Crazy Harry
Crazy Mod
Ich weiß, daß es jeder in der Schule schon gelernt hat 
, aber ich möchte hier einmal die Grundlagen der Reihen und Parallelschaltung von Widerständen erklären.
Evtl. wird dadurch auch die Sache mit den LED's klarer.
Ich beginne mit der Reihenschaltung:
In der Zeichnung sind 3 Widerstände, die mit R1 bis R3 bezeichnet sind. Die zugehörigen Spannungsabfälle sind mit U1 bis U3 und der Strom durch die Widerstände mit I bezeichnet.
Als erstes gilt:
Der Strom durch alle Widerstände ist gleich und kann wie folgt berechnet werden:
I = U : (R1 + R2 + R3)
Wenn nun der Spannungsabfall eines Widerstandes bestimmt werden soll, kann das so geschehen:
U1 = R1 * I
U2 = R2 * I
U3 = R3 * I
Daraus folgt: U = U1 + U2 + U3
Nun zur Parallelschaltung:
Bei der Parallelschaltung gilt, daß die Spannung U an allen Widerständen gleich ist und der Gesamtstrom I ist die Summe aller Teil-Ströme I1 BIS I3.
Der Strom durch jeden einzelnen Widerstand läßt sich wie folgt berechnen:
I1 = U / R1
I2 = U / R2
I3 = U / R3
bzw. der Gesamtwiderstand 1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
(mit dem Taschenrechner die Kehrwerte 1/x aller Widerstände addieren und vom Ergebnis wieder den Kehrwert nehmen).
Damit die oben gemachte Aussage Iges = U / Rges gilt.
Wenn man nun beide Schaltungsarten kombiniert, kann man einen Spannungsteiler berechnen:
Es gilt: Der Gesamtstrom Iges ist gleich der Summe der Teilströme I2 und IL. Am besten läßt sich das erklären, in dem man sich R2 und RL als einen Widerstand vorstellt und das dann als Reihenschaltung mit R1 ansieht.
Nehmen wir an, jemand will einen Lüfter an 6 V betreiben - die Betriebsspannung beträgt 12 V.
Das bedeutet, daß der Widerstand R1 und R2-parallel-RL gleich sein muß. Wenn man nun RL (die Last oder den Lüfter) nicht berücksichtigt (was häufig in diesem Fall gemacht wird), kann man z.b. R1 und R2 als jeweils z.b. 50 Ohm annehmen.
Damit fließt ein Strom von I = U / R = 12 V / 100 Ohm = 0,12 A und an jedem Widerstand fallen 6 V ab.
Schließt man nun einen Lüfter an, sieht das ganze anderst aus.
Angenommen der Lüfter hat einen Widerstand von 100 Ohm (ob das real ist, weiß ich nicht - aber egal), hat der Gesamtwiderstand aus R2 und RL einen Wert von 33,3 Ohm. Der Gesamtstrom durch die ganze Schaltung liegt dann bei 12 V / (33,3 Ohm + 50 Ohm) = 0,144 A.
Warum ich das alles ganz lang und breit erkläre ?
Ganz einfach - wer jetzt einmal weiterrechnet, wird feststellen, daß sich die Ausgangsspannung verändert hat.
Das der Gesamtstrom jetzt 0,144 A beträgt, fällt an R1 nunmehr U1 = R1 * Iges = 50 Ohm * 0,144 A = 7,2 V und an RL (und R2) stehen damit nur noch 4,8 V (12 V - 7.2 V) zur Verfügung.
Probe: UL = 33,3 Ohm * 0,144 A = 4,8 V.
Daraus folgt, daß der Anschluß eines Lüfters, einer LED, .... an einen Spannungsteiler Quatsch ist, da der Widerstand oft nicht bekannt ist und außerdem der Querstrom zum Lüfter I2 nur in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Es gibt in der Elektronik eine Faustregel, die besagt, daß bei einem Spannungsteiler der Strom I2 ca. 10mal größer sein soll als der entnommene Strom IL. In diesem Fall (Lüfter @ 6 V) müßte also der Strom durch R2 bei ca. 600 mA liegen (Lüfter braucht 60 mA) und es würde die 10fache Energie des Lüfters in Wärme umgewandelt werden. Der Gesamtstrom durch R1 würde bei 660 mA liegen und der Widerstand müßte P = U * I = 6 V * 0.66 A = 3,96 W "verheizen".
So, nun habt ihr es überlebt und ich ende mit meinen langweiligen Theorien
, aber ich möchte hier einmal die Grundlagen der Reihen und Parallelschaltung von Widerständen erklären.Evtl. wird dadurch auch die Sache mit den LED's klarer.
Ich beginne mit der Reihenschaltung:
In der Zeichnung sind 3 Widerstände, die mit R1 bis R3 bezeichnet sind. Die zugehörigen Spannungsabfälle sind mit U1 bis U3 und der Strom durch die Widerstände mit I bezeichnet.
Als erstes gilt:
Der Strom durch alle Widerstände ist gleich und kann wie folgt berechnet werden:
I = U : (R1 + R2 + R3)
Wenn nun der Spannungsabfall eines Widerstandes bestimmt werden soll, kann das so geschehen:
U1 = R1 * I
U2 = R2 * I
U3 = R3 * I
Daraus folgt: U = U1 + U2 + U3
Nun zur Parallelschaltung:
Bei der Parallelschaltung gilt, daß die Spannung U an allen Widerständen gleich ist und der Gesamtstrom I ist die Summe aller Teil-Ströme I1 BIS I3.
Der Strom durch jeden einzelnen Widerstand läßt sich wie folgt berechnen:
I1 = U / R1
I2 = U / R2
I3 = U / R3
bzw. der Gesamtwiderstand 1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
(mit dem Taschenrechner die Kehrwerte 1/x aller Widerstände addieren und vom Ergebnis wieder den Kehrwert nehmen).
Damit die oben gemachte Aussage Iges = U / Rges gilt.
Wenn man nun beide Schaltungsarten kombiniert, kann man einen Spannungsteiler berechnen:
Es gilt: Der Gesamtstrom Iges ist gleich der Summe der Teilströme I2 und IL. Am besten läßt sich das erklären, in dem man sich R2 und RL als einen Widerstand vorstellt und das dann als Reihenschaltung mit R1 ansieht.
Nehmen wir an, jemand will einen Lüfter an 6 V betreiben - die Betriebsspannung beträgt 12 V.
Das bedeutet, daß der Widerstand R1 und R2-parallel-RL gleich sein muß. Wenn man nun RL (die Last oder den Lüfter) nicht berücksichtigt (was häufig in diesem Fall gemacht wird), kann man z.b. R1 und R2 als jeweils z.b. 50 Ohm annehmen.
Damit fließt ein Strom von I = U / R = 12 V / 100 Ohm = 0,12 A und an jedem Widerstand fallen 6 V ab.
Schließt man nun einen Lüfter an, sieht das ganze anderst aus.
Angenommen der Lüfter hat einen Widerstand von 100 Ohm (ob das real ist, weiß ich nicht - aber egal), hat der Gesamtwiderstand aus R2 und RL einen Wert von 33,3 Ohm. Der Gesamtstrom durch die ganze Schaltung liegt dann bei 12 V / (33,3 Ohm + 50 Ohm) = 0,144 A.
Warum ich das alles ganz lang und breit erkläre ?
Ganz einfach - wer jetzt einmal weiterrechnet, wird feststellen, daß sich die Ausgangsspannung verändert hat.
Das der Gesamtstrom jetzt 0,144 A beträgt, fällt an R1 nunmehr U1 = R1 * Iges = 50 Ohm * 0,144 A = 7,2 V und an RL (und R2) stehen damit nur noch 4,8 V (12 V - 7.2 V) zur Verfügung.
Probe: UL = 33,3 Ohm * 0,144 A = 4,8 V.
Daraus folgt, daß der Anschluß eines Lüfters, einer LED, .... an einen Spannungsteiler Quatsch ist, da der Widerstand oft nicht bekannt ist und außerdem der Querstrom zum Lüfter I2 nur in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Es gibt in der Elektronik eine Faustregel, die besagt, daß bei einem Spannungsteiler der Strom I2 ca. 10mal größer sein soll als der entnommene Strom IL. In diesem Fall (Lüfter @ 6 V) müßte also der Strom durch R2 bei ca. 600 mA liegen (Lüfter braucht 60 mA) und es würde die 10fache Energie des Lüfters in Wärme umgewandelt werden. Der Gesamtstrom durch R1 würde bei 660 mA liegen und der Widerstand müßte P = U * I = 6 V * 0.66 A = 3,96 W "verheizen".
So, nun habt ihr es überlebt und ich ende mit meinen langweiligen Theorien
Zuletzt bearbeitet:
das ist.
