Hallo,
Ich bin neu in der Elektronik-Welt und habe wie gott so will auch schon
eine Frage...
Ich habe gelesen, es soll hilfreich sein zu beginn ersteinmal eine
Leuchtdiode aufblinken zulassen und diese ggf. auch anzuschließen.
Dazu habe ich ein Arduino Uno genommen und diesen per Kabel mit meinem
Rechner verbunden. Ich habe nun eine Rote LED genommen (20mA & 2V) und
ausgerechnet, wenn ich diese an den 5V Supply des Arduino anschließen
möchte, benötige ich einen 150 Ohm Vor-Widerstand. Dies funktioniert
auch ohne Probleme. Ich kann mir jedoch nicht erklären warum die LED
ebenfalls leuchtet, wenn ich den Vorwiderstand beibehaltet nur die
verbindung von 5V zu 3,3V umstecke.
Kann mir jemand erklären warum in diesem Fall auch die LED leuchtet?
Leuchten tut sie schon, weil 3.3V über 2.0V liegt, nur nicht mit 20mA
sondern eher 8.6mA. Die 1/3 so helle Helligkeit nimmst du nur im
direkten Vergleich wahr.
... und dann hast du nebenbei gelernt, dass eine 20mA maximal mit 20mA
betrieben werden sollte, aber bereits bei deutlich kleineren Strömen
kaum merklich weniger hell leuchtet.
BTW: eine Betriebsgrenze nach unten gibt es nicht bzw. nur dadurch, dass
du sie nicht mehr leuchten siehst.
Ja aber ich dachte, der Vorwiderstand zieht die Spannung soweit
herunter, dass diese nicht mehr leuchten dürfte.
Meine Berechnung für den Vorwiderstand für 5V:
U = R * I
Da 2V benötigt werden und maximal 5V zur verfügung stehen ist U = 5V -
2V = 3V
3V = R * 20mA
R = 3V / 20mA = 150Ohm
Wenn ich die 150 Ohm nun beibehalte und die Maximalspannung von 5V auf
3,3V reduziere, dürfte die doch nicht mehr leuchten oder täusche ich
mich da?
U = 150Ohm * 20mA = 3V
also bleiben noch 0,3V übrig die auf die LED gehen könnten.
Hoffe das mein Weg richtig ist...
HildeK schrieb:> ... und dann hast du nebenbei gelernt, dass eine 20mA maximal mit 20mA> betrieben werden sollte, aber bereits bei deutlich kleineren Strömen> kaum merklich weniger hell leuchtet.> BTW: eine Betriebsgrenze nach unten gibt es nicht bzw. nur dadurch, dass> du sie nicht mehr leuchten siehst.
Achso also leuchtet die LED auch bei 0,3V, aber das Menschliche uge
nimmt dies nicht mehr Wahr?
Steven schrieb:> Achso also leuchtet die LED auch bei 0,3V, aber das Menschliche uge> nimmt dies nicht mehr Wahr?
Nein!
Aber bei 3mA leuchtet sie noch.
Deutlich.
Steven schrieb:> Hoffe das mein Weg richtig ist...
Nein.
3V - 2V = 1V
1V / 150 Ohm = 6,6mA
An der LED fällt immer noch eine Spannung von ca. 2 Volt ab, jedoch
fließt jetzt nur noch ein Strom von 6,6 mA durch sie hindurch. Das
erscheint für das menschliche Auge immer noch hell genug.
Steven schrieb:> U = 150Ohm * 20mA = 3V
Wie schon geschrieben, ist die Annahme mit den 20 mA falsch. Bei 3,3 V
fließen keine 20 mA mehr und deswegen fällt weniger Spannung am
Widerstand ab.
Nebenbei, weil ich es zufällig gestern ausprobiert habe, eine ultrahelle
weiße LED leuchtet auch bei 10 µA noch hell genug, dass das leuchten bei
Tageslicht eindeutig erkennbar ist.
Dussel schrieb:> eine ultrahelle> weiße LED leuchtet auch bei 10 µA noch hell genug, dass das leuchten bei> Tageslicht eindeutig erkennbar ist.
Das wird schon stimmen. Eine grüne 2V / 20.000 mcd helle LED leuchtet
mit einem 1M Vorwiderstand an 12V auch noch deutlich sichtbar. Das
entspricht auch einem Strom von 10µA (0.00001A).
es soll hilfreich sein zu beginn ersteinmal eine
Leuchtdiode aufblinken zulassen und diese ggf. auch anzuschließen.
ja
wie gott so will
Alles behelLEDigt ?
Ach Du grüne Neune schrieb:> An der LED fällt immer noch eine Spannung von ca. 2 Volt ab,
...weshalb sich eine solche LED auch für einfache Spannungs-
stabilisierungen eignet, oft besser als entsprechende Z-Dioden.
Steven schrieb:> Wenn ich die 150 Ohm nun beibehalte und die Maximalspannung von 5V auf> 3,3V reduziere, dürfte die doch nicht mehr leuchten oder täusche ich> mich da?
Wieso?
> U = 150Ohm * 20mA = 3V> also bleiben noch 0,3V übrig die auf die LED gehen könnten.>> Hoffe das mein Weg richtig ist...
Da bist du auf dem Holzweg.
Wenn du sie an 3.3V anschließt, bleiben grob 1.3V für den Widerstand.
Also könnte man annehmen, dass nach Herrn Ohm, wie von MaWin schon
geschätzt, noch immer 8,6mA fließen. Das ist aber natürlich nur die
halbe Wahrheit. In Wirklichkeit ist die Spannung über der LED
entsprechend ihrer Kennline vom Strom abhängig, d.h. die Spannung sinkt
bei kleinerem Strom noch etwas ab, so dass der Strom wahrscheinlich
sogar über 9mA liegt. Genaueres weiss das Datenblatt (vielleicht) -
sonst kannst du es ausmessen.
Steven schrieb:> Meine Berechnung für den Vorwiderstand für 5V:> U = R * I> Da 2V benötigt werden und maximal 5V zur verfügung stehen ist U = 5V -> 2V = 3V> 3V = R * 20mA> R = 3V / 20mA = 150Ohm>> Wenn ich die 150 Ohm nun beibehalte und die Maximalspannung von 5V auf 3,3V
reduziere,
Schade, sauber und richtig gestartet und dann verreckt.
Die Spannnung an der Led ist einigermaßen konstant, der Vorwiderstand
bestimmt den Strom.
3,3 - 2 = 1,3 Volt
1,3 / 150 = 8,7 mA
Harald W. schrieb:> Das klappt aber oft nicht sooo gut, weil dann am Meßgerät noch> zusätzlich 0,2V abfallen.
Seit der Erfindung des Ohmschen Gesetzes und im Spannungsmessbereich
recht hochohmiger Multimeter, ist es günstiger, die Spannung über LED
und Widerstand zu messen. Aus Widerstandswert und Spannungsabfall ergibt
sich der Strom.
Dann lässt sich das (indirekt) wunderbar ausmessen, sofern man die
Division zweier Zahlen beherrscht ;-)
