Guten Abend zusammen,
ich beschäftige mich gerade mit Pull-Up Resistoren und wie genau sie
funktionieren. Da ich noch wenig Erfahrung in der Elektrotechnik habe
habt bitte Nachsicht mit mir ^^
Ich habe hier einen Schaltplan eines Pull-Up Resistors erstellt (der
Schalter lässt sich über klick schließen und öffnen)
http://shorturl.at/dCPZ9
Nun zu meiner Frage..
1) Warum fällt am Widerstand keine Spannung ab, wenn der Switch geöffnet
ist? Oo
Durch den Widerstand wird zwar die Stromstärke auf 0,0005 A limitiert
aber müsste hier nicht auch die komplette Spannung abfallen? (Gerne auch
die "Mathematik dahinter")
2) Warum nimmt der Strom bei geschlossenem Switch nicht auch den Weg
durch das Gate? Ich hatte gelesen, das Strom jeden Weg nimmt (sofern
natürlich der Stromkreis geschlossen ist)
Ich hoffe ihr könnt mir hier Klarheit verschaffen. Ich habe zwar ein
paar Vermutungen wieso sich das alles so verhält, aber auf Vermutungen
soll man bekanntlichermaßen kein Wissen aufbauen ;)
PS: Der Sinn und Notwendigkeit eines Pull-Up Widerstandes ist mir
bekannt. Diese Diskussion müssen wir also nicht führen ^^
Gruß und vielen Dank
Michael aka Mike
DerMike schrieb:> 1) Warum fällt am Widerstand keine Spannung ab, wenn der Switch geöffnet> ist? Oo
Woher weißt du denn, dass keine Spannung an ihm abfällt?
Ich sehe da nirgends eine Beschreibung, was für ein Gatter das wäre.
Je nach Technologie könnte dadurch sehr wohl eine Spannung abfallen.
Aber falls dem so ist und keine Spannung abfällt: überleg doch einfach
mal. Was ist bei einem (ohmschen) Widerstand zueinander proportional?
Was folgt daraus, wenn am Widerstand keine Spannung abfällt?
> 2) Warum nimmt der Strom bei geschlossenem Switch nicht auch den Weg> durch das Gate?
Geht indirekt aus der Antwort auf die vorherige Frage hervor.
Zu 1. Der Switch hat im offenen Zustand einen sehr hohen Widerstand
(Megaohm) das ergibt einen Spannungsteiler bei dem in Näherung die
gesamte Spannung am Switch abfällt.
Zu 2. Das Gate eines FETs ist isoliert, daher Fließt kein Strom vom
Drain oder Source in das Gate. Es gibt eben keinen geschlossen
Stromkreis. In der Realität fließen geringe Ströme im uA bzw. nA Bereich
durch Tunnel- und andere Effekte, die sind aber zu vernachlässigen.8
Ganz einfach:
In deiner Simulation wird das Gatter als idealisiert betrachtet. D.h. es
hat anscheinend einen unendlich großen Eingangswiderstand.
Dann fließt bei geöffnetem Schalter kein nennenswerter Strom in den
Eingang des Gates rein.
Bei geschlossenem Schalter gilt das gleiche. Da nimmt der volle Strom
den Pfad über den Schalter und nicht über den unendlich großen
Widerstand des Gattereingangs.
Jörg W. schrieb:> Woher weißt du denn, dass keine Spannung an ihm abfällt?
Weiß ich nicht.. Ich entnehme es der Simulation..
Wenn ich meine Simulation betrachte habe ich eine anfängliche Spannung
von 5 Volt. Der Strom fließt (egal ob Schalter geöffnet oder
geschlossen) ja erstmal durch den Widerstand.
Bei geöffnetem Schalter habe ich danach 0 A und 5 V. *
Bei geschlossenem Schalter habe ich danach 500 µA und 0 V.
Ich hätte hier jetzt aber erwartet, dass in beiden Fällen Stromstärke
und Spannung gleich sind (nämlich 500 µA und 0 V), da der Strom ja in
beiden Fällen am Widerstand vorbei muss.
(* es scheint mir hier, als ob der Widerstand völlig ignoriert werden
würde)
Jörg W. schrieb:> Was ist bei einem (ohmschen) Widerstand zueinander proportional?> Was folgt daraus, wenn am Widerstand keine Spannung abfällt?
Das ist vermutlich auch meine Frage.. WARUM fällt hier keine Spannung
ab? Ich habe dazu im Internet Aussagen gefunden, dass an jedem
Widerstand Spannung abfällt.
Hallo,
an einem Widerstand fällt nur eine Spannung ab, wenn ein Strom fließt.
Einfach gesagt fließt bei geöffnetem Schalter kein Strom und damit fällt
auch keine Spannung am Widerstand ab.
Gruß Kai
Kai S. schrieb:> allo,>> an einem Widerstand fällt nur eine Spannung ab, wenn ein Strom fließt.> Einfach gesagt fließt bei geöffnetem Schalter kein Strom und damit fällt> auch keine Spannung am Widerstand ab.>> Gruß Kai
Ah ok.. Also ist meine laienhafte Erklärung, dass der Widerstand bei
geöffnetem Schalter "ignoriert" wird also gar nicht mal so falsch. Mir
ist klar, dass das sehr vage formuliert ist aber zumindest sind so meine
Unklarheiten geklärt.
Ich glaube ein Teil meiner Verwirrung rührt daher, dass ich geglaubt
habe dass zwischen der Spannungsquelle und dem Ground der LED irgendeine
direkte physikalische Verbindung besteht (wodurch der Strom ja dann
theoretisch fließen könnte)
DerMike schrieb:> Ah ok.. Also ist meine laienhafte Erklärung, dass der Widerstand bei> geöffnetem Schalter "ignoriert" wird also gar nicht mal so falsch.
Hast meinen Post anscheinend ignoriert.
Es kann bei geöffnetem Schalter einfach kein Strom durch das Gatter
fließen, weil dessen Eingangswiderstand so hoch ist, als wäre da auch
ein geöffneter Schalter. D.h. es fließt kein Strom durch den Widerstand.
DerMike schrieb:> dass ich geglaubt> habe dass zwischen der Spannungsquelle und dem Ground der LED irgendeine> direkte physikalische Verbindung besteht
Da besteht eigentlich auch eine Verbindung. Nur wird die in deiner
Simulation nicht angezeigt. Wenn du dir ein echtes AND-Gatter anschaust,
dann hat das IC Versorgungsanschlüsse Vcc und GND. Der Strom der bei
geöffnetem Schalter durch die LED fließt, ist ursprünglich durch das
nicht eingezeichnete Vcc Pin in das AND-Gatter geflossen.
@ DerMike
Vielleicht ist ein kleiner Hinweis angebracht, den ich als Bitte
aufgefasst haben möchte.
Bitte poste Bilder hier direkt als Anhang, damit man sie auch direkt und
einfach ansehen kann.
Danke.
Theor schrieb:> Bitte poste Bilder hier direkt als Anhang ...
Es wäre schön, wenn es überaupt irgendwelche Bilder zu dem Problem gäbe.
Ich finde keine.
Oder habe ich irgendetwas übersehen?
Hallo,
ich habe das mehr zum Spaß mal überflogen.
Hat die Antwort auf diese Fragen nicht bereits ein Herr Ohm mit seinem
Gestz und ein Herr Kirchhoff mit seinen Regeln nicht schon lange
vollständig gegeben? Oder gelten Grundlangen nur für Lichtschalter und
Glühobst?
Gruß aus Berlin
Michael
DerMike schrieb:> Nun zu meiner Frage..>> 1) Warum fällt am Widerstand keine Spannung ab, wenn der Switch geöffnet> ist? Oo>> 2) Warum nimmt der Strom bei geschlossenem Switch nicht auch den Weg> durch das Gate?
Das kann man alles mit dem Ohmschen Gesetz beantworten, dass du
hoffentlich in der Schule in Physik gelernt hat.
U = R ∙ I
Bedeutet:
a) Stromfluss verursacht Spannungsabfall am Widerstand.
b) Spannung am Widerstand verursacht Stromfluss.
Und im Umkehrschluss: Ohne Spannung kein Strom, ohne Strom keine
Spannung.
Jetzt berücksichtige, dass der offene Schalter keinen Strom fließen
lässt und das am geschlossenen Schalter an diesem keine Spannung
abfällt.
