Zenerdiode, Spannungsstabilisierung einfache Rechnung/ Verständnissfrage?
Hallo,
warum stellt sich ein anderer Strom bei der Markierten Aufgabe ein ?
Meine Überlegung: Die Zenerdiode begrenzt auf 5V ob bei 9,5V oder auch 6.5V, da ja auch genug spannung anliegt um überhaupt zu leiten. Und bei einer Spannung von 1,5V (aufgabenteil e) ) würde die Zenerdiode nicht mehr leiten deswegen 0V.
5 Antworten
Wenn es nicht um Strom bzw Spannung sondern um Euro ginge, wäre das dann auch schwer zu verstehen?
Zu rechnen ist per Subtraktion und teilweiser Division.
Zuerst sollten sogenannte Istwerte beachtet, betrachtet werden.
Einer davon sagt, an der LED bildet sich eine Spannung von 2 Volt, wenn ein Strom dadurch fließt. Folglich wird dann mehr als 2 Volt gebraucht!
Genau so ist es bei der Zenerdiode! Es muss mehr Spannung vor dem strombegrenzenden Widerstand sein, als die Nennspannung der Zdiode.
Zäumen wir das Pferd von hinten auf, gehen von 5 Volt vor LED aus, ziehen die typische Betriebsspannung der LED also 2 Volt ab, bleiben 3 Volt übrig.
Mit diesen 3 Volt hat sich der Widerstand vor der LED zu beschäftigen.
Wir wissen, Widerstände dienen entweder als Spannungsteiler oder als Strombegrenzer. Habe mir den typischen Strom der LED nicht notiert, gehe von 20 mA aus. Das wäre ein typischer Wert.
Nun können wir den Widerstand vor LED errechnen, 3 V geteilt durch 20 ergibt den Wert in Kiloohm. Also 150 Ohm.
Was könnte man nun noch betrachten, berechnen solange die Zdiode betriebsfähig sein kann? Ab welcher Spannung fließt kein Strom mehr durch die LED, welche Betriebsspannung muss dort als Istwert sein?
Habe ich was vergessen?
Ab welcher Spannung fließt kein Strom mehr durch die LED, welche Betriebsspannung muss dort als Istwert sein?
bei <2V.
Ich stehe grade wirklich auf dem Schlauch welchen wert ich schließlich nehmen muss, habe jetzt schon durch das ganze ausprobieren den überblick verloren.
Also für die d)....6.5V Ubetr......Spannungsteiler an R2....rausfinden das Zener sperrt...Mit Spannung an R2 Strom ausrechnen ?
Danke für deine Antwort (:
Sobald die Spannung an der Zener-Diode unter die 5V sinkt, sperrt diese. Also hast du eine Zusatzbedingung, auf die du achten musst.
Ab welcher Eingangsspannung ist dies (nach unten) der Fall? -->
Dazu bestimmst du den Punkt, an dem allein durch den Strom durch die LED (20mA) bereits die Spannung hinter R1 diesen Wert von 5V erreicht:
5V + 20mAx150Ohm = minimale Eingangsspannung, bei der die Zenerdiode bereits sperrt. Der Grenzwert ist also 8V.
Bei 6,5V Eingangsspannung (unterhalb der Grenze) fallen an R1 und R2 in Reihe 6,5V - 2V = 4,5V ab --> es stellt sich damit ein Strom von 15mA ein.
Kontrolle: - R1 x 15mA + 6,5V = 4,25V < 5V, die Zener-Diode sperrt also!
TIPP: Arbeite mit Falkunterscheidungen, die deinen Stromkreis beschreiben, und prüfe nach dem Einsetzen nach, ob der Fall überhaupt "gültig" war....
Die Zenerdiode begrenzt zwar die Spannung - aber wenn weniger als die Zenerspannung anliegen (da ist ja auch noch ein Widerstand), kannst Du nicht mehr mit 5 V rechnen.
oh oder einfach den Gesamtstrom-I(led) bei 6.5v ? komme auf kein rundes ergebniss
Ich sehe keinen Spannungsteiler - die Zenerdiode sperrt ja, die kannst Du Dir auch wegdenken.. Bleibt eine Serienschaltung aus 2 Widerständen und einer LED.
Bei Deiner Lösung zu e) hast Du vermuitlich das richtige gedacht, aber das falsche geschrieben. Und 0 V ist garantiert die falsche Antwort, wenn die Frage "welcher Strom" lautet.
würde auch sagen, dass es bei U >= 5V immer der gleiche Strom in der LED ist.
Lösungsvorschlag - siehe Bild
Ich habe erst den Spannungsteiler berechnet und dann die 2V abgezogen..... Den Spannungsteiler brauche ich ja nur um zu bestimmen ob die Zenerdiode aktiv ist oder nicht. Ist ja Reihenschaltung....ich kann nicht erklären wie ich mich so verwurschteln konnte, trotzdem vielen lieben Dank für die Antwort :)
Achso...Spannungsteiler und dann vom erhaltenen Wert noch die LED spannung abziehen und über R2 den Strom berechnen ?