Widerstände für Dummies

[radbruch]

Hallo

Dann mag ich's auch mal versuchen:

I=U/R ist nur ein Teil der Wahrheit, U=R*I und R=U/I gehören auch dazu. Je nach Aufgabenstellung errechnet man so den Strom, die abfallende Spannung oder den gesuchten (Vor-)Widerstand. Das gilt aber erstmal nur für ohmsche Widerstände ohne Blindanteil.

Bei einer LED muss man aber etwas um die Ecke denken: Bei einer kleinen angelegten Spannung sperrt sie erstmal, es fliest fast kein Strom (und zwar in beiden Richtungen). In Durchlassrichtung geschaltet und bei Erhöhung der angelegten Spannung wird die LED ziemlich plötzlich leitend. Typisch ist dann z.B. ein Strom von 18mA bei 2V an der LED. Eine kleine Erhöhung dieser Spannung hat eine große Stromänderung zur Folge die bis zur Zerstörung der LED führen kann. Deshalb muss man den Strom "begrenzen", aber eigentlich muss man verhindern, dass die Spannung an der LED auf über 2V steigt. Will man die LED an 5V betreiben, muss man irgendwo 3V "verheizen" die bei 18mA am Vorwiderstand abfallen sollen. 3V/0,018A ergibt ca. 167Ohm (bzw. 180 Ohm aus der E12er-Reihe: 3V/180Ohm=17mA).

Dabei stabilisiert dich das dann auf einen "Arbeitspunkt", denn bei kleinerem Strom durch die LED sinkt auch deren Durchlassspannung und die Spannung am Vorwiderstand wird etwas größer. Dies bedingt dann aber wiederrum einen Anstieg des Strom, was auch einen Anstieg der Druchlassspannung verursacht...

Gruß

mic

[Testus2K]

Okay, hier ist jetzt mein Problem:

Das Beispiel von oben--> 5V Netzteil, 2V 0,02A LED

R=(5V-2V)/0,02A=150Ohm

d.h. hinter dem Widerstand habe ich für die LED 3V und 0,02A

Auf meine Frage wie man Strom UND Spannung hinter einem Widerstand berechnet habt ihr beide nur auf den Strom geantwortet und gesagt:
U/R = I mit U gleich 5V des Netzteils.
Wenn ich jetzt also den eben ausgerechneten Widerstand nehme und das so einsetze, wie ihr das gesagt habt, dann bekomme ich:
I=5V/150Ohm=0,0333...A
Also nicht die 0,02A, die ich eigentlich für meine LED eingesetzt hatte.

Das ist es, was mich hier verwirrt

[Dirk]

Testus2K:

I=5V/150Ohm=0,0333...A

Warum setzt du da jetzt 5V ein? Am Widerstand fallen doch nur 3V ab.
Das hast du selbst oben (5V-2V) ausgerechnet.

[Testus2K]

Naja, dass steht doch da. Meine Frage war, wie viel Strom und Spannung ich bekomme, wenn ich einen bestimmten Widerstand einsetze und die Antwort war:
U_Netzteil / R=I

Und ich in meinem Beitrag rechne ich vor, dass das nicht sein kann

Gibt es eine Formel, mit der ich mir ausrechnen kann, wie hoch die Spannung ist und wie viel Strom fließt, wenn ich ein 500Ohm Widerstand an ein 5V Netzteil hänge?

Klar: Das Ohmsche Gesetz: I = U / R
Also: I = 5 / 500 = 0,01 A = 10 mA, d.h. es fließt ein Strom von 10 Milli-Ampere durch den Widerstand und es liegt die Netzteilspannung von 5V an ihm an.

[Kampi]

Hey,

generell musst du zwei Fälle von Widerstandschaltung beachten....die Reihenschaltung und die Parallelschaltung.
Bei einer Reihenschaltung ist der maximale STROM = Uges / Rges und bei einer Parallelschaltung musst du bei jedem Zweig einzeln den Strom ausrechnen und später zu einem Gesamtstrom zusammenfassen (aber das ist hier nicht wichtig).
Generell gilt das Ohm´sche Gesetz I = U/R IMMER (oft mit anderen Buchstaben).
Auf deinen Fall übertragen bedeutet es, dass du einen gesamt Strom von 20mA benötigst und eine maximale Spannung von 5V hast.
Das heißt wenn du die LED nun als Widerstand betrachtest, benötigst du einen Widerstand von R = 5V/0,02mA = 250 Ohm.
Da du aber einen Halbleiter statt einem Widerstand verbaut hast, musst du die Eigenheit der Halbleiter beachten und den Spannungsabfall von der Diode von der Gesamtspannung abziehen (das ist grundsätzlich bei Halbleitern in Reihenschaltungen so z.B. auch beim Transistor, normale Diode usw.)
Also hast du eine neue Spannung U1 = Uges - Uled. Nehmen wir für Uled (Forward Voltage) 1,2V an und dann hast du eine Spannung von U1 von 1,2V, mit welcher du weiter rechnen kannst.
Ergo rechnest du R = U1/Iges => R = 3,8V/0,02 = 190 Ohm....wenn du also 220 Ohm nimmst bist du sicher.
Alles klar soweit oder noch Fragen?
Hab leider letzte Woche meine Sachen aus der Ausbildung weggeworfen....sonst hätte ich dir was einscannen können

[Testus2K]

Danke für deine mühe, die Unterlagen hätte ich gerne genommen . Aber die Formel, die du beschreibst steht in fast jedem Beitrag hier, sogar in meinem ersten. Die Frage steht in meinem letzten Beitrag nochmal

[Kampi]

Hey,

das hast du falsch erkannt. Die 5V Netzteilspannung teilen sich auf und zwar auf die LED und den Widerstand (betrachte die LED einfach als Ohmschen Widerstand, dann hast du eine Reihenschaltung von zwei Widerständen und da teilt sich die Spannung im Verhältnis der Widerstände auf).
Das heißt um den Spannungsabfall am Widerstand (UR) zu berechnen, rechnest du:

UR = I * R

Und dann sollte Uges = UR + ULed gelten.
Mach es dir mal einfach und bau eine Schaltung aus zwei Widerständen in Reihe mit einer festen Spannung auf, mess die Spannung an jedem Widerstand (parallel zum Widerstand messen) und vergleich das Ergebnis mal mit deiner Messung.
Das ist der beste Weg das Ohm´sche Gesetz zu "verstehen".

[i_make_it]

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[Testus2K]

Danke erstmal Leute, dass ihr euch hier so viel mühe gebt, aber wir reden hier irgendwie an dem vorbei, was ich wissen möchte.
Den Dreisatz kann ich und die Formel kenne ich.

Ich Stelle die Frage nochmal anders:

Ich weiß, dass ich mir mit R=(Unetz-Uled)/Iled den passenden Widerstand ausreche...steht ja jetzt auch schon 20 mal hier.

Nehmen wir jetzt aber mal an, dass ich nur ein Netzteil (5V) und einen beliebigen Widerstand habe, sagen wir mal 250Ohm. NICHT mehr!
Wie viel Ampere würde ich dann mit einem Amperemeter angezeigt bekommen, bzw. wie ist die Formel um an diesen Wert zu kommen?

Zwei Leute haben hier geschrieben es wäre dann 5V/250Ohm=I
Ich denke aber, dass das nicht sein kann, siehe Rechnung zwei Beiträge vorher.

[oZe]

Und zum mitlerweile 100. mal schreiben wir hier das Ohmsche Gesetz auf: I=U/R. Wenn du ein 5V Netzteil hast und dieses mit 250 Ohm belastest folgt genau das was du auch shcon geschrieben hast: 5V/250Ohm= 0,02A. Nicht mehr und nicht weniger. Punkt.