Hallo Arya
ok, anscheinend werde ich noch eine weile auf dem Stand bleiben mit mangelndem Wissen.
Nun, dagegen kann man ja vielleicht etwas tun
Ich verstehe den Zusammenhang noch nicht zwischen Spannung, Ampere, Ohm und so.
Das Ohmsche Gesetz besagt ja anscheinend: U=R*I, aber welche Werte werden angegeben?
Man kann das mit der Wasserleitung vergleichen.
- Die elektrische Spannung (Formelzeichen U) entspricht dem Wasserdruck. Sie wird in Volt (V) gemessen.
- Der elektrische Strom (Formelzeichen I) entspricht der fließenden Wassermenge (z.B. Liter pro Sekunde). Er wird in Ampere (A) gemessen.
Jetzt ist klar, dass umso mehr Wasser durch ein Rohr fließt, je größer der Wasserdruck (genauer die Differenz des Wasserdrucks zwischen Anfang und Ende der Leitung) ist.
Die genaue Menge des fließenden Wassers ist jedoch nicht nur vom Wasserdruck, sondern auch von dem Widerstand abhängig, den die Rohrleitung dem fließenden Wasser entgegensetzt. Je größer dieser Widerstand ist, umso kleiner ist bei gleichem Druck die fließende Wassermenge. Diesem Leitungswiderstand entspricht der elektrische Widerstand (Formelzeichen R). Er wird in Ohm (Ω) gemessen.
Das ohmsche Gesetz (Formel U/R=I) besagt, dass der Strom I bei gleichem Widerstand R sich proportional zur Spannung U verhält, also dass er sich z.B. verdoppelt, wenn sich die Spannung verdoppelt.
Wenn Du aber von einer gleichbleibenden Spannung U und stattdessen von einem veränderlichen Widerstand R ausgehst, so halbiert sich z.B. der Strom I, wenn der Widerstand
Ich meine wenn ich 3 LED in Serie schalte werden 9V durch 3 LED gekürzt und somit müssten sie eigentlich normal Leuchten.
Nein.
LEDs sind keine linearen Widerstände, sondern ihre Strom/Spannungskennlinie folgt nicht dem ohmschen Gesetz.
Die Brennspannung einer LED wird definiert als die Spannung, bei der der Nennstrom, z.B. 20mA, durch die LED fließt.
In Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode ist im Abschnitt „Beschaltung von LEDs“ als Beispiel die Kennlinie einer weißen Leistungs-LED gezeigt.
Dieser Kennlinie kann man entnehmen, dass bis zu einer Spannung von 2V noch gar kein Strom durch die LED fließt, bei einer Spannung von 2,5V fließen etwa 20mA, bei 3V fließen schon 160mA und bei 3,5V sind es 400mA und eine Spannungserhöhung um 0,5V verdoppelt in etwa diesen Strom.
Ein weiteres Problem ist, dass sich die Kennlinie bei Erwärmung der LED verschiebt, so dass bei gleicher Spannung mit zunehmender Temperatur der Strom (stark) ansteigt.
Du siehst also, dass erstens das ohmsche Gesetz für Dioden nicht gilt und Du zweitens die Diode nicht wie eine Taschenlampenbirne einfach an eine Spannung legen kannst, sondern dass Du irgendeine Maßnahme zur Strombegrenzung anwenden musst.
Das kann (ziemlich aufwändig) eine Konstantstromquelle1,75V sein oder (meistens angewandt) ein Vorwiderstand.
Wie berechnet man jetzt einen solchen Vorwiderstand?
Man muss dazu den Nennstrom der LED wissen und welche Spannung dabei an der LED abfällt Diese Daten kann man dem Datenblatt oder meistens auch dem Katalog entnehmen.
Du hast LEDs mit einer Nennspannung von 3,2V bei einem Nennstrom von 20mA. Und nehmen wir an, dass Dir ein stabilisiertes Netzgerät mit 9V= am Ausgang zur Verfügung steht.
Dann kannst Du davon ausgehen, dass Du etwa 1/3 dieser Spannung für die Stabilisierung des Betriebsstroms durch einen Widerstand benötigst (Erfahrungswert). Dir stehen also für die LEDs noch 9V-3V=6V zur Verfügung.
6V/3,2V=1,88
Du könntest also 2 LEDs in Reihe schalten und deren Strom mit einem gemeinsamen Vorwiderstand begrenzen.
An diesem Vorwiderstand müsste dann also bei einem Strom von 20mA (0,02A) eine Spannung von
9V-(2*3,2V)=2,6V abfallen.
Der Widerstand müsste also den Wert von R=2,6V/0,02A=130Ω haben. Der nächste Normwert für Widerstände ist 150Ω.
Diese Rechnung geht jedoch von der Voraussetzung aus, dass Du wirklich eine Ausgangsspannung von 9V am Ausgang Deines Netzteils hast. Bei den meisten Steckernetzteilen mit einem normalen Trafo ist die Ausgangsspannung aber nur bei Nennstrom (z.B. 1A). Bei niedrigerer Belastung kann die Ausgangsspannung sehr viel höher sein. Du müsstest also den benötigten Gesamtstrom berechnen und das Netzgerät irgendwie mit diesem Strom belasten. Jeder Bastler hat dafür seine eigene Methode. Ich benutze dazu einen uralten Schiebewiderstand (ca. 80 Jahre alt) – aber sowas hat nicht jeder. Mit der unter Belastung gemessenen Ausgangsspannung des Netzgerätes kannst Du dann weiterrechnen.
Habe ich Dich jetzt vollständig in Verwirrung gestürzt? Oder siehst Du jetzt klarer?
Gruß merimies
