Ich komme mit dieser Aufgabe nicht weiter kann mir jemand helfen?
Wenn eine Leuchtdiode (LED) mit einer Spannung von 2V an eine 4,5 V-Flachbatterie angeschlossen werden soll, ist ein Vorwiderstand notwendig. Er muss in einer Reihenschaltung mit der LED die Differenz der Spannung aufnehen. Die LED benötigt eine Stromstärke von 20 mA
Wie groß muss der Widerstand sein?
Welche Farbe folge hat ein solcher Wiederstand nach dem international
Wie groß muss der widerstand sein
4 Antworten
Die Durchbruchspannung (oder Sperrspannung) spielt erst in der Gegenrichtung eine Rolle. Bei einer LED wäre das eine Falschpolung und damit der Tod des Bauteils.
Das Problem bei LEDs ist, dass diese auch schon bei kleinen Strömen in Sperrrichtung zum thermischen durchgehen neigen.
Die Emitter sind meist mehrere LEDs parallel und da die Zenerspannung stark temperaturabhängig ist, führt bereits eine kleine asymmetrie dazu, dass da ein Emitter beinahe den ganzen Strom leitet.
Also die maximale Verlustleistung in Sperrrichtung ist hier viel viel geringer als die maximale Verlustleistung in Flussrichtung.
Ja klar. Wie gesagt. LEDs sind für sowas ja auch überhaupt nicht ausgelegt.
Hier die Formel mit Beispiel dazu:
- Rv = Wert des Vorwiderstandes
- Uges = Wert der Betriebsspannung
- UF = Wert der Anschlussspannung der LED
- IF = Betriebsstrom der LED
In deinem Fall muss man bei Uges 4,5V und bei UF 2V einsetzen. Bei IF setzt man 20mA oder besser 0.02A ein.
Das ergibt dann folgenden Wert des Vorwiderstandes: 125 Ohm. Da es diesen Wert in der Praxis nicht zu kaufen gibt, nimmt man den nächst höheren Wert. Wenn man den nächst niederen Wert verwendet, kann die LED auf Dauer beschädigt werden weil dann ein zu hoher Strom fließt.
R = U/I
Wenn 2V an der Diode sind müssen 2.5V am Widerstand sein. Der Strom in der Serienschaltung ist durch beide Elemente gleich und 20mA daraus bekommst du den Widerstand raus.
Eine handelsübliche 4,5-V-Taschenlampenbatterie hat einen merklichen Innenwiderstand. Da der hier aber nicht angegeben ist, soll man ihn wohl vernachlässigen.
Für die Farbringe: da mindestens 20 mA benötigt werden, nimmt man den nächst kleineren Wert derjenigen Widerstandsreihe, die im Budget liegt.
Ich weiß aber in der Aufgabenstellung steht letzendlich auch nichts ob man den Widerstand auf oder abrunden soll.
In der Praxis rundet man auf. Den kleineren Strom merkt man nicht in der Helligkeit und es schont die LED.
Was Maximalstrom ist hängt wesentlich von der LED ab, gibt auch welche die keine 20mA vertragen.
Die LED hat eine Flussspannung von etwa 1,4 Volt. Bei 4,5 V bleiben 3,1 V für den Widerstand. Den Rest kannst Du selbst ausrechnen.
Das hängt von der Farbe ab nicht jede LED hat die selbe Flussspannung.
Eine rote LED? Andere Farben haben höhere Durchlassspannungen.
OK, um URI zur Ruhe zu verhelfen. rechnen wir mit 2 Volt. Dann wären es 125 Ώ.
- Es Könnte der Wert verkehrt sein, den du gemessen hast, weil falscher Vorwiderstand. Dafür gibts Datenblätter.
- LEDs haben unterschiedliche Flussspannungen, hängt vom Typ ab.
- Ein Schüler muss mit den Werten rechnen die vorgegeben sind auch wenn die unrealistisch sind.
Zu 1.: Die Flussspannung einer Diode ist relativ konstant, also unabhängig vom Vorwiderstand. Auch dafür gibts Datenblätter. Zu 2. und 3.: siehe oben.
Stimmt zwar allerdings haben Leuchtdioden idR größere Differentielle Widerstände als normale Dioden, daher hat der Vorwiderstand hier einen größeren Einfluss auf die Flussspannung.
Vor Jahren hat eine Elektronikzeitschrift mal die Kennlinie einer (roten) LED diskutiert. Die hat eine Zenerspannung von ca. 20 V. Ob sie davon kaputtgeht, hängt vom Strom bzw. von der "verbratenen" Leistung ab.
Bei weißen LEDs könnte es anders aussehen (denke ich aber nicht).