Physik-Rätsel?
Du hast einen Stromkreis mit einer Batterie, die eine Spannung von 24 Volt liefert. Dein Ziel ist es, den Stromkreis so zu gestalten, dass kein Kurzschluss entsteht und kein Bauteil explodiert.
Hier sind drei Möglichkeiten:
- Schließe eine Leuchtdiode mit einer Vorwärtsspannung von 1,5 Volt in den Stromkreis ein. Dadurch wird die Spannung im Stromkreis auf 1,5 Volt begrenzt und ein Kurzschluss verhindert.
- Verwende eine Sicherung im Stromkreis, die bei einer bestimmten Stromstärke auslöst und den Stromkreis unterbricht. Dadurch wird ein möglicher Kurzschluss verhindert.
- Verwende einen Widerstand mit dem richtigen Wert, um die Spannung im Stromkreis auf den geeigneten Wert zu begrenzen. Dadurch wird verhindert, dass die Bauteile im Stromkreis überlastet werden und möglicherweise explodieren.
6 Antworten
3 ist richtig!
Mal angenommen, man will eine 6 Volt Glühbirne betreiben, LED würde sofort durchbrennen, Bei einer Sicherung würde je nach Wert der Sicherung entweder die Glühbirne oder die Sicherung durchbrennen , bei einem Widerstand kann man der richtigen Widerstandswert auswählen um Strom/Spannung auf den richtigen Wert zu begrenzen.
Falls mehrere lösungen richtig sein können, kann es nicht schaden zusätzlich eine Sicherung einzubauen, dann also 2+3...
Also wenn nur eine der Antworten richtig sein soll, nehm ich die 2...
Denn die LED begrenzt nicht auf 1,5 V, die brennt einfach durch, ohne Explosion, aber kaputt ist sie dennoch, in unter einer Sekunde...
Der Widerstand aus Antwort 3 wird auch nicht helfen, denn zu klein bemessen, wird er verschmoren und zu gross bemessen, passiert gar nichts, denn der durchfliessende Strom ist zu klein...
Helfen könnte ein Spannungsteiler, der besteht aber mindestens aus 2 Widerständen...
KEINE der drei Antworten ist richtig.
Wieso auch nicht die Nr. 3 ?
Es ist falsch zu behaupten, dass durch einen Widerstand die Spannung "auf einen geeigneten Wert" begrenzt würde. Das ist Unsinn.
Bei einer Spannung von 24 V und einem 1kOhm-Widerstand im Stromkreis fließt ein Strom von 24mA durch den Widerstand und an ihm liegt natürlich die volle Spannung von 24 Volt.
Falls im Stromkreis noch andere Elemente liegen sollten, dann muss das im Sinne einer klaren Aufgabenstellung gesagt werden!
Schauen wir mal wie man das im PKW und LKW 12 / 24 V macht. Man baut in die einzelnen Stromkreise Sicherungen ein. Die verhindern zwar keinen Kurzschluss, aber der Strom wird damit begrenzt so das kein Brand entstehen kann.
Ich mag Physik eigentlich, aber hasse Elektrizität deswegen rate ich laienhaft auf 3.