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THEMA: Unklarheiten bei LEDs
THEMA: Unklarheiten bei LEDs
Phips - 07.02.11 14:35
Hallo,
Ich weiß, das Thema ist schon einige Male besprochen worden, trotzdem konnte ich zu miener Frage nix genaues finden:
In der Schule haben wir ein Naturwissenschaftsprojekt (Nwt) gehabt, eine Brücke bauen. Da dachten wir, bauen wir einen kleinen Lichtspecialeffect ein. Ein Freund brachte die beiden gelben LEDs, einen Schalter und zwei 3V Batterien (Parallelschaltung). Probezusammenbau, Kontakt an Kontakt. Die LEDs funzten ohne Widerstand.
Mein Lehrer (muss ehrlich sagen dass ich ihn nicht sehr glaubwürdig fand, hat schon einiges an Falschem gesagt -so wie ich) sagte, dass dann der Quellenstrom identisch mit dem Durchgangsstrom der LED ist.
Es könnte ja auch sein, dass die LED schon einen eingebauten Widerstand hat.
Könnt Ihr mir Klarheit verschaffen?
Grüße von
Phips
Ich weiß, das Thema ist schon einige Male besprochen worden, trotzdem konnte ich zu miener Frage nix genaues finden:
In der Schule haben wir ein Naturwissenschaftsprojekt (Nwt) gehabt, eine Brücke bauen. Da dachten wir, bauen wir einen kleinen Lichtspecialeffect ein. Ein Freund brachte die beiden gelben LEDs, einen Schalter und zwei 3V Batterien (Parallelschaltung). Probezusammenbau, Kontakt an Kontakt. Die LEDs funzten ohne Widerstand.
Mein Lehrer (muss ehrlich sagen dass ich ihn nicht sehr glaubwürdig fand, hat schon einiges an Falschem gesagt -so wie ich) sagte, dass dann der Quellenstrom identisch mit dem Durchgangsstrom der LED ist.
Es könnte ja auch sein, dass die LED schon einen eingebauten Widerstand hat.
Könnt Ihr mir Klarheit verschaffen?
Grüße von
Phips
Hallo Phips,
Ich denke es liegt am relativ hohen Innenwiderstand dieser Knopfzellen (3 V Lithium). Die bringen so wenig Strom dass die LED davon nicht kaputt geht.
Euer Lehrer hat das zwar etwas umständlich formuliert, aber ich denke er hat Recht.
Grüße, Peter W.
Ich denke es liegt am relativ hohen Innenwiderstand dieser Knopfzellen (3 V Lithium). Die bringen so wenig Strom dass die LED davon nicht kaputt geht.
Euer Lehrer hat das zwar etwas umständlich formuliert, aber ich denke er hat Recht.
Grüße, Peter W.
Die LED ist eine Diode. Dioden haben keinen "Widerstand" im landläufigen Sinne. (ausser wenn ein Vorwiderstand ab Farbik eingebaut ist.)
Die Batterie ist eine Spannungs- bzw. Stromquelle. Sie hat einen Innenwiderstand. Diesen kannst du wie folgt berechnen: Ri (Innenwiderstand) = U0 (Leerlaufspannung) / IK (Kurzschlussstrom)
Nun besteht dein Stromkreis aus Batterie (mit Innenwiderstand) und Diode. Mehr nicht. Der Strom, der sich nun ergibt, berechnest du wiederum mit dem Ohmschen Gesetz:
I = U / R = Ueff / Ri
...in der Praxis wird sich ungefähr der Kurzschlussstrom der Batterie einstellen.
Es ist schon so: Stromkreise von LED's benötigen immer ein Bauteil zur Strombegrenzung, damit dieser nicht ins Ungemütliche steigt. Also entweder einen Vorwiderstand oder eine Konstantstromquelle.
Felix
Die Batterie ist eine Spannungs- bzw. Stromquelle. Sie hat einen Innenwiderstand. Diesen kannst du wie folgt berechnen: Ri (Innenwiderstand) = U0 (Leerlaufspannung) / IK (Kurzschlussstrom)
Nun besteht dein Stromkreis aus Batterie (mit Innenwiderstand) und Diode. Mehr nicht. Der Strom, der sich nun ergibt, berechnest du wiederum mit dem Ohmschen Gesetz:
I = U / R = Ueff / Ri
...in der Praxis wird sich ungefähr der Kurzschlussstrom der Batterie einstellen.
Es ist schon so: Stromkreise von LED's benötigen immer ein Bauteil zur Strombegrenzung, damit dieser nicht ins Ungemütliche steigt. Also entweder einen Vorwiderstand oder eine Konstantstromquelle.
Felix
Hallo,
Ok, es wird schon heller!
Felix,
Genau das habe ich auch gedacht, deshalb kam mir das komisch vor. Denn sonst steigt der Strom ins unermessliche, die Diode fackelt (evtl.) ab.
Dh wenn ich eine normale 3V Batterie habe und eine LED brauche ich keinen "R".
Grüße von
Phips
Ok, es wird schon heller!
Felix,
Zitat
Dioden haben keinen Widerstand
Dh wenn ich eine normale 3V Batterie habe und eine LED brauche ich keinen "R".
Grüße von
Phips
Hallo,
doch, Dioden haben einen Widerstand, dieser ist aber stromabhängig und nicht linear. Man nennt das "Durchlasskurve".
Grüße, Peter
doch, Dioden haben einen Widerstand, dieser ist aber stromabhängig und nicht linear. Man nennt das "Durchlasskurve".
Grüße, Peter
Hallo zusammen,
Wikipedia gibt da eine gute Einfuehrung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode
Zitat daraus: "Die Strom-Spannungs-Kennlinie beschreibt, wie ein Verbraucher auf eine angelegte Spannung reagiert. Bei einem ohmschen Verbraucher nimmt der Strom linear mit der Spannung zu. Eine Leuchtdiode besitzt, typisch für Halbleiterdioden, eine exponentielle Kennlinie. Kleine Schwankungen in der Spannung verursachen große Stromänderungen."
Aus eben diesem Diagramm kann man dann ablesen, wie viele Amperchen bei den 3V deiner Batterie durch die Leuchtdiode laufen (und dabei duerfte sogar der Innenwiderstand der Batterie gar keine Rolle spielen?).
/Martin
Wikipedia gibt da eine gute Einfuehrung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode
Zitat daraus: "Die Strom-Spannungs-Kennlinie beschreibt, wie ein Verbraucher auf eine angelegte Spannung reagiert. Bei einem ohmschen Verbraucher nimmt der Strom linear mit der Spannung zu. Eine Leuchtdiode besitzt, typisch für Halbleiterdioden, eine exponentielle Kennlinie. Kleine Schwankungen in der Spannung verursachen große Stromänderungen."
Aus eben diesem Diagramm kann man dann ablesen, wie viele Amperchen bei den 3V deiner Batterie durch die Leuchtdiode laufen (und dabei duerfte sogar der Innenwiderstand der Batterie gar keine Rolle spielen?).
/Martin
@4
...darum schrieb ich "Dioden haben keinen "Widerstand" im landläufigen Sinne."
@3
...ohne zusätzlichen Widerstand ergibt sich der Strom aus dem Innenwiderstand der Batterie. Ist dieser gross genug, funzt es. Hat die Batterie einen kleinen Innenwiderstand, macht es auch bei 3V nur kurz "puff!" und die LED ist im Nirwana. Das selbe steht in Antwort Nr.1.
Felix
...darum schrieb ich "Dioden haben keinen "Widerstand" im landläufigen Sinne."
@3
...ohne zusätzlichen Widerstand ergibt sich der Strom aus dem Innenwiderstand der Batterie. Ist dieser gross genug, funzt es. Hat die Batterie einen kleinen Innenwiderstand, macht es auch bei 3V nur kurz "puff!" und die LED ist im Nirwana. Das selbe steht in Antwort Nr.1.
Felix
Natürlich hat auch eine LED einen Innenwiderstand. Der ist aber eben nicht immer gleich. Siehe voriger Beitrag. Die LED hat ausserdem noch einen (farbenabhängingen) Spannungsfall. Wenn dann zwischen der Speisespannung aus der Batteri (sagen wir mal 3,1V) und deiner Diode (sagen wir mal grün, 2,8V) nur ein sehr kleiner Unterschied besteht wird der Strom durch den Innenwiderstand der Batteri und der Diode begrenzt und die LED überlebt. Wo eine grüne überlebt kann aber eine rote schon abrauchen. Also immer Vorwiderstand ordentlich berechnen und anwenden.
Gruß,
Harald.
Gruß,
Harald.
Hallo zusammen,
so eine kleine Knopfzelle liefert max. ein paar mA an Strom. Deshalb kann so nix passieren.
Bei einer blauen LED hätte es sogar passieren können, dass diese nicht leuchtet, weil ihre Durchflussspannung über 3V liegt.
Grundsätzlich gilt jedoch, LEDs grundsätzlich nur mit Vorwiderstand.
Gruss Karl
so eine kleine Knopfzelle liefert max. ein paar mA an Strom. Deshalb kann so nix passieren.
Bei einer blauen LED hätte es sogar passieren können, dass diese nicht leuchtet, weil ihre Durchflussspannung über 3V liegt.
Grundsätzlich gilt jedoch, LEDs grundsätzlich nur mit Vorwiderstand.
Gruss Karl
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