Das wird auch als differentieller Innenwiderstand bezeichnet. Und wenn wie im Beispiel das "delta U" gegen "0" geht, geht auch Delta R, der differentielle Innenwiderstand, gegen "0". Und damit ist für den betrachteten Teil der Kennlinie die Bedingung für die Spannungsquelle erfüllt. Statisch kannst Du trotzdem aus dem Durchlassstrom und der zugehörigen Spannung einen WIderstand für einen Punkt der Kennlinie berechnen.
Ich hoffe, das hilft die Frage zu beantworten....
Hartwig
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