Hallo ich brauche mal eure Hilfe. Ich komme bei einer meiner Aufgaben für das Fach elektrotechnik nicht weiter. Laut der Aufgabe soll ich den Vorwiderstand berechnen, wenn die LED maximal 20mA und eine Spannung von 1,3 V bis 3,2V haben darf. Die Spannung beträgt 12V. Ich habe dazu das Bild in Paint nachgemalt. Mein Problem liegt nun darin, dass ich nicht genau weiß ob meine Lösung richtig ist. Meine erste Idee war: 3,2V / 0,02A = 160 Ohm Bei diesem Ergebnis komme ich dann bei der Proberechnung, also: 12 V /160 Ohm = 0,075A Das kann doch nicht stimmen, oder? meine zweite Lösung dazu ist folgende 12V / 0,02A = 600 Ohm Ich bin nun verwirrt und weiß nicht welche der beiden Lösungen die richtige ist bzw. ob überhaupt eine der beiden richtig ist. Gibt es villeicht Tutorials wo man sich dieses Wissen aneignen kann?
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Aufgabe_12a.png
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12V - 3,2V = 8,8V 8,8V / 0,02 = 440 Ohm Du sollst ja den Widerstand berechnen. Also wenn die LED 3,2V "bekommen" soll müssen 8,8V am Widerstand abfallen... Und die Angabe 1,3V BIS 3,2V ist selten blöde...
Der Widerstand bestimmt die Stromstärke. Du musst also ausrechnen, wie viel Spannung höchstens am Widerstand abfällt. Darum nimmst du die kleinste mögliche Betriebsspannugn der LED. Also: 12V - 1,3V = 10,7V Dann teilst du diese Spannung durch den gewünschten Strom: 10,7V / 20mA = 535 Ohm > 1,3V bis 3,2V Das ist übrigens total unrealistisch. keine LED hat einen so weiten Spannungsbereich. Nachtrag: Der Vorschlag von M.P. ist falsch. Denn wenn die LED 1,3V hat, fließen bei 440 Ohm mehr als 20mA.
Stefan U. schrieb: > Das ist übrigens total unrealistisch. keine LED hat einen so weiten > Spannungsbereich. Wer spricht denn von einer LED? Vielleicht soll das eine Testschaltung für verschiedene LEDs werden.
Stefan U. schrieb: > Nachtrag: Der Vorschlag von M.P. ist falsch. Denn wenn die LED 1,3V hat, > fließen bei 440 Ohm mehr als 20mA. Und wenn Du lesen kannst habe ich mit 3,2V gerechnet. Und das die Angabe Blödsinn ist habe ich auch bereits gesagt. Stefan U. schrieb: > Dann teilst du diese Spannung durch den gewünschten Strom: > > 10,7V / 20mA = 535 Ohm Und das wäre eine Sechs. 10,7 / 20 sind nicht 535!
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Ich würd mal sagen Gleichungssystem: U = R * I U = 12V I = 20mA R=U/I R = Rv* + Rled* Uled1 = 1,3V Uled2 = 3,2V Rled1 = Uled1/I Rled2 = Uled2/I Das wird jetzt in die Gleichung "R = Rv + Rled" eingesetzt und dann der größte Rv genommen (wg. maximaler Strom).
Maschenregel anwenden, dann erhält man folgenden Widerstand:
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> 10,7V / 20mA = 535 Ohm > Und das wäre eine Sechs. 10,7 / 20 sind nicht 535! Echt jetzt?
M. P. schrieb: > Und die Angabe 1,3V BIS 3,2V ist selten blöde... Oft sitzt das Problem vor dem Computer. Schon wenn man den Widerstand für eine LED mit 1,3V Vorwärtsspannung dimensioniert, hat man gewonnen. Falls man als Strom die maximal zulässigen 20mA wählt, errechnet man einen Widerstand von 535Ω. Bei einer 3,2V LED fließen mit solch einem Wert für den Widerstand etwas weniger als 16.5mA, was, wie in der Aufgabe verlangt, unter 20mA ist. Um es sich einfach zu machen, kann man auch simpel einen 1kΩ Widerstand aus der Kiste nehmen. Für jede LED, deren V_f im Bereich 1,3 V bis 3,2V liegt, bleibt der Strom unter den maximal zulässigen 20mA. Der Lehrer wird ein bisschen blöd gucken und wird sich dann an seine eigene Nase fassen müssen, weil er die Aufgabe so gestellt hat.
Sorry, falsche Formatierung: Nach der Maschenregel ergibt sich folgender Zusammenhang:
Gruß Daniel
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M. P. schrieb: > Und das wäre eine Sechs. 10,7 / 20 sind nicht 535! Na du bist ja ein Rechenkünstler. Was bekommst du denn dabei raus?
Stefan U. schrieb: >> 10,7V / 20mA = 535 Ohm >> Und das wäre eine Sechs. 10,7 / 20 sind nicht 535! > > Echt jetzt? Wenn man (so wie der Matze) nicht sieht, dass zur 20 die "mA" gehören, dann bekommt er die Sechs und darf sich setzen.
> Wenn man (so wie der Matze) nicht sieht, dass zur 20 die "mA" gehören,
Dabei hat er selbst wenige Minuten zuvor ebenfalls mit 20mA gerechnet.
Wolfgang schrieb: > M. P. schrieb: >> Und das wäre eine Sechs. 10,7 / 20 sind nicht 535! > > Na du bist ja ein Rechenkünstler. Was bekommst du denn dabei raus? Er hat 0,535 kOhm raus. Wetten? ;-) Mit Einheiten müsste man rechnen können! Das wäre schön, nicht Matze?
Daniel V. schrieb: > Nach der Maschenregel ergibt sich folgender Zusammenhang: Warum der ganze Aufwand? Jeder Widerstand, dessen Wert größer oder gleich 535Ω beträgt, löst die Aufgabe. Vielleicht hat der Lehrer sie genau so gemeint und vergibt einen Sonderpunkt, wenn man das in dieser Klarheit formuliert.
Wolfgang schrieb: > Warum der ganze Aufwand? > Jeder Widerstand, dessen Wert größer oder gleich 535Ω beträgt, löst die > Aufgabe. Also auch ein Widerstand, der einen Wert von 10 MOhm hat? Gut, die LED bleibt heil. Aber ob das der Sinn der Aufgabe war?
Wolfgang schrieb: > Warum der ganze Aufwand? > Jeder Widerstand, dessen Wert größer oder gleich 535Ω beträgt, löst die > Aufgabe. Vielleicht hat der Lehrer sie genau so gemeint und vergibt > einen Sonderpunkt, wenn man das in dieser Klarheit formuliert. Oder man bekommt den Sonderpunkt weil man die Zusammenhänge richtig erkannt hat ;) Und noch einen wenn er erklärt wozu die LED eigentlich z.B. einen Vorwiderstand benötigt. Gruß Daniel
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Hallo genau solch gemeinen und praxisfernen Aufgabenstellungen führen zur Unzufriedenheit und Frust bei den Schülern bzw. Auszubildenden. Was dahintersteht kann man zwar als alter "Profi" - (Na ja was man sich halt so einbildet... ;-) erkennen, nämlich das nur der ungünstigste Fall berücksichtigt werden braucht aber durch eine vernünftige, oder besser gesagt faire Formulierung könnte man viel Frust und sinnlose Denkarbeit verhindern. Warum nicht so: "In einer Testschaltung mit Ub=12V für LEDs darf der Strom max. 20mA betragen und der Spannungsabfall an der jeweils zu testenden LED beträgt zwischen 1,3V und 3,2V..." Oder: Welchen Vorwiderstand muss man wählen damit bei einer Uf von 1,3V bis 3,2V der jeweils genutzten LED (verschiedene LED haben unterschiedliche Uf) bei Ub=12V maximal 20mA fließen? Mit derart schlechten und praxisfernen Aufgabenstellungen sorgen Lehrer und Lehrbücher dafür das sich Faustfächer entwickeln - besonders erfolgreich waren sie in der Vergangenheit, wohl aber auch aktuell im Fach Mathematik... Das es anders gehen kann zeigen sehr viel gute Tutorials im Netz und besonders bei Youtube - und die Autoren dort sind oft eben keine Lehrer oder eben sehr gute "echte" Lehrer von den es wohl immer noch zu wenig gibt - da hat sich auch noch über 30 Jahren wohl nichts geändert- sehr trauig. Ex Schüler
@Ex Schüler (Gast) >Hallo >genau solch gemeinen und praxisfernen Aufgabenstellungen führen zur >Unzufriedenheit und Frust bei den Schülern bzw. Auszubildenden. >Was dahintersteht kann man zwar als alter "Profi" - (Na ja was man sich >halt so einbildet... ;-) erkennen, nämlich das nur der ungünstigste Fall >berücksichtigt werden braucht aber durch eine vernünftige, oder besser >gesagt faire Formulierung könnte man viel Frust und sinnlose Denkarbeit >verhindern. Ist ja schlimm. Da muß muß maan in die Schule gehen, und dann verlangen die auch noch das Denken ... >Warum nicht so: "In einer Testschaltung mit Ub=12V für LEDs darf der >Strom max. 20mA betragen und der Spannungsabfall an der jeweils zu >testenden LED beträgt zwischen 1,3V und 3,2V..." >Oder: Welchen Vorwiderstand muss man wählen damit bei einer Uf von 1,3V >bis 3,2V der jeweils genutzten LED (verschiedene LED haben >unterschiedliche Uf) bei Ub=12V maximal 20mA fließen? Woher willst Du denn wissen, wie der genaue Wortlaut der Frage beim TO war? Er hat das doch nur mit eigenen Worten wiedergegeben. >Mit derart schlechten und praxisfernen Aufgabenstellungen sorgen Lehrer >und Lehrbücher dafür das sich Faustfächer entwickeln - besonders >erfolgreich waren sie in der Vergangenheit, wohl aber auch aktuell im >Fach Mathematik... Was ist denn an der Aufgabe praxisfern? Im Gegenteil, sie ist tatsächlich was praktisches, denn die Schaltung soll so dimensioniert werden, daß die max. 20mA möglichst ausgereizt werden sollen, egal ob die LED bunt oder kunterbunt ist (zumal diese Aufgabenstellung in der logischen Form nicht nur auf LEDs beschränkt ist). >Das es anders gehen kann zeigen sehr viel gute Tutorials im Netz und >besonders bei Youtube - und die Autoren dort sind oft eben keine Lehrer >oder eben sehr gute "echte" Lehrer von den es wohl immer noch zu wenig >gibt - da hat sich auch noch über 30 Jahren wohl nichts geändert- sehr >trauig. Oje - auch noch alles vorgekaut bekommen. In vielen Tutorials steht ein bestimmtes Thema zwar oft schön kompakt und nachvollziehbar drin, aber oftmals werde da auch keinerlei detailiertere Grundlagen dazu vermittelt (die man zum Verstehen braucht). Und dazu war eben u.a. auch die liebe Schule gedacht. Aber wenn die lieben Schüler dort nur noch körperlich anwesend sind, geistig aber vollkommen wo anders im Smartphone herumgeistern, dann klappt diese Sache nicht mehr. So gesehen kann das Problem nicht schon seit 30 Jahren existiert haben.
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