Grundlagenfrage elektr. Leistung / Strom

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Autor
Grundlagenfrage elektr. Leistung / Strom
Suche nach: strom (35411)

    







BID = 940686

Andi-872

Aus Forum ausgetreten
 

  


Hallo,

immer wieder ist mir nicht ganz klar, wie sich das mit den elektrischen Leistungsangaben verhält usw.

Beispiel: Halogentrafo 12V (bzw. 11,5) mit 70 W. Das bedeutet rechnerisch, ich kann z.B. 2 Halogenlampen anstecken mit je 35 W. Was aber passiert denn eigentlich, wenn ich statt dessen 2 Lampen zu je 50 W anstecke? Die Lampen leuchten doch trotzdem. Leuchten sie dann einfach mit geringerer Stärke (werden also jeweils nur mit 35 W ausgelastet), oder ziehen sie voll ihre jeweils 50 W aus dem Trafo und überlasten diesen damit, so dass dieser Schaden nehmen kann dadurch? Oder gibt eben der Trafo nur seine 70 W raus und mehr geht nicht?


Andi

BID = 940687

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17413

 

  

Die Angabe 12 V 70 W bedeutet das dieser Trafo eben nur 70 W ohne Schaden zu nehmen liefern kann. P=U*I Bei deinem Beispiel liefert der Trafo bei 70W und 12 V eben 5,8A maximal. Für diesen Strom ist der Trafo ausgelegt. Belastest du den nun mit zb 120 W hast du schon 10 A und damit brennt der Draht früher oder später durch.

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 940688

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12631
Wohnort: Cottbus

Zunächst mal:
Die angegebenen Leistungen auf bspw. Trafos sind immer "nur" Nennleistungen.
Sie können auch mehr Leistung abgeben. Dann erwärmen sie sich jedoch stärker und die Ausgangsspannung bricht auch mehr ein. Dadurch sinkt natürlich auch die Stromaufnahme der angeschlossenen Last.

Eine Konstantleistungsquelle ist ein Trafo natürlich nicht. Wäre ja auch schlimm.

Genausowenig ist eine Halogenlampe eine Konstantleistungssenke
Es ist auch wieder nur ihre Nennleistung, welche sie aufnimmt, wenn sie mit ihrer Nennspannung beaufschlagt wird.

Bei den sogenannten "elektronischen Trafos" sieht es u.U. anders aus. Da sorgt die Elektronik dafür, dass der Ausgangsstrom einen gewissen Wert nicht überschreitet.
Ein konventioneller Trafo liefert so lange Strom, wie es die Physik zulässt, mit allen Konsequenzen



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 12 Okt 2014 13:16 ]

BID = 940689

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Leuchten sie dann einfach mit geringerer Stärke
Das passiert auf jeden Fall.
Und da die Lampen niederohmiger werden, je kühler der Glühfaden ist, brauchen sie sogar mehr Strom, als es dem ohmschen Gesetz *) entspricht.
Das führt zu einer Überlastung des Trafos, der dann zu heiss wird.
Je nach Konstruktion kann er dann abbrennen, oder ein thermischer Bimetallschalter unterbricht den Strom, oder eine eingebaute Sicherung löst aus.

*) Du kannst einen solchen Trafo, ebenso wie auch andere reale Spannungsquellen, näherungsweise durch die Reihenschaltung einer idealen Spannungsquelle (die also beliebig viel Strom bei konstant bleibender Spannung liefern kann) mit dem Innenwiderstand modellieren.

Wenn du die Spannung an der Last in Abhängigkeit von der Last wissen willst, kannst du einfach die Leerlaufspannung messen und diesen Spannungsteiler aus Innenwiderstand und Lastwiderstand berechnen.

Der Innenwiderstand hat gewöhnlich einen ohmschen und einen induktiven Anteil. Nur der ohmsche Anteil bewirkt die Erwärmung des Trafos.
Deshalb ist es möglich kurzschlussfeste Trafos zu bauen, indem man durch konstruktive Maßnahmen (z.B. gekammerte Wicklungen wie beim Klingeltrafo) dafür sorgt, dass der induktive Anteil relativ hoch ausfällt.

P.S.:
Anders als bei den Klingeltrafos ist bei Ringkerntrafos die magnetische Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung sehr fest, und damit ist der induktive Anteil des Innenwiderstands sehr gering.
Deshalb müssen solche Trafos immer durch entsprechende Maßnahmen vor einer Überlastung geschützt werden.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Okt 2014 13:29 ]

BID = 940747

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Danke.

Andi

BID = 940855

powersupply

Schreibmaschine



Beiträge: 2921
Wohnort: Schwobaländle


Zitat :
perl hat am 12 Okt 2014 13:22 geschrieben :


Zitat :
Leuchten sie dann einfach mit geringerer Stärke
Das passiert auf jeden Fall.
Und da die Lampen niederohmiger werden, je kühler der Glühfaden ist, brauchen sie sogar mehr Strom, als es dem ohmschen Gesetz *) entspricht.


Aber NIE mehr als der Nennstrom der bei Nennspannung fliesen würde!

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powersupply
Es gibt 10 Arten von Menschen. Solche die Binärtechnik verstehen und die anderen.

BID = 941054

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Wie verhält sich das dann aber, wenn ich einen Traf habe, an dem ich temporär immer mal unterschiedliche ohmsche Lasten parallel anschliesse? Angenommen ich habe einen Traf für 6VAC, an den ich normale Glühbirnen 6V (z.B. Fahrradlampen) anschliessen möchte. Je nach bedarf mal nur eine, zu anderem Zeitpunkt aber mal 12 Stück usw. In der Maximalauslastung müsste ich für den Trafo eine lieferbare Leistung vorsehen, die der maximalen Anzahl parallel angeschlossener Glühbirnen (z.B. eben 12 Stück) entspricht. Nur als Rechenbeispiel: angenommen, jede Glühbirne benötigt jeweils 0,5A Strom, dann müsste für 12 Glühbirnen der Trafo 6V mit 6A (=12 x 0,5A) liefern, also 36 W. Richtig?
Was passiert aber, wenn ich nur eine Glühbirne anschliesse mit ihrer Leistung von 3W? Haut es mir diese dann durch, weil der Trafo zuviel Strom liefert? "Will" der Trafo diese restlichen 5,5A unbedingt loswerden und jagt sie auf die kleine, arme Glühbirne? Oder nimmt sich die Glühbirne, was sie benötigt (0,5A), und der Rest (5,5A) wird nicht benutzt und bleibt ungenutzt, ohne das die einzelne Glühbirne durchknallt?
Wenn ich dafür einen simplen AC-Klingeltrafo nehme, so hat dieser ja keine Strombegrenzung an Bord.

Andi

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Andi-872 am 15 Okt 2014 22:12 ]

BID = 941056

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17413

Eine Stromquelle versucht den Strom zu liefern den der Verbraucher abverlangt.
Der Verbraucher zieht eh nur den Strom den er braucht. Also wird ein Trafo der durchaus auch 900 A liefern kann eben nur 0,5 A die der Verbraucher benötigt abgeben. Das die Ausgangsspannung des Trafos auch mit der Belastung steigt oder fällt hat damit gar nichts zu tun. Die Last abhängige Spannung ist konstruktionsbedingt. Dein Klingeltrafo ist zB so gebaut das er eben konstruktionsbedingt eine gewollte eingebaute Strombegrenzung hat. Ohne diese wäre er nie kurzschlussfest! Noch etwas das Teil nennt sich Transformator oder kurz Trafo und DC -Transformatoren gibt es nicht!

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BID = 941066

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

(Ja, grad bemerkt, das Ding nennt sich Trafo. Die Rechtschreibfehler entstehen immer wieder durch diese automatische Rechtsschreibkorrektur, die leider nicht abschaltbar ist und eher mehr Fehler schafft, als welche zu beseitigen. Es gibt auch keinen DC-Trafo, deswegen habe ich ja geschrieben, dass in einem (AC-) Klingeltrafo keine Strombegrenzerschaltung vorhanden ist.)

Dein Beispiel mit den 900A trifft ziemlich den Kern meiner Unklarheit. Mir ist nämlich nicht wirklich klar: liefert eine Stromversorgung ihren Strom und will den in voller Höhe loswerden, oder zieht ein Verbraucher den Strom, den er benötigt? Somit könnte ich also eine Glühbirne mit 0,5A problemlos an einen Trafo anschliessen, der 900A rausgibt, ohne dass die Glühbirne durchknallt?
ABER: weshalb muss man dann vor eine normale LED einen Vorwiderstand setzen? Das ist mir dann nicht klar. Eine LED benötigt sagen wir pauschal 20mA. Die darf man nicht einfach an ein Netzteil anstecken, welches z.B. 2A liefert.
Warum? Ist das nicht ein Widerspruch, oder gelten bei DC andere Regeln als bei AC? Oder ist das abhängig von der Last, ob ohmsche Last oder was anderes?

Andi

BID = 941069

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17413

So machen wir mal Nägel mit Köpfen!
Du hast einen Autoakku mit 12 V und 80 Ah. Dieser Akku kann locker rund 800 A Kurzschlussstrom liefern. Das reicht um einen 1,5mm² Cu Draht zum glühen zu bringen. Wenn du an diesen Akku eine Glühlampe mit 60 W dranhängst liefert der Akku auch nur diese 5A ! Genauso verhält es sich bei einem Trafo nur das der eben Wechselspannung liefert. Nun gibt es eben ohmsche Verbraucher, dazu gehören zb Glühlampen oder die bekannten ohmschen Widerstände. Für alle diese Bauteile gilt das ohmsche Gesetz. Der Strom steigt linear mit wachsender Spannung an. Dioden zb gehören nicht dazu, sie haben kein Ohmsches Verhalten! Das bedeutet der Strom steigt nicht linear mit der Spannung. Schau dir dazu mal die Kennlinie einer Diode an.
Aus diesem Grund steigt der Strom auch unverhältnismäßig an bei geringer Spannungserhöhung. Das ist auch der Grund warum man LED eben einen Widerstand vorschaltet. Dieser verhindert durch die Reihenschaltung das unverhältnismäßige Anwachsen des Stromes!
Bei AC kommen dann noch andere Widerstände ins Spiel zB induktive und kapazitive Blindwiderstände. Ich würde dir mal http://www.elektronik-kompendium.de/ ans Herz legen und dir raten diese Seiten angefangen von den Grundlagen gründlich durch zuarbeiten!

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BID = 941771

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Machen wir erst mal etwas Theorie:

Der von "der mit den kurzen Armen" erwähnte Autoakku ist eine Reale spannungsquelle.

Das heist, er ist elektrisch gesehen eine Reienschaltung aus einer Idealen Spannungsquelle mit 12V und einem Innenwiderstand von 15mOhm.

Ideale Spannungsquelle heist, Egal wieviel Strom fließt ihre Spannung ist IMMER 12V. Bei einem idealen Kurzschluss würde ein unendlicher Strom fließen.
Der Innenwiderstand ist kein seperates Bauteil. Er ist einfach da.

Ein Kurzschluss ist eine Spannungsquelle mit 0V Spannung, egal welcher Strom durch sie fliest.

Der Herr Kirchhoff hat da ein par Gesetze entdeckt.
Eines davon ist die Maschenregel.
wenn Du auf einem geschlossenem weg durch einen Stromkreis gehst, ist die Vorzeichenrichtige Summe aller Spannungen immer 0, wenn Du wieder am Startpunkt bist.
(Vergleich, Spannung ist wie dei Höhe in der Landschaft)

Ende der Kurztheorie

Belasten wir nun den Akku mit einem Kurzschluss:
Der Maschensatz sagt nun 12V(aus der Spannungsquelle)(U_Ri)+Spannungsabfall am Vorwiderstand + Spannung über der Last(U_L)=0

U_q+U_Ri+U_L=0
U_q=12V (Ideale Spannungsquelle)
U_Ri kennen wir noch nicht
U_L=0V (da Kurzschluss)

Also folgt U_Ri=-12V.
Ri kennen wir aber, das sind 15mOhm und Auch Für Ri gilt R=U/I
Damit an Ri 12V abfallen, müssen 800A fließen.

Kurzer Therorieeinschub:
In einer Reihensdchaltung ist der Strom überall gleich

Soweit so gut.

nun zu einer 12V/60W Lampe. Sie entspricht einem 2,4 Ohm Widerstand.
Diese Lampe als Verbraucher an Obengenanntem Akku (Vernachlässigen wir hier die Temperaturabhänigkeit des Widerstandes)

wieder gilt

U_q+U_Ri+U_L=0

U_q=12V

U_Ri kennen wir noch nicht
U_L kennen wir noch nicht

Aber wir wissen über Ri+RL müssen 12V abfallen.
Ri=0,015Ohm, RL=2,4Ohm

Ri+RL=2,415Ohm
I=U/R=12V/2,415Ohm=4,969A

damit fallen an Ri Ui=I*Ri=75mV ab
Für die Lampe gilt UL=I*RL=11,925V

Die Spannung an den Klemme des Akkus bricht etwas zusammen.

Für 2 oder 3 oder 4 Lampen kannst Du es gerne selbst rechnen.

Falls was unklar, Frag!

Topf_Gun

















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BID = 941773

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17413


Zitat :
Ein Kurzschluss ist eine Spannungsquelle mit 0V Spannung, egal welcher Strom durch sie fliest.

Das ist zwar nicht unbedingt falsch aber besser merkt man sich das ein Kurzschluss eine elektrische Verbindung mit 0 Ohm ist, also keinen Widerstand besitzt. Da über einen R von 0 Ohm egal welcher Strom durch ihn fließt auch keine Spannung abfällt kann dieser als Spannungsquelle mit 0V angesehen werden. Um auf das Beispiel oben zurückzukommen fällt die gesamte Spannung dann am Innenwiderstand ab. Den über dem Kurzschluss stehen ja 0V. Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle ist kein Bauteil sondern eher richtig gesagt eine Eigenschaft einer realen Spannungsquelle! Bei einem Akku wird er hauptsächlich durch die chemischen Vorgänge gebildet. Deshalb kann eine reale Spannungsquelle auch nur einen begrenzten Kurzschlussstrom liefern.

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BID = 941782

2N3055

Schreibmaschine



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Wohnort: Sulzbach (Ts.)


Zitat :
powersupply hat am 14 Okt 2014 03:35 geschrieben :


Zitat :
perl hat am 12 Okt 2014 13:22 geschrieben :

... Und da die Lampen niederohmiger werden, je kühler der Glühfaden ist, brauchen sie sogar mehr Strom, als es dem ohmschen Gesetz *) entspricht.


Aber NIE mehr als der Nennstrom der bei Nennspannung fliesen würde!



Das ist aber eine gewagte Aussage! Wie war das noch mit dem Einschaltstrom kalter Glühlampen?

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BID = 942086

powersupply

Schreibmaschine



Beiträge: 2921
Wohnort: Schwobaländle


Zitat :
2N3055 hat am 24 Okt 2014 14:24 geschrieben :


Zitat :
powersupply hat am 14 Okt 2014 03:35 geschrieben :


Zitat :
perl hat am 12 Okt 2014 13:22 geschrieben :

... Und da die Lampen niederohmiger werden, je kühler der Glühfaden ist, brauchen sie sogar mehr Strom, als es dem ohmschen Gesetz *) entspricht.


Aber NIE mehr als der Nennstrom der bei Nennspannung fliesen würde!



Das ist aber eine gewagte Aussage! Wie war das noch mit dem Einschaltstrom kalter Glühlampen?


Vielleicht doch mal wieder zu wenig geschrieben.
Mein Spruch bezog sich auf den schon eingeschalteten Zustand wenn die Glühlampen schon leuchten, der Trafo dabei überlastet wird und deswegen zu wenig Effektivspannung an den Leuchtmitteln ansteht.

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