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Spannung in abhängigskeit von Stromstärke, nicht linear bei LEDs
Suche nach: spannung (45694) |
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BID = 170746
Ruehri
Gerade angekommen
Beiträge: 2
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Hey!
Lezte Woche in meinem Physikpraktikum haben wir mit LEDs gearbeitet. Dabei konnten wir die Stromstärke steuern und sollten die Spannung an verschiedenen LEDs in Abhängigkeit von dieser Stromstärke messen.
Laut U = R * I müsste doch U(I) eine lineare Funktion sein, jedoch ist bei größeren Stromstärken die Zunahme der Spannung immer kleiner geworden. Woran liegt das?
Ich könnte mir vorstellen, dass es daran liegt, dass die LED ja immer heißer wird und ihr Eigenwiderstand dadurch auch kleiner, also dass praktisch R mit größerem I abnimmt und deshalb die Änderung von U kleiner wird, stimmt das?
Wäre euch dankbar für eure Hilfe 
Yu |
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BID = 170751
Ltof
Inventar
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Wohnort: Hommingberg
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Eine LED ist eben eine DIODE und kein Widerstand. Schau Dir mal die typischen Strom-Spannungs-Kennlinien von Dioden an. Da wirst Du wohl gewisse Ähnlichkeiten zu dem, was Ihr gemessen habt, erkennen. Die Kennlinie ist auch nur in geringem Maße von der Temperatur abhängig.
Gruß,
Ltof
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: ltof am 7 Mär 2005 17:35 ] |
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BID = 170755
Ruehri
Gerade angekommen
Beiträge: 2
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Ja gut, wie kommt dann diese typische Strom-Spannungs-Kennlinie von Dioden zustande?
Nach U = R * I muss R doch abnehmen mit größerem I, oder kann man das Ohmsche Gesetz bei Dioden einfach wegwerfen? Wenn ja was für ein Gesetz gilt dann?
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BID = 170773
djtechno
Inventar
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Wohnort: beutelsbach
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also bei dioden gilt das ohmsche gesetzt nicht.
mit EINEM ALLGEMEIENN gesetz klommst du bei dioden glaube ich auch ent weiter, da gibts verschiedene formeln, die mit den werte aus der herstellerkennlinie versehen werden müssen um da was zu errechnen, aber frag wen, der's besser weiß als ich 
Marcus
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BID = 170820
Michaele48
Gerade angekommen
Beiträge: 8
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Rf = statischer Durchlasswiderstand
Uf = Durchlassspannung
If = Durchlassstrom
Rf = Uf : If
sprich das Ohmische Gesetz mit den werten aus der Diodenkennlinie.
Also müßte durch messen der Spannung an der Diode und des Stomes durch die Diode, eine typische Dioden Kennlinie entstehen.
Also das Ohmische Gesetzt gilt genauso für eine Diode, nur ergiebt sich nicht wie bei einem Wiederstand eine gerade Kennlinie.
Beschreibung für Durchlaßbereich:
Bei einer Spannung kleiner 0,1 Volt, fließt nur ein sehr geringer Strom, Der pn-Übergang ist noch verhältnißmäsig hochomig, da die durch die Ladungsträgerdiffusion entstandene Sperschichr noch nicht abgebaut ist.
Mit steigender Spannung steigt der Strom zunächst geringfügig an. Ab einer spannung von 0,6 V nimmt der Strom dann sehr stark zu. Die Diode ist niederohmig geworden. Der Wert von 0,7 V (Silizium) wird Schleusenspannung genannt.
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BID = 170850
Ltof
Inventar
Beiträge: 9374
Wohnort: Hommingberg
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Zitat :
Ruehri hat am 7 Mär 2005 17:39 geschrieben :
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Ja gut, wie kommt dann diese typische Strom-Spannungs-Kennlinie von Dioden zustande?
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Da sind jetzt die Physiker gefragt. Das sind hochkomplexe Vorgänge die das zustande bringen. Mich interessiert das nicht so besonders. Interessant ist, wie sich die Bauteile verhalten. Bei einem Widerstand ist der Widerstand eine Konstante.  Da ist dann der Strom direkt proportional zur Spannung - z.B.
Bei Dioden sind u.a. die Kennlinien wichtig. Bei einer LED interessiert eigentlich nur der Betriebsstrom und die daraus resultierende Betriebsspannung, die dann für das "Drumherum" von Bedeutung sind. Eine LED hat auch einen Widerstand - der ist aber nicht so konstant, wie bei einem "echten" Widerstand. Auch bei einem Widerstand ist der Widerstand nur in einem spezifizierten Bereich konstant. So kann sich durch andere Effekte der Widerstand verändern - Temperatur wäre eine einflußgebende Größe. Die Frequenz z.B. auch.
Das, was ich hier jetzt zusammengestammelt habe, trägt sicherlich nicht zur Beantwortung Deiner Frage bei. Es soll blos verdeutlichen, dass es mehr gibt als das Ohmsche Gesetz, jedoch nicht das "warum" beantworten. Dazu bin ich auch zu doof.
Gruß,
Ltof
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(Hanlon’s Razor)
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BID = 170890
alra
Stammposter
Beiträge: 307
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@ruehri,
da Du ja Student bist, solltest Du mal ein Elektronik-Grundlagen Buch zur Hand nehmen und dort Begriffe wie P-Leitung und N-Leitung, sowie PN-Übergang und Dotierung nachschlagen. Dann wirst Du denke ich klarer sehen.
Wenn Du kein Grundlagen Buch hast, schau mal hier nach!
http://www.stiny-leonhard.de/links2.htm#kap18
Alra
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BID = 170923
perl
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Beiträge: 11110,1
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Zitat :
| | oder kann man das Ohmsche Gesetz bei Dioden einfach wegwerfen? |
Fast.
Bei LEDs, wie auch anderen Sperrschichtdioden, gehorcht bei konstanter Temperatur der Zusammenhang von Strom und Spannung über weite Bereiche, z.B. 6 Zehnerpotenzen, sehr genau einer Exponentialfunktion.
Umgekehrt ist die Flußspannung sehr genau dem Logarithmus des Stroms proportional.
Abweichungen von der Gesetzmäßigkeit kommen haupsächlich durch die ohmschen Widerstände der Zuführungen zur Sperrschicht sowie durch Leckströme z.b. wegen verunreinigter Oberflächen zustande.
In dem man die Rechenregeln für Logarithmen ausnutzt, kann man Diodenkennlinien z.B. gut zur Multiplikation und Division von elektrischen Größen verwenden.
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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 8 Mär 2005 1:14 ]
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