Nur Stromstärke senken. Spannung bestehen lassen. Wie geht das?
Hallo,
ich habe eine wirklich grundlegende Frage, die sich mir in den Kopf gesetzt hat: Ich versuche sie mal an einem Beispiel zu erklären:
Ich habe einen Batterie mit 12 Volt und 2 Ampere. Nun möchte ich mit dieser Batterie ein elektronische Bauteil, ein Radio betreiben. Dieses Radio benötigt exakt 12 Volt (bei weniger funktioniert es nicht) und 0,5 Ampere.
1. Wie reguliere ich jetzt die Stromstärke (Ampere) der Batterie, doch verändere nicht die Spannung. (Mit einem Widerstand würde ich die Spannung auch verändern).
2. Spielt die Stromstärke überhaupt eine Rolle und es muss nur die Spannung exakt stimmen?
Diese Frage konnte ich mir auch nach einiger Recherche in Foren nicht wirklich erklären. Viele sprachen davon, dass nur die Spannung stimmen müsste und dass die Stromstärke egal sei, das das Bauteil immer nur 0,5 Ampere "zieht". Andere rieten mir einen Widerstand zu nutzen und die Spannung zu erhöhen. Das ist aber keine Option, da ich nur 12 Volt zu Verfügung habe.
Vielen Dank schon mal im Vorraus!
6 Antworten
der Verbraucher "nimmt" sich die Leistung die er braucht, je nach "Innenwiederstand". Wenn er für 12V dimensioniert ist brauchst du da nix dazwischen. Sonst würde jedes Autoradio in Rauch aufgehen... http://www.sengpielaudio.com/Rechner-ohm.htm und die 2A sind vermutlich Ah, also Amperestunden (theoretisch 2A eines Stunde lang, prakitisch weniger)
Spielt die Stromstärke überhaupt eine Rolle und es muss nur die Spannung exakt stimmen?Genau so ist das. Die Spannung der Stromquelle muss mit der Nennspannung des Gerätes übereinstimmen. Die Stromstärke bei korrekter Nennspannung ergibt sich aus der Konstruktion des Bauteils, genauer gesagt aus dessen Widerstand. Und diese planmäßige Stromstärke muss natürlich von der Stromquelle mindestens ermöglicht werden. Und das bringt die Batterie nach deinen Angaben ja vierfach. Erst bei fünf gleichartigen Verbrauchern mit 0,5 A würde die Sache kritisch. Der Einbau wird Widerständen ist hier grober Unfug.
Wenn auf dem Radio steht: 12V, 0,5 A, bedeutet dies: Wenn du 12V anschließt, zieht das Radio 0,5 A, egal, was auf der Batterie steht.
Wenn auf der Batterie steht 12V, 3A, bedeutet dies, es können bis zu 3A gezogen werden, ohne dass die Batterie in die Knie geht. Oder anders formuliert: bei gezogenen Stromstärken ziwschen 0 und 3 A kann die Batterie die Nennspannung von 12V einhalten.
Würdest du mehr Strom ziehen, z.B. 6 A, geht die Batterie in die Knie. Dann kommen womöglich nur noch 8 V raus und zusätzlich könnte die Batterie überhitzen und explodieren.
Zusammenfassung: Die Angabe der Volt auf Radio und Batterie müssen übereinstimmen, also 12V betragen. Die maximale Stromstärke der Batterie muss immer höher sein, als die Gesamtstromstärke aller angehängten Verbrauchers. Ein zuviel an Amperes bei der Batterie kann es da nicht geben.
Vielen Dank! Ihr Kommentar hat mir sehr weitergeholfen!
Ergänzung: Bei einer 3A Batterie kannst du einen Verbraucher mit 0,5A 6 Stunden betreiben. 3Ah/0,5A=6h
Jedoch ist es nicht sicher, dass das Radio exakt 0,5A verbraucht. Es wird eher so sein, dass das der Anschlusswert ist. D.h., das Radio benötigt eine Stromversorgung die mindestent 0,5A abgeben kann. Wenn die Lautstärke nur sehr wenig aufgedreht wird, wird das Radio vielleicht nur die häfte, also 0,25A ziehen. Was beim Batteriebetrieb die maximale Laufzeit verlängert.
Ja, es muss immer nur die Spannung angepasst werden. Die Stromstärke gibt das Gerät selbst vor.
Du musst den Wiederstand erhöhen, also einen Wiederstand vorschalten. Ohmsche Gesetz:
- U = Spannung in Volt
- I = Stromstärke in Ampere
- R = Wiederstand in Ohm
"Wiederstand vorschalten"Was soll denn dieser Unsinn? Die Spannung stimmt doch!
Wenn man den Wiederstand erhöht sinkt nach dem Ohmchen Gesetz die Stromstärke bei gleichbleibender Spanung, bei der Spannung ändert sich also auch Nichts, aber die Stromstärke sinkt, genau das was der Fragesteller möchte. Lern rechnen oder sei still, meine Güte ...
U = R * I (Grundgesetzt der Elektrik)
Spannung ist Widerstand mal Strom.
Wenn ein Faktor festgehalten wird (hier U), dann kannst du einen der beiden anderen Ändern und der dritte stellt sich nach obiger Gleichung von alleine ein. Aus praktischen Gründen kann hier aber nur der Widerstand verändert werden, sodass sich die Stromstärke von alleine einstellt.
Hälst du den Widerstand fest, kannst du nur Spannung (Spannungsquelle) oder den Strom (Stromquelle) verändern, der andere Faktor stellt sich nach obiger Gleichung dann wieder von alleine ein.
Die Stromangabe bei einer Batterie bezieht sich auf den maximal zulässigen Strom. Weniger darfst du natürlich auch ziehen. Bei deinem Radio wären dies 0,5 Ampere, was die Batterie bei 12V locker bringt. Also alles in Ordnung. Anschließen und fertig.
Vielen Dank schon mal für die wirklich schnelle Antwort!
Aber verstehe ich das jetzt richtig: Ich muss nur die geforderte Spannung liefern (12 Volt) und die Stromstärke spielt keine Rolle. Weil das Radio verträgt ja nur 0,5 Ampere. Also kann die Batterie auch 10 Ampere haben?
Müsste man in diesem theoretischen Fall einen Widerstand nutzen der zwar die Stromstärke reguliert, aber mir auch die Spannung zu tief herunterschraubt.
Was tut man dann ?
Tja Tom, vielen Menschen wäre viel besser geholfen, wenn ihnen diese Dinge verständlicher erklärt würden!
Aber verständlich erklären können viele nicht mehr. Sie werfen mit irgendwelchen Fachbegriffen um sich die sie irgendwo gehört, aber selbst nie verstanden haben um sich. Meinen das wäre Erklärung genug, man hätte das zu verstehen.
Von denen hat wohl noch nie jemand was von der EMK gehört. EMK steht für elektromotorische Kraft. Ist aber nur in gewissem Zusammenhang gemeint und verständlich, wenn man sich damit mehr als nur mal überlesen beschäftigt.
Was anderes, wesentliches betreffend Grundlagen hat dir niemand verständlicher erklärt. Einer redet zwar sinngemäß so, bezieht sich aber nur auf Mathe.
Bleiben wir mal bei diesem Sinnbegriff Kraft. Ich sage jetzt mal dazu treibende Kraft um es verständlicher zu machen. Damit sich was bewegen kann, muss eine treibende Kraft vorhanden sein.
Wasser zum Beispiel in den Bergen besitzt diese treibende Kraft des Wasserflusses zum Meer, zu der tieferen Stelle. Weißt doch alle Höhen beziehen sich auf den Meeresspiegel.
Geben wir nun mal zu der treibenden Kraft des elektrischen Stromes einen Namen. Wir nennen sie "Spannung".
Ich bin mir sicher, keiner der je Elektrotechnik gelernt hat, wird mir widersprechen.
Also Merksatz Nummer 1, die treibende Kraft des elektrischen Stromes ist die Spannung! Merke dir das bis zum Tod.
Klar ist nun, was Hamburger02 mathematisch meint. Wo viel Kraft ist, alos große Zahl oder Zahlenwert kann viel bewirken, wenn ....
Deswegen lernen Elektriker die Grundformel U = R * I. Hätten viele Elektriker dann aber bereits kapiert und bis zum Tode behalten das U, also die Spannung das Maß der beiden Dinge ist, hätten sie Grundlagenwissen.
Logisch sind doch die beiden anderen Faktoren eindeutig von U abhängig. Sieht man an den umgestellten Formeln eindeutig. I = U durch R. Und R = U durch I
Also deine Batterie hat 12 Volt, das Radio möchte 12 Volt. Werden wir nun gedanklich deutlicher, sagen wir, das Radio braucht 12 Volt als treibende Kraft.
Wieviel der symbolischen Kraftmenge nun durch das Kabel fließt, hängt vom Radio ab. Zum Beispiel, wie laut es aufgedreht ist, ob da zur Musike noch einige Lichtlein leuchten müssen, damit der Radiobetreiber im dunkeln sehen kann, welcher Sender eingestellt ist usw.
Soweit diese Grundlage nun verstanden? Okay, dann gehen wir einen Schritt weiter. Etwas ähnliches wie Kraft ist für unser menschliches Verständnis Leistung. Was genau damit gemeint sein kann, erschließt sich auch nicht sofort jedem Einzelnen.
Unbestritten dürfte eine 4 spurige Autobahn leistungsfägiger sein als eine 2 spurige, oder eine Landstraße. Weil dort zur gleichen Zeit mehr Verkehr möglich ist, sprich gleichzeitig mehr Autos fahren können.
Durch ein dickeres Rohr kann viel mehr Wasser fließen als durch ein dünnes. Tja, in der Elektrotechnik fließt ja kein Wasser und da gibt es keine Rohre.
Da gibt es Kabel, dicke und dünne. Sinngemäß kann also je nach dicke oder dünner mehr oder weniger Strom fließen.
Da wir Menschen allem einen Namen geben, damit wir uns über die Dinge unterhalten können gibt es auch Begrifflichkeiten die einem die Dinge der Elektrotechnik verständlicher machen sollen.
Wir müssten jetzt nur noch wissen oder unterscheiden können, was in diesem und jenem Moment einer "Betrachtung" gemeint ist.
Eine Batterie die 20AH Leistungskapazität hat, kann also vereinfacht ausgedrückt 20 Ampere Strom eine Stunde lang liefern. Oder 10 Stunden lang 2 Ampere.
Diese zwei betrachteten Punkte sind die wichtigsten. Alles andere leitet sich davon ab, weil diese beiden "Richtgrößen" sind. Treibende Kraft und Leistungsfähigkeit.
Normalerweise müsstest du jetzt einiges besser verstehen. Da du aber fragst, ob man theoretisch einen Widerstand nutzen sollte, der die Stromstärke reguliert, übertrage ich deine Frage mal symbolisch auf die gedankliche Autobahn.
Wenn der dortige Verkehr ohne eingreifen zu müssen prima läuft, müsste man dann den Verkehr künstlich ausbremsen? Logisch nein. Wenn also dein Radio gesund ist, zieht es nur soviel Strom wie es gerade für seinen Betrieb braucht. Folglich müssen wir das keinen Widerstand einfügen.
Was anderes wäre es, du hättest anstatt 12 Volt die das Radio als Grundwert haben will, viel mehr. Angenommen du hast eine LKW-Batterie die 24 V hat, willst damit das 12 V Radio betreiben.
Dann müsste was getan werden. Aber das wäre ein anderes Kapitel, das nicht mit zwei Worten erklärt werden kann.
Wenn du gut aufgepasst hast und die Grundlage bezüglich treibende Kraft verstanden hast, dann muss die treibende Kraft für dieses Radio diese 12 V sein! Diese 12 V müssten wir also konstant halten, dafür sorgen, dass dann wenn wir mehr als 12 V haben dafür gesorgt wird, dass es am Übergabepunkt Radio immer 12 V sind und bleiben.
Mit einem Widerstand ist das nicht zu machen. Aber lassen wir das vorläufig, kapier du erstmal das oben anfänglich gesagte Grundwissen so fest, dass wir darauf aufbauen könne
Das radio zieht nur 0,5A mehr nicht... Das hängt lediglich vom innenwiderstand ab und der is beim radio fix...ne steckdose liefert ja auch wahlweise 0,05 A wenn du nen handy làdst oder 10A wenn du ne waschmaschine anschließt...da klemmst ya auch nix zwischen...
Nein, das heißt zunächst nur, dass die Batterie nicht in die Knie geht, weil sie theoretisch mehr Strom liefern könnte, als sich das Radio zieht.
Für die Berechnung der Zeit benötigst du die Kapazität der Batterie in Amperstunden Ah.
Hat die Batterie beispielsweise 10 Ah, heißt das, du kannst eine Stunde lang 10 A ziehen, dann ist die Batterie leer. Ziehst du nur 1 Ampere, hält das die Batterie 10 Stunden lang aus. Zieht dein Radio nur 0,5 A, kannst du es 20 h lang betreiben, bevor die Batterie leer ist.
Okay, vielen Dank! Ich fasse jetzt nochmal zusammen:
Egal welches Bauteil ich verwende, wird funktionieren wenn die benötigte Spannung mit der verfügbaren übereinstimmt und das Minimum der geforderten Stromstärke geliefert wird.
Dieses Prinzip, also das sich das Bauteil nur so eine hohe Stromstärke verbraucht wie es benötigt, trifft dann auf wirklich alle Schaltungen zu ? Auch wenn sich der Innenwiderstand ERHEBLICH kleiner ist als die verfügbare Stromstärke ?
Wenn Sie mir diese Frage noch beantworten können, wäre ich wirklich Happy.
Du hast es exakt verstanden.
Das Prinzip trifft immer zu mit einer Ausnahme, den Stromreglern. Manchmal braucht man einen konstanten Strom und dann regelt der Stromregler die Spannung so weit rauf und runter, dass unabhängig vom angehängten Widerstand immer derselbe Strom fließt. In der Messtechnik kommt das oft vor.
Ein Beispiel noch zum besseren Verständnis: Meine Autobatterie hat eine Stromstärke von 160 Ampere. Die werden auch gezogen, wenn ich den Anlasser betätige, denn der hat nur einen extrem niedrigen Innenwiderstand, zumindest beim Anlaufen. Hänge ich den Anlasser an 8 Taschenlampenbatterien (8 x 1,5V = 12V) zieht er wieder 160 A Strom. Aber nur für den Bruchteil einer Sekunde, dann sind die Batterien leer. Die denken, es ist Kurzschluss. Hänge ich das Radio direkt an die Pole der Autobatterie, läuft es ganz normal, aber die Batterie interessieren die 0,5 A praktisch gar nicht.
Da fällr mir gerade noch ein schlauer Spruch ein:
Der Generator (Batterie) verursacht die Spannung, der Verbraucher verursacht den Strom.
Deshalb bezahlen wir auch Strom und nicht Spannung.
nur die spannung ist wichtig,dein gerät nimmt sich nur soviel ampere wie es braucht
Vielen Dank für die schnelle Antwort!
Die Stromstärke spielt dann also überhaupt keinen Rolle und kann das Radio auch nicht beschädigen (z.B. bei 20 Ampere) ? Das Radio verbraucht als wirklich nur die benötigten 0,5 Ampere. ?