Führt hier ein größerer Widerstand zu dessen Überlastung (LED- Schaltung)?
Hallo zusammen,
also ich habe kaum Ahnung von Elektrotechnik und es geht lediglich um ein Bastelprojekt.
Folgender Sachverhalt:
In einer ganz primitiven Schaltung habe ich auf meinem Steckbrett an eine 9Volt Batterie parallel je zwei blaue LEDs in Reihe verbaut. Also abgehend von der 9V Leitung
Strang 1: Widerstand - LED1 - LED2 und parallel dazu
Strang 2: Widerstand - LED3 - LED4
und beide Stränge gehen dann wieder zusammen an den Minuspol.
Jede LED hat laut Datenblatt eine
Vorwärtsspannung von 3 Volt und einen
Betriebsstrom von 30mA.
Um den jeweiligen Widerstand auszurechnen habe ich also je Strang gerechnet:
R= [U(ges) - U(Led1) - U(Led2)] : I
R = (9V- 3V - 3V ): 0,03A
R = 100 Ohm
Da mir das aber zu hell ist, bin ich auf 220 Ohm gegangen.
Meine Widerstände haben eine Belastbarkeit (= Verlustleistung?) von 0,25 Watt.
Daher nun meine Rechnung, ob ich da auch sicher drunter liege:
P= I² x R
P= 0,03²A x 220 Ohm
P= 0,198 Watt
Ergo: 0,198 Watt sind kleiner als 0,25Watt Belastbarkeit, also alles gut.
Jetzt komme ich zur Frage:
Wenn ich nun statt der 220 Ohm lieber 470 oder 680 Ohm verwenden wollte, um noch dunkler zu werden, dann komme ich mit der Rechnung
bei 470 Ohm auf 0,432 Watt und
bei 680 Ohm auf 0,612 Watt
was ja beides Werte sind, die irgendwann zum thermischen Tod des Widerstands führen würden.
Sehe ich das also richtig, dass die größeren Widerstände in diesem Falle tatsächlich nicht für diese Schaltung funktionieren?!
Oder habe ich da einen Fehler gemacht?
Bitte seid gnädig, ich wollte da nur kurz was zusammen basteln und mir die Wissenschaft nicht komplett aneignen, wenns irgendwie geht :-D
Und bitte, es geht wirklich nur um die Logikfrage und nicht darum, wie ich die Schaltung insgesamt vermeintlich "besser" aufbauen sollte oder so...also es geht echt rein um die genannte Frage bitte!
3 Antworten
Du hast da einen Denkfehler.
Am Widerstand wird 3V abfallen.
Und die Leistung P = U * I
Der Strom I wird abhängig vom Widerstand geringer werden. Ursprünglich 100 Ohm war 30mA, wenn Widerstand verdoppelt wird, dann halbiert sich der Strom.
Also mit I = U/R dieses oben eingesetzt ergibt
P = U * U / R
P = 3V * 3V / R
Je größer der Widerstand R, desto kleiner wird die Leistung P.
Hier zum Nachlesen:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201114.htm
Viel Erfolg !
Vielen lieben Dank!
Ich muss das später mal in Ruhe checken aber soweit erstmal nen dicken Daumen hoch 👍
Du gehst ja fälschlicherweise davon aus, dass bei einem größeren Widerstand der selbe Strom fließt. Den größeren Widerstand willst du ja genau deshalb, weil du den Strom kleiner machen willst. Bei 470 Ohm hast du nur noch 6mA und keine 30mA...
Also nein, so stimmt das natürlich nicht...
Überleg mal: An den zwei Dioden liegen 6V (sagen wir das mal). Dann liegt am R 3V. Dann ist I=3V/470 Ohm = 6,3mA und P=6,3mA*3V ~ 20mW
Hier gibt es quasi zwei Fälle
- Ein größerer Widerstand verbraucht mehr bei konstantem Strom P=I²*R
- Bei konstanter Spannung hingegen verbraucht ein größerer Widerstand weniger P=U²/R
Da die Flussspannung der Dioden nahezu unanhängig vom Strom ist und deine Spannungsquelle ebenfalls eine konstante Spannung hat liegt an deinem Widerstand eine konstante Spannung und damit liegt hier Fall 2 vor.
In der Realtität liegt natürlich immer eine Mischung vor aber wir können es hier mit Fall 2 annähern.
Dein Denkfehler ist das du bei größeren Widerständen einen kleineren Strom hast. Du rechnest weiterhin mit 30mA obwohl durch den viel größeren Widerstand dein Strom deutlich kleiner wird. Bei 680Ohm und 3V hast du einen Strom von 4,4mA und damit kommst du dann auf eine Verlustleistung von grade mal 13,2mW.
also kein Problem!
Aaaaah!
Ah krass OK!
Das schaue ich mir nachher mal in Ruhe an!
Besten dank soweit!
Aber muss denn nicht ein größerer Widerstand auch mehr verbrauchen? Irgendwie macht das ja schon auch Sinn, oder?
Aber Danke erstmal! Ich schau mir das mal noch mal an!