Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diode mit Restspannung


von Odin (Gast)


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Hallo Forengemeinde,

Ich möchte gerne wissen ob der teil der Schaltung,  Der I7, I8, und U9 
enthält sinnig ist. Ich verstehe nicht weshalb U9=14,3 V entspricht. 
Bzw. verstehe ich das schon, nur würde dies doch die Diode zerstören. 
Und ne zusätzliche Frage fällt mir gerade ein, wieso teilt sich die 
Spannung nicht gleichmäßig auf die Dioden auf? Laut U9=14,3V würde ja 
nur die untere Diode zerstört werden oder?

: Verschoben durch Moderator
von Ulrich F. (Gast)


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Beide Dioden werden zerstört.
I7 hilft vielleicht dabei, dass die untere eher kaputt geht.

Ein Fall für die Strombegrenzung/Sicherung im Netzteil.

von Teo D. (teoderix)


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Hab den entsprechenden Schaltungsteil mal nach gebaut.
U9 = 0,7V x-O

Bescheuerte Hausaufgabe :(

von Odin (Gast)


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In wie fern? 0,7V kann nicht sein. Da muss ein Messfehler gemacht worden 
sein. Die Flussspannung ist 0,7V ja. Aber nicht die Potentialdifferenz 
von der Klemme U9 und GRD.

von Helmut S. (helmuts)


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An der unteren Diode fallen 14,3V ab, wenn die wegen Überlastung bereits 
"verglüht" ist.

von Teo D. (teoderix)


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Nicht mal nahe drann , an der Lösung.

Odin schrieb:
> Die Flussspannung ist 0,7V ja. Aber nicht die Potentialdifferenz
> von der Klemme U9 und GRD.

Und wie soll das gehen?
UF 0,7V aber die Spannung U9 soll größer sein?


PS: Ach ja, meine Schaltung funktioniert OHNE kaputt zu gehen!

von Ulrich F. (Gast)


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Teo D. schrieb:
> PS: Ach ja, meine Schaltung funktioniert OHNE kaputt zu gehen!

2 Dioden in Reihe haben eine Durchflussspannung von 1,4 Volt.
Legt man da 15V an, dann will der Strom gegen Unendlich.
Der Widerstand spielt dabei keine nennenswerte Rolex.
Der Innenwiderstand der Spannungsquelle, allerdings ja.

Irgendwas hier von passiert:
Flammen Rauch Strombegrenzung Sicherung

von Teo D. (teoderix)


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Wie so fragst Du, wenn Du die Lösung schon kennst ;)

Hätte ich die Schaltung wirklich real aufgebaut und hätte Standard 
Dioden verwendet (~1A max). Wäre eine wahrscheinlich kaputt gegangen, 
wenn ich da nicht mit den 15V bescheisse.

von Wolfgang A. (Gast)


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Odin schrieb:
> Ich verstehe nicht weshalb U9=14,3 V entspricht.

Wer sagt denn, dass das so sein soll. Die Aufgabe stellt offensichtlich 
Variationen zum Thema Diodenverschaltung da. Und eine der Varianten für 
eben zum vorzeitigen Ableben mindestens einer der Dioden - falls das 
Netzteil dem Strom halbwegs freien Lauf läßt. Je nach Diodentyp muss das 
gar nicht mal so viel sein.

von Odin (Gast)


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Danke für die zahlreichen Antworten. @Teo Derix du beschreibst was an 
der Diode abfällt, nicht was für ein Potential zwischen der Klemme 
zwischen den zwei Dioden und GRD anliegt. Warum ich frage steht doch im 
1.Post, ich möchte wissen wieso (Laut Prof. Lösung) 14,3V=U9 anliegen, 
also auch die erste Diode leitfähig wird und nur 0,7V abfallen, an der 
2. zwar Auch aber da ja eigentlich GRD am endet der Dioden liegt würde 
ich gern wissen wo der Rest dran abfällt?! Am Innenwiderstand der 
Quelle? An den Leitungen?
@Wolfgang Ja, es ist reine spannungs/strom Suche, verstehen was passiet.

MfG✌

von HildeK (Gast)


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Odin schrieb:
> Warum ich frage steht doch im
> 1.Post, ich möchte wissen wieso (Laut Prof. Lösung) 14,3V=U9 anliegen,
> also auch die erste Diode leitfähig wird und nur 0,7V abfallen, an der
> 2. zwar Auch aber da ja eigentlich GRD am endet der Dioden liegt würde
> ich gern wissen wo der Rest dran abfällt?! Am Innenwiderstand der
> Quelle? An den Leitungen?

Du hast irgendwas falsch abgeschrieben.
- ich nehme nicht an, dass dein Professor so eine Aufgabe stellt
- eine solche Lösung, wie genannt, ist bei der gezeichneten Schaltung 
schlicht nicht möglich.
- Am Innenwiderstand der Quelle könnte der Rest abfallen, dann aber 
hättest du oben aber nur irgendwas bei 2V und keine 15V. Selbiges 
passiert auch, wenn die Quelle eine Strombegrenzung hätte.
- wenn man, fern der Realität, Bauelemente annimmt, die eine solche 
Schaltung aushalten (einschließlich Quelle und Leitungen), dann fließen 
hier rießengroße Ströme und an jeder Diode fielen 7.5V ab - im Falle 
zweier identischer Dioden.

Prüfe also nochmals genau die Aufgabenstellung. Wie gesagt, ich kann mir 
beim besten Willen nicht vorstellen, dass ein Prof eine solche Aufgabe 
stellt - außer er will seine Studenten dahingehend testen, ob sie auch 
schon ein paar praktische Einschätzungen gelernt haben.

von Ulrich F. (Gast)


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Odin schrieb:
> 1.Post, ich möchte wissen wieso (Laut Prof. Lösung) 14,3V=U9 anliegen,

Normale SI Dioden?

Dann:
Das kann nicht sein!
Entweder hast du irgendwas falsch verstanden, oder dein Prof erzählt 
Mist.
Eine andere Alternative sehe ich da leider nicht.

von Odin (Gast)


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Ja gut wenn ihr euch da so sicher seid dann erklärt mir bitte wie es 
richtig ist und was da passiert.
Da ist nichts falsch abgeschrieben.
Prof Lösung laut Script ist U9=14,3V, damit ist die Spannung an den 
klemmen und nicht der Apfal an der Diode gemeint um missverständnisse 
vermeiden. MFG

von Ulrich F. (Gast)


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Odin schrieb:
> damit ist die Spannung an den
> klemmen und nicht der Apfal an der Diode gemeint
Voltmeter an Anode und Kathode der unteren Diode, oder?
Damit misst man den Spannungsabfall an der Diode.
Und der kann nicht höher werden als die Durchlassspannung.
Nicht viel höher, als 0,7V, ohne Rauch.

von Odin (Gast)


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Die Aufgabenstellung  war: Geben Sie alle eingezeichneten Spannungen und 
Strömen an.

Also nicht  sonderlich kompliziert gefragt ^^. Aber ich verstehe die 
Lösung auch nicht, deshalb bin ich ja hier. 0
Ich denke es richtig verstanden zu haben. Eine diode ist ja recht 
einfach, die flussspannung muss erreicht werden damit sie durchlässig 
wird und das wars auch schon im bezug auf die Spannung,  mehr fällt an 
einer Diode an Energie nicht ab. Der Rest der spannung muss begrenzt 
werden durch einen Widerstand um stromspitzen zu vermeiden (Bauteil 
fertigungsschwankungen usw). Deshalb hätte ich auch gesagt : ja ok
, da sind, 14,3V an dem Punkt nach der ersten Diode aber nicht im bezug 
auf GRD sodass man denken könnte der Prof. will andeuten das die 2.Diode 
die komplette restliche Spannung frisst.

von hinz (Gast)


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Odin schrieb:
> Eine diode ist ja recht
> einfach, die flussspannung muss erreicht werden damit sie durchlässig
> wird und das wars auch schon im bezug auf die Spannung,

Falsch.

von Odin (Gast)


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Tolle Begründung. ..xD. Nein,es ist nicht falsch,Ich gehe hierbei nicht 
von hoher Wissenschaft aus sondern einzig von der Kennlinie. .. omg 
Foren.

von Ulrich F. (Gast)


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Odin schrieb:
> sondern einzig von der Kennlinie
Da gibts keinen Punkt mit über 14V (auch nicht über 2V)...
nirgendwo...
Das gibt die Kennlinie einer normalen Diode nicht her.

von Wolfgang (Gast)


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Odin schrieb:
> Also nicht  sonderlich kompliziert gefragt ^^. Aber ich verstehe die
> Lösung auch nicht, deshalb bin ich ja hier. 0

Die mittlere Schaltung ist, so, wie sie dargestellt ist, Unfug und es 
gilt die alte Regel: Garbage in - Garbage out.

Die vermeintliche Lösung ist damit auch Unfug. Da wollte euer Professor 
offensichtlich testen, ob ihr das durchschaut.

von Teo D. (teoderix)


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Is aber auch ein Schlingel Euer Prof :)

Es wurde zwar alles schon genannt/beschrieben....

Meine funktionierende Schaltung hängt an einem Labornetzteil MIT 
Strombegrenzung. Da brechen die 15V ein (~1,4V) bevor die untere Diode, 
bedingt durch die zusätzliche Strombelastung durch den Widerstand 
parallel zur oberen, zerstört wird. (Gleichrichter)Dioden machen da 
selten einen Kurzschluss, die werden hoch Ohmig, respektive haben 
überhaupt keinen Durchgang mehr!

Also, davon ausgehend die Dioden sind identisch, der Innenwiderstand 
der Stromquelle ausreichend klein (mehr Leistung als die Dioden 
verkraften), ist die Funktion der Schaltung: *Die untere Diode wird 
zerstört*!
Ist der /Dynamische/-Widerstand der oberen Diode kleiner, als der des 
parallel geschaltete Widerstandes, bei dem Strom der durch das 
angeschlossene Messinstrument fließt, wirst Du eine um UF der Diode 
geringere Spannung messen => ~14,3V

Odin schrieb:
> da sind, 14,3V an dem Punkt nach der ersten Diode aber nicht im bezug
> auf GRD
Auf welchen Bezugspunkt denn dann? Die Spannungsquelle hat nur 2, V+ und 
GND!

> man denken könnte der Prof. will andeuten das die 2.Diode
> die komplette restliche Spannung frisst.
Jup, das will er, aber was muss passieren damit an einer Diode in 
Flussrichtung 14,3V abfallen KÖNNEN? (Kennlinie!) und wie wird die Diode 
darauf reagieren? (beim experimentieren bitte Schutzbrille tragen! Bei 
ausreichend kräftiger Spannungsquelle, verteilt sich die Diode 
Explosionsartig in die Umgebung :)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Odin schrieb:
> Die Aufgabenstellung  war: Geben Sie alle eingezeichneten Spannungen und
> Strömen an.
Dann zeig doch mal den richtigen Schaltplan zu dieser 
Aufgabenstellung. Denn der von dir gepostete Plan ist zusammen mit der 
Lösung nicht korrekt und schlüssig.

Ich würde sagen, der Prof (oder du) hat den Serienwiderstand zur unteren 
Diode vergessen...

: Bearbeitet durch Moderator
von hinz (Gast)


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Odin schrieb:
> Tolle Begründung. ..xD.

Das war nur ein Hinweis.


> Nein,es ist nicht falsch,Ich gehe hierbei
> nicht
> von hoher Wissenschaft aus sondern einzig von der Kennlinie.

Ich auch. Du solltest dir die Kennlinie mal richtig ansehen.


> .. omg
> Foren.

Was machst du dann hier?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ulrich F. schrieb:
> Odin schrieb:
>> sondern einzig von der Kennlinie
> Da gibts keinen Punkt mit über 14V (auch nicht über 2V)...
> nirgendwo...
> Das gibt die Kennlinie einer normalen Diode nicht her.

Ach, das kommt darauf an was man als normal ansieht. Als Theoretiker 
nimmt man z.B. die Shockley-Gleichung her für den Zusammenhang zwischen 
Spannung und Strom an der Diode. Und wenn man da 7.5V reinsteckt, dann 
gibts auch eine Lösung. Gut, der Strom wird dann etwas [1] größer. Aber 
das kann einen Theoretiker doch nicht erschüttern.

[1] mit I_S=1nA, n=2, U_T=25mV kommt man für 7.5V Flußspannung auf 
gerade mal 14 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 
000 000 000 000 (1.4*10^56) Ampere.

Nachtrag: das sind 140 Nonillionen Ampere. Ich mußte gerade erst mal 
selber nachschlagen, wie man diese Zahl mit 54 Nullen nennt :)

https://de.wikipedia.org/wiki/Zahlennamen#Billion.2C_Billiarde_und_dar.C3.BCber_hinaus
https://de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Gleichung

: Bearbeitet durch User
von Odin (Gast)


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Danke für eure Antworten!!!

Ich frage nochmal genauer: das dieser teil der Schaltung allein nicht 
Funktioniert (ausßer es fließt aufgrund der restlichen 
Schaltungsbestanteile ein akzeptabler Strom) wissen wir, gut.

Was genau ich wissen will (unabhängig von dieser Schaltung) ist:

Bei zwei, drei oder N Dioden in Reihe, was passiert mit der Spannung? 
fällt an den Dioden jeweils nur ihre Flussspannung ab und der Rest an 
der Leitung? (Schaltung OHNE expliziten Widerstand und ob sie dabei 
durch zu große Ströme zerstört werden soll auch erstmal Nebensache sein)

Danke! (Es geht mir nur darum ein Klares Bild zu bekommen)

von Joachim B. (jar)


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ist denn diese "Restspannung" hier eine "Röstspannung"? :-) (scnr)

von Ulrich F. (Gast)


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Odin schrieb:
> fällt an den Dioden jeweils nur ihre Flussspannung ab
Natürlich....
Bei 0,7V fängts an zu fließen....
Wie soll dann mehr Spannung abfallen?
Jeder Versuch die Spannung zu erhöhen wird zu einer Stromerhöhung 
führen.
Das liegt in der Natur einer Diode.
Diese Gesetzmäßigkeit kannst weder du, noch dein Prof aufbrechen.
Weder mit beten, noch mit schimpfen, oder gar mit den Füßen auf dem 
Boden stampfen.
Die Physik ist an der Stelle vielleicht noch nicht vollständig bekannt, 
aber trotzdem stocksteif und unnachgiebig präsent.

von hinz (Gast)


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Ulrich F. schrieb:
> Bei 0,7V fängts an zu fließen....

Schon wieder...

von Wolfgang (Gast)


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Ulrich F. schrieb:
> Diese Gesetzmäßigkeit kannst weder du, noch dein Prof aufbrechen.
> Weder mit beten, noch mit schimpfen, oder gar mit den Füßen auf dem
> Boden stampfen.

Das ist das Gute an Naturgesetzen - da ist die Legislative machtlos

Odin schrieb:
> Bei zwei, drei oder N Dioden in Reihe, was passiert mit der Spannung?
> fällt an den Dioden jeweils nur ihre Flussspannung ab und der Rest an
> der Leitung?

Leitungen in Schaltungen, bei denen Dioden nicht zerstört werden, haben 
keinen Widerstand, an dem ein Spannungsabfall entstehen könnte.

von Teo D. (teoderix)


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Odin schrieb:
> Bei zwei, drei oder N Dioden in Reihe, was passiert mit der Spannung?
> fällt an den Dioden jeweils nur ihre Flussspannung ab und der Rest an
> der Leitung?

Jo, irgendwo muss die überschüssige Spannung bleiben. Nehmen wir mal 
an die Dioden sind unzerstörbar. Bleiben also noch der Innenwiderstand 
der Stromquelle und der Leitungswiderstand.

von Odin (Gast)


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Teo D. schrieb:
>
> Jo, irgendwo muss die überschüssige Spannung bleiben. Nehmen wir mal
> an die Dioden sind unzerstörbar. Bleiben also noch der Innenwiderstand
> der Stromquelle und der Leitungswiderstand.

Danke für deine Hilfe, das ist sehr Sinnig!
Schönen restlichen Sonntag wünsche ich.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Odin schrieb:
> fällt an den Dioden jeweils nur ihre Flussspannung ab
Ja, so ist es...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Odin schrieb:

> Was genau ich wissen will (unabhängig von dieser Schaltung) ist:
>
> Bei zwei, drei oder N Dioden in Reihe, was passiert mit der Spannung?

Die teilt sich auf. Bei identischen Dioden genau gleich. Allerdings 
spielen Temperatur und Exemplarstreuung bei Dioden schon eine gewisse 
Rolle. Tatsächlich verwendet man Dioden auch als Temperaturfühler.

> fällt an den Dioden jeweils nur ihre Flussspannung ab und der Rest an
> der Leitung?

Es gibt in der Realität keinen "Rest" an Spannung der irgendwo abfallen 
könnte. Der Strom der fließen kann, ist immer irgendwie begrenzt. Und 
das heißt dann daß die Spannung nur so weit steigt, wie sich aus Strom, 
Diodenflußspannung und evtl. Spannungsabfällen an Leitungen ergibt.

In der Elektrotechnik modelliert man eine reale Spannungsquelle als 
Reihenschaltung aus einer idealen Spannungsquelle und einem Widerstand 
(den nennt man den Innenwiderstand der realen Spannungsquelle).
Mit dieser Modellierung gibt dann ein Laststrom einen Spannungsabfall am 
Innenwiderstand. Die nach außen wirksame Spannung der realen 
Spannungsquelle ist dann um diesen Spannungsabfall verringert.

Im Extremfall - wenn man die reale Spannungsquelle kurzschließt - fällt 
die gesamte Spannung am Innenwiderstand ab. Und wenn du eine Diode an 
eine solche reale Spannungsqulle anschließen würdest, dann würde alles 
außer der Diodenflußspannung am Innenwiderstand abfallen.

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