Widerstände für Dummies

[Kampi]

Hey,

generell musst du zwei Fälle von Widerstandschaltung beachten....die Reihenschaltung und die Parallelschaltung.
Bei einer Reihenschaltung ist der maximale STROM = Uges / Rges und bei einer Parallelschaltung musst du bei jedem Zweig einzeln den Strom ausrechnen und später zu einem Gesamtstrom zusammenfassen (aber das ist hier nicht wichtig).
Generell gilt das Ohm´sche Gesetz I = U/R IMMER (oft mit anderen Buchstaben).
Auf deinen Fall übertragen bedeutet es, dass du einen gesamt Strom von 20mA benötigst und eine maximale Spannung von 5V hast.
Das heißt wenn du die LED nun als Widerstand betrachtest, benötigst du einen Widerstand von R = 5V/0,02mA = 250 Ohm.
Da du aber einen Halbleiter statt einem Widerstand verbaut hast, musst du die Eigenheit der Halbleiter beachten und den Spannungsabfall von der Diode von der Gesamtspannung abziehen (das ist grundsätzlich bei Halbleitern in Reihenschaltungen so z.B. auch beim Transistor, normale Diode usw.)
Also hast du eine neue Spannung U1 = Uges - Uled. Nehmen wir für Uled (Forward Voltage) 1,2V an und dann hast du eine Spannung von U1 von 1,2V, mit welcher du weiter rechnen kannst.
Ergo rechnest du R = U1/Iges => R = 3,8V/0,02 = 190 Ohm....wenn du also 220 Ohm nimmst bist du sicher.
Alles klar soweit oder noch Fragen?
Hab leider letzte Woche meine Sachen aus der Ausbildung weggeworfen....sonst hätte ich dir was einscannen können

[Testus2K]

Danke für deine mühe, die Unterlagen hätte ich gerne genommen . Aber die Formel, die du beschreibst steht in fast jedem Beitrag hier, sogar in meinem ersten. Die Frage steht in meinem letzten Beitrag nochmal

[Kampi]

Hey,

das hast du falsch erkannt. Die 5V Netzteilspannung teilen sich auf und zwar auf die LED und den Widerstand (betrachte die LED einfach als Ohmschen Widerstand, dann hast du eine Reihenschaltung von zwei Widerständen und da teilt sich die Spannung im Verhältnis der Widerstände auf).
Das heißt um den Spannungsabfall am Widerstand (UR) zu berechnen, rechnest du:

UR = I * R

Und dann sollte Uges = UR + ULed gelten.
Mach es dir mal einfach und bau eine Schaltung aus zwei Widerständen in Reihe mit einer festen Spannung auf, mess die Spannung an jedem Widerstand (parallel zum Widerstand messen) und vergleich das Ergebnis mal mit deiner Messung.
Das ist der beste Weg das Ohm´sche Gesetz zu "verstehen".

[i_make_it]

1234567890

[Testus2K]

Danke erstmal Leute, dass ihr euch hier so viel mühe gebt, aber wir reden hier irgendwie an dem vorbei, was ich wissen möchte.
Den Dreisatz kann ich und die Formel kenne ich.

Ich Stelle die Frage nochmal anders:

Ich weiß, dass ich mir mit R=(Unetz-Uled)/Iled den passenden Widerstand ausreche...steht ja jetzt auch schon 20 mal hier.

Nehmen wir jetzt aber mal an, dass ich nur ein Netzteil (5V) und einen beliebigen Widerstand habe, sagen wir mal 250Ohm. NICHT mehr!
Wie viel Ampere würde ich dann mit einem Amperemeter angezeigt bekommen, bzw. wie ist die Formel um an diesen Wert zu kommen?

Zwei Leute haben hier geschrieben es wäre dann 5V/250Ohm=I
Ich denke aber, dass das nicht sein kann, siehe Rechnung zwei Beiträge vorher.

[oZe]

Und zum mitlerweile 100. mal schreiben wir hier das Ohmsche Gesetz auf: I=U/R. Wenn du ein 5V Netzteil hast und dieses mit 250 Ohm belastest folgt genau das was du auch shcon geschrieben hast: 5V/250Ohm= 0,02A. Nicht mehr und nicht weniger. Punkt.

[Testus2K]

Also Suche ich nicht einen Widerstand, der den Strom auf auf den passenden Wert, der bei der LED angegeben ist drückt, sondern ich Suche den Widerstand, der in Kombination mit der LED zusammen einen Strom vom passenden Wert erzeugt, richtig?

[i_make_it]

1234567890

[Kampi]

Hey,

da es sich bei der LED + Widerstand um die Reihenschaltung zweier Verbraucher handelt, gelten die Gesetzmäßigkeiten einer Reihenschaltung.
Diese besagen das der STROM an jedem Punkt in der Schaltung gleich hoch ist. Dieser Strom wird dann nur noch durch die Spannung und dem Gesamtwiderstand beeinflußt.
Eine LED + Widerstand ist für die ersten Gehversuche eine nicht ganz optimale Wahl. Nimm da lieber zwei Widerstände in Reihe und stell dir dann folgende Fragen:
1. Wie hoch ist der Gesamtstrom?
2. Wie hoch sind die Spannungen am Widerstand?
3. Wie berechne ich das?
Dann fang an los zu rechnen und versuche dir das Ohm´sche Gesetz zu "erarbeiten".
Dann wirst du ganz schnell feststellen, das in einer Reihenschaltung der Strom überall gleich hoch ist und das an den Widerständen eine Spannung abfällt die im selben Verhältnis zur Gesamtspannung steht wie die Widerstände zueinander (dies ist bei einer Parallelschaltung anders, da teilen sich die Ströme ihren Widerständen entsprechend auf).
Zu deinem letzten Post:
Genau so ist es richtig. An einer LED entsteht ein konstanter Spannungsabfall (die Durchlassspannung der LED, dasselbe gilt für Dioden).
Dementsprechend musst du bei der Widerstandsberechnung den Faktor LED mit berücksichtigen und kannst nicht einfach "blind" das Ohm´sche Gesetz anwenden und gut ist (in der Praxis ist es bei diesem Beispiel meistens nicht ganz so schlimm wenn du mit 5V rechntest aber es ist denktechnisch falsch ).

[wkrug]

Ich denke dein Problem ist, das Du nicht verstanden hast, das die LED kein linearer Widerstand ist, sondern ab einer bestimmten Spannung der Widerstand drastisch abnimmt.
Also nimmt man diese Spannung, die an der LED abfällt mal als gegeben hin.
Die restliche Spannung zur Versorgungsspannung muss ja nun am Vorwiderstand abfallen.
Der Strom der sich dann einstellt ist also im wesentlichen von der Spannung am Vorwiderstand und dessen Wert abhängig.

Zu deinem Beispiel:
Die Versorgungsspannung wäre 5V
Die LED hat eine Schwellenspannung von ca. 2V.
Also werden am Widerstand 3V abfallen müssen.
Der gewünschte Strom durch die LED ist 15mA.
Diese 15mA müssen also auch durch den Widerstand fliessen.
Also liegt am Widerstand eine Spannung von 3V an und um einen Strom von 15mA durchzulassen müsste dieser einen Wert von 200Ohm haben.

Ein 200 Ohm Widerstand ist allerdings schwer zu bekommen, also nimmt man den nächst höheren Normwert und der wäre 220Ohm.

Es gibt auch eine grafische Lösungsmöglichkeit über die Kennlinie der Diode und eingezeichnetem Widerstandvektor, bei der die Werte ziemlich genau bestimmt werden können, allerdings haben übliche Widerstände eine Toleranz von 5 bis 10%, zudem haben LED's eine Exemplarstreuung, was das genaue Ergebnis dann wieder relativiert.