Zenerstrom einer Diode berechnen

Gast #5919471
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Für das Forum, ist der Spruch ja noch relativ nett. Leider.

Aber ich sehe es heut zu tage immer mehr, die Leute wollen nicht mehr 
nachdenken. Die Lösung muss gleich da sein. Sich mal ein paar Minuten 
zeit nehmen und über ein Problem zu grübeln ist heute nicht mehr drin.

Dabei ist es doch ein Erfolgserlebnis wenn man sowas nach ein paar 
überlegungen selbst löst.
Gast #5920214
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Die Frage ist welche Spannung (Arbeitspunkt) sich bei einem 
Vorwiderstand von 1,8k Ohm bei 24V einstellt. Es werden wahrscheinlich 
keine 6,2 V sein. Die  daraus resultierende Unsicherheit des Stroms 
durch die Zenerdiode wird größer als der Basisstrom sein. Somit macht es 
keinen Sinn, diesen in die Brechung einzubeziehen. Die Zenerspannung von 
6,2 V bezieht sich vermutlich auf 5 mA Zenerstrom. Damit wird bei einem 
fast doppelt so hohen Zenerstrom der Spannungsabfall an der Zenerdiode 
größer als 6,2 V sein.
Gast #5920287
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Hallo

"24V-6.2V=17.8V
17.8V/1.8k=9.888mA
iz=9.888mA-400µA

ist das so schwer?"

So ausgeschrieben nicht, aber wie schon vor Jahrzehnten wird ja 
vorsätzlich versucht (und leider auch geschafft) den Schüler zu 
verwirren.

Der Widerstand an der Basis des Transistors, sowie der Transistor selbst 
wenn er denn schon Thema war, die weitere Zenerdiode ganz woanders in 
der Schaltung usw. verwirren und verunsichern nur - muss das sein, 
inbesondere weil das so eine typische Aufgabe ist die auch gerne in 
wichtigen Prüfungen vorkommt ? -Nein !
So ein mieses Lernkonzept gibt es aber nur da wo es um Noten und 
Bewertungen und letztendlich irgendwann um Abschlüsse geht.
Wenn es den tatsächlich um die Praxis und reale Schaltung gehen würde 
(was akzeptabel und sinnvoll wäre) müssten die Hinweise von GEKU 
beachtet und in der Aufgabenstellung erwähnt werden.
Wenn es nur um das Verständnis geht wie das Bauteil Z-Diode funktioniert 
würde eine Spannungsquelle der Widerstand und die erwähnung der 
"Belastung" mit 400µA der Z-Dioden Spannung vollkommen ausreichen.
Aber so:
Die gleiche hinterlistige Denkweise gegenüber den Schülern wie schon 
"immer" in der Ausbildung - egal ob direkt für eine bestimmten Beruf 
oder "nur" für einen bestimmten Fachabschluss oder sogar in der 
Allgemeinbildenden Schule.

Im Hobbybereich, bei Lernstoff für Leute die das aus Spaß an der Sache 
erlernen wollen geht es ohne diese miesen Fallstricke.
Und ja die "Ausbildungslernform" war auch vor mehr als 30ig Jahren mehr 
als mies.

Nebenbei die angeblich ach so einfachen Multiple Choice Tests sind (und 
waren) genauso mies - die falschen Antwortmöglichkeiten sind immer so 
ausgelegt das sie zu den typischen und "sinnvollen" Fehlermöglichkeiten 
passen (Formeldreher, Stromverlauf falsch ausgewertet, Blindstrom- mit 
irgendeinen anderen Scheinstrom verwechselt, Potenz gerne bei Strömen 
und Widerständen übersehen oder verwechselt...) und-dienen somit nur den 
Auswerten das Leben einfacher machen...
Gast #5920295
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Jemand schrieb:
> Die gleiche hinterlistige Denkweise gegenüber den Schülern wie schon
> "immer" in der Ausbildung - egal ob direkt für eine bestimmten Beruf
> oder "nur" für einen bestimmten Fachabschluss oder sogar in der
> Allgemeinbildenden Schule.

Vielleicht war das Lernziel ja in dieser Aufgabe, die Grundschaltung zu 
erkennen, und dann praxistaugliche Annahmen zur Berechnung des Stromes 
zu treffen...?

Eine dieser praxistauglichen Annahmen könnte z.B. sein, dass bei 
gegebener Unsicherheit der Z-Spannung der Basisstrom vernachlässigbar 
ist.
Gast #5920348
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Oh je schrieb:
> Nicht nur Bilder anguggen  sondern  auch mal den Text drüber lesen.

DaChris schrieb:
> 24V-6.2V=17.8V
> 17.8V/1.8k=9.888mA
> iz=9.888mA-400µA
>
> ist das so schwer?



Trotzdem liegt der Zenerstorm nicht bei 9.488mA, sondern eher bei 10,2 
mA und einer Zenerspannung von ca. 6,4 V.

Bei dieser Abweichung spielen 400µA keine Rolle.
Angehängte Dateien:
#5920375
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Jemand schrieb:
> Nebenbei die angeblich ach so einfachen Multiple Choice Tests sind (und
> waren) genauso mies - die falschen Antwortmöglichkeiten sind immer so
> ausgelegt das sie zu den typischen und "sinnvollen" Fehlermöglichkeiten
> passen

Hi,
Zastrow Seite 157
Da wird es sogar noch schwieriger

"Z-Diode hat Arbeitpunkt bei..."
hier überhaupt nicht gefragt.

ciao
gustav
Moderator #5920612
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GEKU schrieb:
> Trotzdem liegt der Zenerstorm nicht bei 9.488mA, sondern eher bei 10,2

Ja, wenn man den Basisstrom in die falsche Richtung fließen lässt.

Leute, warum macht ihr das Ganze komplizierter als es ist?

Im Schaltplan steht am Knoten über der Kathode der Z-Ziode "+6.2V". Das
will uns sagen:

"An dieser Stelle liegt mit hinreichender Genauigkeit die Nennspannung
der Z-Diode von 6,2V an."

Des Weiteren steht da "+6.2V" und nicht etwa "+6.200V". Das will
uns sagen:

"Es bringt nichts, irgendwelche davon abgeleiteten Größen auf 4 Stellen
genau auszurechnen."

Folglich lautet die Lösung

Iz = (24V - 6,2V) / 1,8kΩ - 400µA ≈ 9,5mA

Selbst wenn die "+6.2V" nicht angegeben wären, würde man erst einmal von
den 6,2V ausgehen und dann überlegen, welchen Einfluss die Abweichung
des Diodenstroms vom Nennstrom der Z-Diode hat. Geht man von einer BZX84
mit einem Nennstrom von 5mA und einem differenziellen Widerstand von 6Ω
aus, liegt die tatsächliche Z-Spannung 30mV höher. Diese 30mV kann man
entweder sofort ignorieren, oder man berücksichtigt sie und kommt auf

Iz = (24V - 6,23V) / 1,8kΩ - 400µA ≈ 9,5mA

Es ändert sich bei sinnvoller Rundung des Ergebnisses also rein gar
nichts. Bei anderen Z-Diode-Typen wird sich daran nicht viel ändern.

Jetzt kann man natürlich Argumentieren, dass die Z-Diode und der
Widerstand jeweils eine Toleranz (bspw. 1%, 2% oder 5%) haben. Da aber
weder die Toleranzwerte angegeben sind noch explizit eine Fehlerrechnung
oder eine Worst-Case-Betrachtung verlangt ist, ist das auf typischen
Werten basierenden Ergebnis, also 9,5mA, völlig in Ordnung.

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