Bauteilzerstörung trotz selber Leistung?

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7 Antworten

Kommt aufs Bauteil an.

Bei Feldeffekttransistoren fließt am Gate normalerweise nur ein winziger Strom(stoß), um die winzige Gate-Kapazität umzuladen. Zu hohe Spannung am Gate zerstört es aber, auch ohne dass ein merklicher Strom fließt. (Das macht Gewitter in der Nähe für Elektronik so gefährlich.)

Ein Tantal-Elko geht sofort kaputt, wenn man ihn verpolt. Generell gehen Elkos bei Überspannung - egal in welche Richtung - kaputt - hier kommt es nicht auf die Größe des Stroms oder die Leistung an, sondern darauf, dass überhaupt ein Strom fließt, wo er nicht soll, und die Elektroden zerstört. (Um sie zum Explodieren zu bringen, muss man aber wiederum den Elektrolyten zum Sieden bringen - und dazu braucht man Energie und Leistung.)

Die Sekundärwindung eines Transformators schmilzt bei zu hohem Strom durch, auch (und gerade) wenn die Spannung dort sehr niedrig ist. Aber hier kommt es auf die Verlustleistung im Draht an.

Theoretisch kann man parallele Leitungen durch sehr hohen Strom kaputtmachen - wenn die Magnetfelder durch den Stromfluss so stark werden, dass die Leitungen aus ihren Halterungen gerissen werden. Ähnlich auch bei Elektromagneten.

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> wenn die Spannung zu hoch oder Strom zu hoch ist, oder kommt es immer auf die Leistung an?

Das kann man normalerweise nicht trennen. Weil Du ein Bauteil, durch welches bei 1V angelegter Spannung ein Strom von 1 A fließt, nicht dazu überreden kannst, bei 100 V nur 0,01A durchzulassen.

Wenn Du eine höhere Spannung an das Bauteil anlegst, dann fließt (meistens) auch mehr Strom, und dann fällt auch mehr Leistung ab.

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Kommentar von NeoExacun
29.08.2016, 23:01

Mit einem Poti wäre soetwas möglich.

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Ohm'sche Widerstände werden gewöhnlich durch Überhitzung zerstört. Und die Wärmeabgabe ist gleich der elektrischen Leistung. Soweit ist die Gewichtung der beiden Faktoren Spannung und Strom gleichgültig.

Unter "Bauteil" kann man sich natürlich vielerlei vorstellen. Bei Bedarf lässt sich wohl auch eine Vorrichtung konstruieren, die anderen Regeln folgt als ein einfacher Widerstand.

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Jedes Bauteil hat auch eine Spannungs- und Stromgrenze. Die Spannungsgrenze ergibt sich bspw. aus dem Isolationssystem. Wenn du eine Halbleiterdiode in Sperrrichtung betreibst, fließt ein sehr geringer Strom. Die Spannung kannst du dann - ohne dass der Strom merklich steigt - immer weiter erhöhen, bis es zum sog. Durchbruch kommt. Auch ein Transformator ist nur bis einer gewissen Spannung ausgelegt, weil es sonst zu Überschlägen zwischen den isolierten Windungen kommt.

Die Stromgrenze ist häufig eine maximale Stromdichte, die du im Bauteil nicht verletzen darfst, weil durch parasitäre Widerstände / ohm'sche Verluste Wärme in Leitungen entsteht.

In der Praxis ist daher nicht nur die Leistung, sondern auch Strom und Spannung begrenzt. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Dauer der Einwirkung (Leistung mal Zeit = Energie; gerade bei stark zeitveränderlichen oder impulsförmigen Signalen relevant) oder die Art und Weise, wie das Bauteil Wärme an seine Umgebung abführen kann.

Das von dir beschriebene Poti hat auch eine Spannungsgrenze. Egal wie hoch du den Widerstand einstellst, wird es faktisch ab einer gewissen Spannung zum Überschlag und damit zur Bauteilzerstörung kommen. Ursache im engeren Sinne sind werkstoffliche Isolationseigenschaften.


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Sehr viele Bauteile gehen durch zu hohe Spannung kaputt. Zu hoher Strom ist seltener, dieser führt halt im Normalfall zu zu hoher Leistung.

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Kommentar von Usedefault
30.08.2016, 00:05

Heißt das, ein Bauteil wird durch reines Anlegen einer Spannung kaputt, obwohl durch den Innenwiderstand des Bauteils kaum Strom fließt?

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Wenn die Leistung schon etwas mit Spannung und Strom zu tun hat, dann wird es für diese beiden Werte entsprechende Grenzwerte geben.

Je nach Bauteil gibt es Datenblätter in denen die Betriebsdaten und die jeweiligen Grenzwerte zu entnehmen sind.

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Die Rechnung gilt nur für  Ohmschen Widerstände... 

"Bauteile" haben möglicherweise Elemente mit Höchstspannung, über der sie Schaden nehmen .. 

Aber egal, wenn ich die Spannung verhundertfache, würde auch am Ohmschen Widerstand sich der Strom verhundertfachen und ie Leistung verzehntausendfachen. Also in der Praxis entscheidet eine 1/10sec ob zuerst das Bauteil explodiert oder eine Sicherung auslöst.

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Kommentar von Usedefault
29.08.2016, 22:54

Bei 10V und 10A und 10Ohm werden ingesamt 100W erbracht, aber pro 10Ohm nur 10W.

Bei 1000V und 1A und 1000Ohm, werden ingesamt 1000W erbracht, und pro 10Ohm auch 10W.

Bei 2. Bsp ist aber die Spannung viel höher. Oder habe ich einen Trugschluss? Gibt es hohe Spannung und niedrigen Strom überhaupt in dem Sinne?

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