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Anfängerfragen... (Elektronik)

verfasst von cmyk61 temp, 21.01.2015, 23:32 Uhr

Hallo,

» Heute fange ich mit einer Potifrage an.

Ein Poti ist (von der theoretischen Seite betrachtet) eine spezielle Form eines Spannungsteilers.
Spannungsteiler sagt Dir was? Nö?
Spannungsteiler ist in der einfachen Form erstmal zwei Widerstände die in Reihe geschaltet sind.
Wenn Du diese Reihenschaltung an eine Spannungsquelle anschließt, fließt ein Strom durch diese Anordnung.

Zwischendurch mal ne nette Frage: was macht ein Widerstand?

Antowort: er wandelt IMMER elektrische Energie in Wärme um (meist kaum messbar).

Wenn man zwei dieser Widerstände hintereinander schaltet, nennt man das Reihenschaltung.

Zurück zum Spannungsteiler...
Der Strom der durch diese Reihenschaltung hindurchfließt berechnet sich aus: I = U / Rges.

UNd nun kommt der Clou: indem Du Dein Messgerät, Deine Schaltung nur an die Anschlüsse eines Widerstands anlegst, kannst Du dort dann eine Spannung abgreifen, deren Höhe von dem Verhältnis der beiden Widerstände abhängt. Am kleineren Widerstand fällt (U = R + I) die kleinere Spannung ab. Wenn man beide Teilspannungen addiert kommt - voila - wieder die Gesamtspannung heraus, die Du an die Reihenschaltung angelegt hast.
Natürlich ist das ganze Ding ziemlich sensibel. Schon durch einen zusätzlichen Widerstand (zB in Form des Ri Deines Messgeräts) kann sich dieses Widerstandsverhältnis messbar verändern (Hierzu Stichwort: Querstrom).

Ein Poti ist nun eigentlich eine Anordnung bei der ganz viele kleine Widerstände in Reihe geschaltet sind und Du nach Belieben eine Spannung über einer von Dir gewählten Anzahl von Widerständen abgreifen kannst.

Soweit der kleine Exkurs.
Sollte Dir was unklar sein: immer her mit Deinen Fragen. Rom ist auch nicht an einem Tag erbaut worden.

2. Antwort
Es ist erforderlich den Strom durch eine LED zu begrenzen. Also dafür zu sorgen, dass der Strom keinesfalls über zB 20mA ansteigt.
Das hängt damit zusammen, dass eine LED kein LINEARER Widerstand ist sondern eine gekrümmte "Kennlinie" besitzt.
Am einfachsten erreicht man dies, indem man eine "hochohmige" Spannungsquelle benutzt. Die wiederum bekommt man, indem man einen Widerstand in Reihe zu Spannungsquelle schaltet.
Wie groß? Ein wenig Rechnen:

UR = UBatterie - ULED

R = U / I
= UR / ILED (zB 20mA)

Beispielrechnung:

gegeben:
UBatterie = 12V
ULED = 2,4V (entnommen aus dem Datenblatt - Man kann auch Erfahrungswerte in Ansatz bringen - Datenblatt ist aber besser)
ILED = 20mA (auch laut Datenblatt - NENNSTROM genannt)

UR = 12V - 2,4V = 9,6V
R = 9,6V / 0,02A = 480 Ohm (ich wähle 470 Ohm aus der E12-Reihe)

Kontrollrechnung (nicht sonderlich exakt aber pi mal Daumen genügt an dieser Stelle):
9,6V / 480Ohm = 20,4mA - das ist vernachlässigbar mehr

DAS wäre also in Ordnung.

Dann noch Kontrolle, welche Leistung im Widerstand verbraten wird (erinnerst Dich an oben? Widerstand wandelt el. Energie in Wärme um - IMMER!)

Also P = U * I
P (R) = UR * ILED

P = 9,6V * 0,02A = 0,19W - also genügt ein 1/4W Widerstand.

Noch eine wichtige Sache:
Hier in den Naturwissenschaften ist die korrekte Verwendung der Begriffe schon ziemlich wichtig.
So manches Wort wird im allgemeinen Sprachgebraucht mangels "Wissen" falsch und lax angewandt.
"Steuern" und "Regeln" wären zB solche Begriffe.
"Spannungsquelle" ist etwas anderes als eine "Stromquelle"
Also sei nicht werstaunt wenn Du auf derlei Dinge hingewisen wirst. Das hat schon seine Gründe (die sich Dir eben nur noch nicht erschließen)

Gruß
Ralf

» 2.Frage
» Nach dem Poti-Fehlschlag dachte ich, dass ich vielleicht noch mal bei 0
» anfange. Also dachte ich: ich brauch was einfaches. Also eine 5 Volt
» Batterie an eine Led anklemmen, ab da kann ich weiter experimentieren. Ich
» mag unerfahren sein, aber ich weiß, dass mir meine LED sicher sofort
» durchknallt. Ich muss also einen Widerstand vorschalten. Aber welchen?
» Ich erinnerte mich an das Ohmsche Gesetz: R = U/I.
» Prima. R ist gesucht, U hab ich, aber I?
»
» Irgendwie beisst sich die Maus da in den Schwanz, denn normalweise würde
» ich jetzt I aus R und U berechnen :D.
»
» Ich hänge fest und brauch mal einen Anstoß.
»
» Danke schonmal und schönen Abend noch