Widerstand gegen die?
Warum wird in einem Stromkreis immer ein separater Widerstand eingebaut?
5 Antworten
Du hast in einem Kommentar eine LED erwähnt. LEDs sind Dioden, die in Durchgangsrichtung betrieben werden. Diese haben die Eigenschaft, unterhalb ihrer Flußspannung einen hohen, oberhalb aber einen sehr niedrigen Widerstand zu haben. Der Übergangsbereich ist recht klein. Würde man eine LED ohne Vorwiderstand an eine Spannungsquelle anschließen, fließt entweder gar kein Strom (Spannung unterhalb der Flußspannung) oder ein sehr großer Strom (Spannung oberhalb der Flußspannung). Um einen für die Verwendung geeigneten Strom einzustellen, benötigt man also einen Vorwiderstand, oder eine elektronische Schaltung, welche den Strom regelt.
Bei einer Glühlampe wäre das nicht nötig, da diese einen einigermaßen linearen Widerstand darstellt ("einigermaßen" deshalb, weil sich der Widerstand durch die Betriebstemperatur erhöht).
Wenn man eine Leitungsverbindung schaffen würde, die vom + Pol zum - Pol führen würde, wäre das zwar ein Stromkreis, aber auch gleichzeitig ein Kurzschluss.
Aber in einem Stromkreis ist meistens immer ein Verbraucher z. B. eine Lampe verbaut. Dieser Verbraucher hat einen bestimmten Widerstand. Ein zusätzlicher separater Widerstand ist in dieser Schaltung nicht notwendig,
Wenn sie für die höhe der Spannung ausgelegt ist begrenzt sie den Strom durch ihren inneren Widerstand.
Widerstände werden benutzt, um Spannungen und Ströme auf das Niveau der Verbraucher bringen zu können, da unterschiedliche Verbraucher einen unterschiedlichen Bedarf an Spannung/Strom haben und zudem sich in ihrer Belastbarkeit unterscheiden. Sie dienen zur Justierung der für den Arbeitspunkt nötigen elektrischen Größen und häufig auch zum Schutz von elektrischen Komponenten.
Den Wasserhahn möchtest du manchmal nur leicht aufdrehen, weil du nur wenig Wasser brauchst. Manchmal möchtest du etwas mehr Wasser haben. Gleichzeitig willst du aber auch möglichst viel an Wasser sparen und außerdem möchtest du nicht, dass dir bei jeglichem Bedarf direkt das Becken überläuft.
Kannst du daraus ein Beispiel machen?
Steckdose
Verbraucher A
Verbraucher B
In Reihe geschaltet
Eine Reihenschaltung von Verbrauchern hat man meist bei Leuchtmitteln. Deswegen mal ein vereinfachtes Beispiel:
Lampe A und Lampe B seien gleichgebaut. Sie benötigen eine Spannung von 25 V und hätten einen Nennstrom von 250 mA. Deine Spannungsversorgung liefere 100 V an und bis zu 10 A (stellvertretend für deine Steckdose).
Ohne Begrenzung lägen über je eine Lampe 50 V an und würden den Strom in die Höhe treiben sowie die Lampen zerstören können. Die Spannung muss also um 50 V verringert werden, gefragt ist nach einem simplen Widerstand, über den die 50 V abfallen sollen.
Gesamtstrom = 250 mA + 250 mA = 500 mA.
Gesuchter Widerstand = 50 V / 500 mA = 100 Ohm
Das ist hier allerdings eine sehr ineffiziente Methode, weil hier viel Energie in ungenutzte Wärme flöten geht, da am Widerstand 25 W verheizt werden.
Zweites Beispiel:
Du hast eine LED, die eine Arbeitsspannung von 2,5 V und einen Arbeitsstrom von 20 mA hat. Als Energiequelle steht dir eine 9 V Batterie zur Verfügung. Ein direkter Anschluss würde die LED zerstören. Gefragt ist nach einem passenden Vorwiderstand:
Gesuchter Widerstand = (9 V - 2,5 V) / (20 mA) = 325 Ohm
Danke
Wie würde man denn verhindern das soviel Strom im Widerstand verbrannt wird?
Als Verbraucher
4 * Dioden 0,7V + 1 Elko 85 Ohm
An 230V 16A
Google mal nach den Begriffen "Schaltnetzteil" oder "Spannungswandler" und studiere deren Funktionsweisen. Damit wird dir sehr vieles erklärt.
Ist das hier so eine Drossel?
https://www.mouser.de/datasheet/2/445/Wurth_S14100033-1760461.pdf
Was heißt "separater Widerstand"???
Zeig doch mal ein Bild von einem solchen Schaltkreis, damit auch wir uns das vorstellen können.
Jedenfalls hat natürlich jeder geschlossene Stromkreis sinnigerweise einen Widerstand in Form eines Verbrauchers zwischen den beiden Polen der Spannungsversorgung. Ohne diesen elektrischen Widerstand hätte man einen satten Kurzschluss.
Meinst Du den Vorwiderstand der LED?
Dieser wird benötigt, um den Strom der LED zu begrenzen.
Ich versuche gerade Schlatungen zu erlernen angefangen beim geschlachteten TV Netzteil einfach des Verständnis wegen.
Bei jeder erklärun von z.b. einer Batterie, einer Led im Stromkreis wird ein Widerstand in Reihe gebracht.
Ergibt sich nicht aus der Schaltung selbst die verlustwärme anhand des Eigenwiderstandes? Wie wird z.b. vor Kurzschluss geschützt?
Eine LED benötigt einen Vorwiderstand. Zum einen dient er dazu, die angelegte Spannung aufzuteilen, so dass die LED ihre Nennspanung erhält. Zum anderen hat die LED einen Nennstrom, welcher nicht überschritten werden darf. Die Teilspannung am Widerstand dividiert durch den Nennstrom der LED ergibt den Wert des Widerstandes in Ohm (Ω). Ein Widerstand ist immer auch ein Verbraucher, welcher die elektrische Energie in Wärmeenergie umsetzt.
Einen Schutz vor einem Kurzschluss gibt es im Prinzip nicht. Brennt ein elektronisches Bauteil durch, so erhöht sich der Strom. Um weitere Schäden und Brände zu verhindern, schaltet man daher Sicherungen vor.
Nicht "immer", sondern bei Bedarf.
Ein Stromkreis, bestehend aus einer Stromquelle, einem Schalter und einer Lampe enthält keinen Widerstand.
Sobald eine Schaltung einen Widerstand enthält, dient der einem bestimmten Zweck, z.B. der Strombegrenzung.
Begrenzung?
Es fliest nur soviel Strom wie benötigt wird?
Wie Kurzschluss verhindern?
Eher wie "dafür sorgen, dass durch eine Komponente nicht mehr als soviel Strom fließt" oder "die Zeit verlängern, bis ein Kondensator geladen ist".
Strom begrenzen ist aber nicht die einzige Funktion von Widerständen
Wozu hast du am Wasserhahn einen Hebel oder Dreher, womit du einstellen kannst, wieviel Wasser da raus kommt?
Also muss ich z.b. in eine Steckdose einen 3,7Ohm Widerstand stecken damit kein Kurzschluss entsteht?
Und in einem Stromkreis ziehe ich die Verbraucher ab?
Nein. Einen Kurzschluss vermeidest du, indem du die Kontakte nicht direkt miteinander verbindest. Für den Fall, dass doch einer auftritt, hast du eine Sicherung.
Ja aber gehen wir Mal von einem Stromkreis aus
Da ich mich mit Gleichstrom beschäftige...
16A mit 230V gehen an Verbraucher Diode und Elko und schliessen damit einen Stromkreis.
Kommt hier dann ein 4KOhm Widerstand um den Kurzschluss zu verhindern dazu?
Nenne "Verbraucher" lieber "eine Last". Ein Elko ist aber keine Last im konventionellen Sinn, auch wenn er kurzzeitig sehr hohen Strom verursachen kann. In dem Moment wirkt das wie ein Kurzschluß.
Ein Widerstand verlangsamt hier das Laden eines Kondensator, mittels Begrenzung vom Strom, so dass es in dem Moment nicht wie ein Kurzschluss aussieht.
Also kann ich eine Diode + Elko in die Steckdose stecken als Stromkreis ohne Kurzschluss?
Gesehen, dass dein Verständnis elektronischer Komponenten nicht überwältigend ist, rate ich dringendst davon ab, irgend etwas in Steckdosen zu stecken. Abgesehen von Steckern von Geräten, die dafür gedacht sind.
5 oder 12 Volt sind zum Experimentieren viel weniger gefährlich.
Warum wirst du jetzt so gemein und unfreundlich anstatt kurz auf die Frage ein zu gehen?
Gemein? Unfreundlich? Wo?
Ich hab dir womöglich das Leben gerettet - und das nennst du gemein?
Such dir einen Fachmann und lass mich in Ruhe.
Also reicht eine Birne schon um einen Kurzschluss zu verhindern?
WaruM?