Widerstand begrenzt Strom, Spannung oder beides vor Led?

Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik

Elektronik Forum Nicht eingeloggt       Einloggen       Registrieren




[Registrieren]      --     [FAQ]      --     [ Einen Link auf Ihrer Homepage zum Forum]      --     [ Themen kostenlos per RSS in ihre Homepage einbauen]      --     [Einloggen]

Suchen


Serverzeit: 29 3 2024  09:43:57      TV   VCR Aufnahme   TFT   CRT-Monitor   Netzteile   LED-FAQ   Osziloskop-Schirmbilder            


Elektronik- und Elektroforum Forum Index   >>   Grundlagen        Grundlagen : Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik

Gehe zu Seite ( 1 | 2 Nächste Seite )      


Autor
Widerstand begrenzt Strom, Spannung oder beides vor Led?
Suche nach: widerstand (25474) strom (35415) spannung (45363) led (32379)

    







BID = 917562

nick10

Gerade angekommen


Beiträge: 5
 

  


Nabend,
ich habe im Netzt wirklich mal nichts gefunden, was speziell meine Frage beantwortet. Ich hoffe hier kann mir das einer simpel erklären.

So ich hab einfach gesagt eine Led mit 3V Betriebsspannung und 0,01A max Betriebsstrom.
Spannungsquelle sind 2 Batterien in Reihe mit je 1,5V also zusammen 3V.

Soweit so gut nun muss ich durch einen vorgeschalteten Widerstand vor der Led den Strom begrenzen.
Dabei rechne ich zunächst R=U/I also 3V/0,01A -> R=300Ohm

Dabei verstehe ich nicht ob dazu an der Led noch Spannung abfällt, wodurch die Betriebsspannung nicht erreicht wird?!

Noch eine Frage währe wie sich das verhält, wenn ich eine 6V Quelle hätte, dann müsste der Widerstand ja auch 3V verpuffen lassen?
Warum lässt er also an einer 3V Quelle nicht direkt diese verpuffen?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: nick10 am 14 Feb 2014 20:31 ]

BID = 917563

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36016
Wohnort: Recklinghausen

 

  

Die Widerstände bestimmen den Strom, die Spannung bestimmt die LED, abhängig vom Strom.
2 Batterien sind daher zu wenig für deine LED, zumal die Spannung ja bei Entladung sinkt.

_________________
-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

BID = 917564

nick10

Gerade angekommen


Beiträge: 5

Also würde die Led bei einer zb. 6V Quelle und 600Ohm Widerstand, den dadurch gegebenen Strom von 10mA aufnehmen aber nur 3V von 6 benutzen?
Irgendwo müssen die restlichen 3V doch abfallen oder nicht?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: nick10 am 14 Feb 2014 20:49 ]

BID = 917565

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36016
Wohnort: Recklinghausen

Nein. Lese dir doch mal die LED-FAQ durch. Du hast in deiner Rechnung die LED unterschlagen.

https://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/faq/led/

_________________
-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mr.Ed am 14 Feb 2014 20:46 ]

BID = 917570

nick10

Gerade angekommen


Beiträge: 5

Ok gut,

das hier "Den Vorwiderstand für n LEDs berechnet man mit dieser Formel:

RWiderstand = (UV - n*UF) / IF " kenn ich.

Vllt ist es auch genau das was ich gerade nicht verstehe...

Bei der 3V Quelle wird der Strom durch den Widerstand begrenzt , ok.
Aber bei der 6 V Quelle (also ma fix gesagt 6V-3V) bleiben ja irgendwie 3V über wohin gehen die?

BID = 917587

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36016
Wohnort: Recklinghausen

Ein Teil fällt an der LED ab, der genaue Wert hängt vom Strom, vom Material und somit der Farbe, der Temperatur und der Serienstreuung ab und ist den Datenblättern zu entnehmen. Der Rest fällt am Widerstand ab und verwandelt sich in Wärme.



_________________
-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

BID = 917593

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12634
Wohnort: Cottbus


Zitat :
RWiderstand = (UV - n*UF) / IF " kenn ich.
Mag sein, dass du die Formel kennst, verstanden hast du sie aber offensichtlich nicht. Sonst würdest du bei 3V Betriebsspannung und 3V Flussspannung der Diode nicht mit 3V für den Widerstand rechnen (und genausowenig mit 6V bei 6V Betriebsspannung).

Und diese Rechnung:
Zitat :
Dabei rechne ich zunächst R=U/I also 3V/0,01A -> R=300Ohm
stimmt zwar für 6V Betriebsspannung, ist sonst aber unsinnig.
Denn "zunächst" berechnet man dabei so gar nichts.

Edit: Um mal auf deine Frage im Betreff einzugehen. Ein Widerstand begrenzt immer Strom UND Spannung, sonst wäre es ja kein Widerstand


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


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 14 Feb 2014 23:24 ]

BID = 917595

powersupply

Schreibmaschine



Beiträge: 2921
Wohnort: Schwobaländle


Zitat :
nick10 hat am 14 Feb 2014 21:04 geschrieben :

Vllt ist es auch genau das was ich gerade nicht verstehe...

Bei der 3V Quelle wird der Strom durch den Widerstand begrenzt , ok.
Aber bei der 6 V Quelle (also ma fix gesagt 6V-3V) bleiben ja irgendwie 3V über wohin gehen die?

Ich versuchs mal mit einer etwas einfacheren Beschreibung und nur einer LED.
Prämissen:
1. Du hast für die LED einen Spannungsabfall von 3V bei 10mA angegeben.
2. Du hast eine Batteriespannung von 6,4V vei vollen und etwa 4V bei leeren Batterien.
Wenn Du nun die LED mit 10mA bestromst sind die 3V die an der LED abfallen für den Widerstand als nicht mehr vorhanden anzusehen. Daher musst Du den Widerstand für die noch vorhandene Spannung bei gewünschtem Strom berechnen. Mach das mal für volle und für leere Batterien bei gleichem Widerstand, wobei Du bei leeren Batterien für die LED dann eher nur 2,8V abziehen musst.

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

BID = 917598

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Bei der 3V Quelle wird der Strom durch den Widerstand begrenzt , ok.
Aber bei der 6 V Quelle (also ma fix gesagt 6V-3V) bleiben ja irgendwie 3V über wohin gehen die?
Die ergeben einen zuätzlichen Spannungsabfall am Vorwiderstand. Der Strom steigt dadurch gemäß dem ohmschen Gesetz.


Zitat :
Formel:
RWiderstand = (UV - n*UF) / IF " kenn ich.
Gut!
Uf kann man meist als unabhängig vom Strom ansehen, sie ändert sich nur ganz wenig, aber sie hängt von der Art der LED ab.

Wenn n*Uf größer wird als Uv, müsste R negative Werte annehmen.
In der Praxis bedeutet das, daß überhaupt kein Strom fliesst und nichts leuchtet, weil Uv zu gering ist.
Uv muß also mindestens den Wert n*Uf haben, sonst tut sich nichts. *)

Beim Strom schenke ich mir mal das "F",denn er ist überall in der Schaltung gleich groß, und der Widerstand braucht auch nicht besonders kenntlich gemacht zu werde, denn es gibt ja nur diesen einen.
Also: R = (Uv - n*Uf) / I
Wenn du nun beide Seiten der Gleichung mit I multiplizierst, erhältst du gemäß dem ohmschen Gesetz den Spannungsabfall Ur=R*I am Vorwiderstand:
I*R = Uv - n*Uf bzw. Ur = Uv -n*Uf.

Das kann man noch etwas umsortieren zu:
Uv = Ur +n*Uf
Das ist nicht weiter überraschend, sagt es doch nur aus, dass die Summe aus Flußspannung und dem Spannungsabfall am Widerstand gleich der Versorgungsspannung ist.

...und Uf ist, wie gesagt, annähernd konstant.


P.S.:
Streng genommen gilt n*Uf nur, wenn alle LEDs gleich sind.
Das muß aber nicht sein, sondern es können ohne weiteres auch verschiedenfarbige LED hintereinandergeschaltet werden.
Dann heisst die obige Gleichung eben:
R = (Uv - Uf1 -Uf2 -Uf3 ... -Ufn) / I


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 15 Feb 2014  3:56 ]

BID = 917599

nick10

Gerade angekommen


Beiträge: 5

Vielen dank schonmal,

powersupply schrieb: Wenn Du nun die LED mit 10mA bestromst sind die 3V die an der LED abfallen für den Widerstand als nicht mehr vorhanden anzusehen. Daher musst Du den Widerstand für die noch vorhandene Spannung bei gewünschtem Strom berechnen.


Das find ich sinnig, dass am Widerstand die restliche Spannung in der Reihenschaltung abfällt.
Aber wie ist es denn nun bei der 3V Quelle, da muss ja außer an der Led nirgends Spannung abfallen. Mit welchem Spannungswert rechne ich hier denn nun um den Strom zu begrenzen?

BID = 917601

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12634
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Mit welchem Spannungswert rechne ich hier denn nun um den Strom zu begrenzen?
Mit keinem, da du (idealisiert) keine Spannung mehr übrig hast. Da die LED aber keine Kennline mit unendlich steilem Anstieg hat, leuchtet sie auch schon bei <3V. Du könntest also bspw. mit 2,8V und 5mA rechnen (Im Datenblatt findest du ja die Kennlinie)...
...es wäre aber wenig sinnvoll.






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

BID = 917602

2N3055

Schreibmaschine



Beiträge: 1383
Wohnort: Sulzbach (Ts.)

Das ist die chinesische Variante (die aus China importierten Billigtaschenlampen haben auch meistens keinen Vorwiderstand eingabaut).

Auch Deine Batterie hat einen Innenwiderstand, er bestimmt, welchen maximalen Strom Du aus der Batterie holen kannst.
Bei kleinen Batterien (Knopfzellen) ist er oft so hoch, daß der durch eine LED fließende Strom so ungefähr hinkommt, aber nimmst Du z. B. eine Starter(Auto)- oder Gabelstaplerbatterie, die bekanntlich einen kleinen Innenwiderstand haben, siehst Du die LED bestenfalls kurz blitzen.

Bei in Reihe geschalteten Verbrauchern (LED, Innenwiderstand, Vorwiderstand) fallen jeweils Teilspannungen ab, deren Summe der versorgungsspannung entspricht.
Nur ist eine LED kein ohmscher Widerstand, sondern ein nichtlinearer Widerstand, d. h. an ihr fällt (fast) konstant eine gewisse Spannung ab, in Deinem fiktiven Fall 3 Volt.
Den Rest (bis zur Versorgungsspannung, z. B. 12 V - 3 V = 9 V) mußt Du an einem Vorwiderstand abfallen lassen.
Diesen dimensionierst Du mit Hilfe von Herrn Ohm, daß die abfallende Spannung und der gewünschte Strom erreicht werden (in meinem Beispiel also R = 9 V / 0,01 A = 900 Ohm).
Ich habe jetzt bewußt eine andere Spannung als Du verwendet, um die Verwechslungsgefahr 3 Volt-Batterie oder 3 V Spannungsabfall bei 6 V-Batterie zu verringern.

_________________
Wo kommt nur dieses "eingeschalten" her, aus Neufünfland?
Entweder "einschalten" oder "eingeschaltet"!

BID = 917603

felina

Gelegenheitsposter



Beiträge: 70
Wohnort: Hilden


Zitat :
Aber wie ist es denn nun bei der 3V Quelle, da muss ja außer an der Led nirgends Spannung abfallen. Mit welchem Spannungswert rechne ich hier denn nun um den Strom zu begrenzen?

Du musst dir eines merken:
Wenn du mit einem Widerstand den Strom begrenzen willst, dann ist es UNVERMEIDLICH, dass an diesem Widerstand auch eine gewisse Spannung abfällt bzw "verloren geht".

Das ohmsche Gesetz sagt für den Widerstand allein betrachtet:
Strom durch widerstand I * Widersdtandswert R = Spannungs"verlust" am Widerstand U
Ur= I * R - Das hatte perl doch schon hergeleitet.

Und wenn du jetzt daher kommst und sagst;
Okay ich will aber nicht, dass am Widerstand Spannung verloren geht (Ur=0), weil meine LED Spannung gleich der Versprgungsspannung ist, dann gilt diese Gleichung weiterhin.
Aber es folgt für den Widerstand
Ur = R*I = 0 (!!!)
Und das gilt wenn entweder I = 0 ist (damit ist aber auch der Strom durch die LED 0 - damit Humbug) oder R =0 - dann ist dein Widerstand aber kein Widerstand sondern eine "Drahtbrücke".

Schlussfolgerung: (rahme sie und hänge sie an die Wand)
ES IST UNMÖGLICH DEN STROM EINER LED MIT EINEM WIDERSTAND ZU BEGRENZEN, WENN DIE VERSORGUNGSSPANNUNG DER SCHALTUNG GLEICH DER LED SPANNUNG IST.

@offroadGTi
netter versuch aber das verwirrt ja jetzt noch mehr.
Eben hatte perl noch gesagt, dass man die Veränderung der Flusspannung über den Strom vernachlässigen möge.
Jetzt kommst du mit Kennlinien.
Darum verstehen die Leute auch nur Bahnhof.


BID = 917604

nick10

Gerade angekommen


Beiträge: 5

Ok, ich werd mir dann einfach eine andere Spannungsquelle suchen, mit der ich auch rechnen kann

ich danke euch

BID = 917608

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17417

Schon der alte Ohm hat den Zusammenhang von Spannung U, Strom I und Widerstand R in dem nach ihm benannten Gesetz dargelegt.
R=U:I
Daraus folgt, das hervorgerufen durch einen Strom an einem Widerstand auch eine Spannung abfallen muss. Bei der Led benutzt man den Vorwiderstand zur Strombegrenzung.
Die Flussspannung der Led ist relativ gesehen als konstant anzusehen. Die LED ist wie jede Diode aber kein ohmscher Verbraucher. (Das Verhältnis aus Spannung : Strom ist nicht konstant)
Oder anders gesagt der Widerstand der Diode ändert sich abhängig vom Strom ohne das sich die Spannung groß verändert. Betreibst du nun eine LED ohne Vorwiderstand an einer Spannungsquelle ist der Strom durch die LED nur durch die Eigenschaft der Spannungsquelle bestimmt.
Um ein Beispiel zu bringen: Du verwendest 3 Zellen a 1,5 V in Reihe, das ergibt eine Spannung von 4,5 V, davon benötigt die LED 3 V bleiben 1,5 V über dem Vorwiderstand.
1,5V: 0,01A (= 10mA) sind 150 V:A =150 Ohm. Da durch die Reihenschaltung aus LED und Vorwiderstand der gleiche Strom fließt, fließen auch nur 10mA durch die LED.


_________________
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!


      Nächste Seite
Gehe zu Seite ( 1 | 2 Nächste Seite )
Zurück zur Seite 0 im Unterforum          Vorheriges Thema Nächstes Thema 


Zum Ersatzteileshop


Bezeichnungen von Produkten, Abbildungen und Logos , die in diesem Forum oder im Shop verwendet werden, sind Eigentum des entsprechenden Herstellers oder Besitzers. Diese dienen lediglich zur Identifikation!
Impressum       Datenschutz       Copyright © Baldur Brock Fernsehtechnik und Versand Ersatzteile in Heilbronn Deutschland       

gerechnet auf die letzten 30 Tage haben wir 22 Beiträge im Durchschnitt pro Tag       heute wurden bisher 3 Beiträge verfasst
© x sparkkelsputz        Besucher : 180687661   Heute : 3555    Gestern : 12674    Online : 507        29.3.2024    9:43
21 Besucher in den letzten 60 Sekunden        alle 2.86 Sekunden ein neuer Besucher ---- logout ----viewtopic ---- logout ----
xcvb ycvb
0.162611961365