Elektronik-Neuling

[PoloPoPo]

Hallo Leute,

vorab: Ich hoffe, dass ich hier richtig bin und euch mit meinen banalen Fragen nicht all zu sehr langweile und ihr mir trotzdem helft

Ich möchte mich an das Gebiet der Elektronik ranwagen - zwar habe ich dazu schon dutzende Seiten gelesen, aber in der Anwendung scheitere ich dann dennoch.

Ganz banales erstes Beispiel: Ein Stromkreis mit einer 3,5 V, 0,2 A E10-Lampe. Diese möchte ich an eine 9V-Blockbatterie anschließen - aber wie mache ich das fachlich sauber und korrekt?

Aus den Angaben kann ich die Leistung der Lampe errechnen: P = U * I = 0,7 W (brauche ich das überhaupt?)
Könnte ich jetzt aus den Angaben auch den Innenwiderstand der Lampe mit R = U / I = 3,5 V / 0,2 A = 17,5 Ohm errechnen? Oder ist das Murks? Und wieder die Frage: Brauche ich das überhaupt?

Da meine Spannungsquelle 9 V liefert, meine Lampe aber nur 3,5 V will, muss ich diese also verringern. Thema (Vor-)Widerstand. Auf meiner Batterie steht keine Angabe zur Stromstärke, woher weiß ich also, welcher Strom im Stromkreis fließt? Oder kann ich das berechnen mit I = U / R = 9 V / 17,5 Ohm = 0,5 A?

Und angenommen meine Werte bis dahin stimmen, errechne ich den Vorwiderstand dann wie folgt:

R = U / I = 5,5 V (die müssen ja abfallen) / 0,2 A (Stromstärke in Reihe ja überall gleich // oder muss ich hier mit den obigen 0,5 A rechnen?) = 27,5 Ohm

Der Vorwiderstand beträgt also 27,5 Ohm?

Ich bin einfach nur mega verwirrt, selbst bei so einer einfachen Aufgabe und hoffe, dass mir das jemand Schritt für Schritt erklären kann. Gerne auch Bezug zu all meinen Fragen in meinem Text nehmen.

Vielen Dank

 

[patois]

Man kann Fachliteratur lesen,
man kann auf dem Steckbrett Schaltungen aufbauen,
aber in deinem Fall denke ich, dass ein Simulationsprogramm der richtige Einstieg wäre ...
Da kannst du nämlich am wenigsten Schaden anrichten !

Also schaue dich einmal im Internet um nach dem Simulationsprogramm YENKA.

Aber es wird auch mit Hilfe des Simulationsprogramms für dich nicht einfach sein dich in die Elektrotechnik einzuarbeiten !

Da sage ich nur noch: NOMEN EST OMEN

Ein simples Beispiel siehe in folgendem LINK:

Simulations-Beispiel

.

 

[PoloPoPo]

Ich habe schon so viele Informationen zu dem Thema gelesen, vermutlich zu viel. Ich hatte im Studium an der Universität drei Semester "Grundlagen der Elektronik", "Elektrotechnik" und "Elektronische Messtechnik". Das ist erstens schon eine Weile her (und ich habe das nicht wirklich benötigt), zudem war alles von Beginn an viel zu tiefgehend und hoch. Trotz enormer Durchfallquote habe ich bestanden, aber nicht verstanden.

Ich kenne mich im Umgang mit Steckbrettern aus. Ich kann einen Arduino programmieren und einfache Bauteile dazu verwenden. Ich möchte aber verstehen und wissen, was ich warum wie machen muss. Nicht einfach "irgendwie" machen (wie bisher), sondern fachlich richtig und sauber. YENKA habe ich ebenfalls bereits auf meinem PC, das beantwortet mir meine Fragen aber auch nicht. Das Problem an der Thematik ist, wie für die meisten Schüler und Studenten, dass alles irgendwie abstrakt ist und ich bisher noch keinen Zugang zu der Thematik gefunden habe, der für viele (und auch mich) leicht verständlich ist. Jeder muss sich da irgendwie selber durchwursteln. Mein Weg ist jetzt der über ein Forum, wo meine ganz persönlichen Fragen hoffentlich beantwortet werden.

Wenn du Fachliteratur kennst, die sich für Einsteiger im Selbststudium eignen, dann bin ich ganz Ohr.

Natürlich kann ich im Internet recherchieren und als Lösung zu meinem obigen "Problem" Seiten wie "Elektronik-Kompendium: Vorwiderstand für eine Lampe berechnen" finden und komme dann auf die obigen 27,5 Ohm als Vorwiderstand. Ich habe aber genau zu diesem einfachen Problem, Spannungsquelle, Widerstand und Lampe, noch viele andere Fragen, die dort eben nicht beantwortet werden. Es muss bei mir nur einmal "klick" machen und ich kann durchaus komplexere Angelegenheiten angehen. Das ist ja nur ein simples Beispiel. Und nach wie vor hoffe ich, dass sich hier jemand findet, der eben diese Banalitäten erklären möchte. Nach wie vor gilt euch mein ewiger Dank

 

[OldIron]

Moin PoloPoPo,
Du denkst einfach zu kompliziert. Ich hab's vielen Neulingen anfangs einfach mit einer Wasserleitung erklärt: Die Hauptleitung ist die (Spannungs-)Quelle,
das ausströmende Wasser der fließende Strom und der Wasserhahn ein regelbarer Widerstand. Der Wasserdruck entspricht der Spannungshöhe. Wenn Du jetzt eine bestimmte Menge Wasser (Leistung) entnehmen möchtest, drehst Du den Hahn auf, d.h. Du verringerst den Widerstand gegen den Druck und es fließt eine
bestimmte Menge Wasser. Ob Du jetzt einen oder mehrere Wasserhähne hintereinander benutzt, um die Flußmenge zu regeln, ist gleich.Genauso ist es bei Deiner Schaltung. Dort sind es 2 Widerstände hintereinander, welche die Stromflußmenge (0,2A)regeln; abhängig von der 9V Spannung(Druck).
Die Lampenleistung brauchst Du in deinem Fall nicht zu berechnen, die nötigen Werte sind auf der Lampe vorhanden.Auch den Batteriestrom brachst Du nicht zu kennen, er ergibt sich aus der Spannung und dem Innenwiderstand der Batterie. Die Werte, die Du berechnet hast, sind ok.

Mfg OldIron

 

[Pumukel]

Simulationsprogramme ersetzen aber keine Grundkenntnisse! Die Lösung mit dem Vorwiderstand ist schon richtig . Da bei der Reihenschaltung von Widerständen der Strom überall im Stromkreis gleich ist fließen auch durch den Vorwiderstand 0,2 A Und 9V-3,5V ergeben 5,5V >>>> 5,5V: 0,2A =27,5 V:A = 27,5Ohm!

 

[patois]

Ich hatte im Studium an der Universität drei Semester "Grundlagen der Elektronik", "Elektrotechnik" und "Elektronische Messtechnik".

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Es mutet einen bei dieser Prämisse dann doch etwas merkwürdig an, dass man für eine Vorwiderstandsberechnung in einem "Elektrik"-Forum Diskussionspartner sucht . . .

Aber vielleicht hast du ja in "Pumukel" schon den geeigneten Gesprächspartner gefunden.

Dann kann man nur noch viel Spaß beim "Diskutieren" wünschen!

Eventuell könnt ihr euch zusammentun und

das junges Startup-Unternehmen

beraten!
.

 

[PoloPoPo]

Hey patois, ich hoffe noch auf deinen Literaturtipp fürs Selbststudium. Das würde mir mehr weiterhelfen, als Beiträge wie dein Letzter

Zu meiner ersten Frage:

Lampe mit 3,5 V und 0,2 A. Was berechne ich mit R = U / I = 3,5 V / 0,2 A = 17,5 Ohm? Ist das der Innenwiderstand der Lampe? Angenommen das ist so, dann würde im Stromkreis ohne Vorwiderstand ein Strom von I = U / R = 9 V / 17,5 Ohm = 0,51 A fließen, richtig? Und da die Lampe nur 0,2 A verträgt, würde sie Schaden nehmen?!

 

[Pumukel]

Vorsicht mit solchen Berechnungen ! Glühlampen sind Kaltleiter und im Einschaltmoment ist deren R wesentlich geringer als im eingeschaltetem Zustand. Deshalb kann da im Moment des Einschaltens auch ein höherer Strom fließen. Bei warmer Glühlampe kommst du da auf 3,5V:0,2A= 17,5Ohm und bei 9V würden da 9V:17,5OHM =0,51A fließen . 3,5V*0,2A = 0,7W aber 9V*0,51A = 4,6W !!! Das macht die nicht lange mit!
schau dir diese Seite Gründlich an und arbeite diese durch Elektronik-Kompendium.de - Elektronik einfach und leicht verständlich
Besser als jedes Lehrbuch.

 

[patois]

Vorsicht mit solchen Berechnungen !

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Zusätzlich zur Berücksichtigung der Kaltstromkomponente, muss bei genauer Betrachtung auch der Innenwiderstand der Stromquelle in die Berechnung einbezogen werden.

 

[eFuchsi]

wenn man die am Lämpchen aufgedruckte Wattangabe zur Berechnung her nimmt, braucht man sich um den Innenwiderstand der Stromquelle wohl kaum großartig Gedanken machen.

 

[patois]

wenn man die am Lämpchen aufgedruckte Wattangabe zur Berechnung her nimmt, braucht man sich um den Innenwiderstand der Stromquelle wohl kaum großartig Gedanken machen.

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Diese Aussage ist aber eine sehr eigenartige Interpretation des Innenwiderstandes einer Stromquelle ...

Einem sogenannten "Elektro-Neuling", wie der TE sich selbst bezeichnet, sollte man aber ganz allgemein das Vorhandensein von Innenwiderständen bewusst machen, denn so manche "geniale" Schaltungs-Entwicklung von Bastlern scheiterte an der Nichtbeachtung dieses Phänomens "Innenwiderstand".

 

[eFuchsi]

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Diese Aussage ist aber eine sehr eigenartige Interpretation des Innenwiderstandes einer Stromquelle ....

Das war auch keine Interpretation des Innenwiderstandes, sondern lediglich die Anmerkung, dass dieser bei angenommenen Werten wie aufgedruckter Watt, aufgrund seines dazu sehr kleinen Wertes, absolut keine Rolle spielt.

Und Elektronik Beginner stoßen anfangs kaum auf Probleme mit dem Innenwiderstand einer Stromquelle. Da sind die Schaltungen meist eher derart banal, dass die Annahme einer idealen Stromquelle durchaus ausreicht.

Was aber nicht bedeutet, dass man das Thema trotzdem erwähnen kann.

 

[PoloPoPo]

Gerne erwähnen, interessiert mich.

Welche Möglichkeiten habe ich, den Innenwiderstand der 9 V Batterie zu ermitteln, wenn außer der Nennspannung (richtiger Begriff?) nichts weiter angegeben ist?
Multimeter und ausmessen?

 

[Pumukel]

nöö den kann man auch berechnen ! Dazu wird die Leerlaufspannung gemessen und Anschließend die Spannungsquelle mit einem definiertem Strom belastet. Auf Grund des Innenwiderstandes sinkt die Spannung an der Quelle.
Beispiel Leerlaufspannung ist 9V und mit einem Laststrom von 0,1A sinkt die Spannung auf 8,8V >>>>> über dem Innenwiderstand fällt eine Spannung von 0,2 V bei 0,1A ab >>> 0,2V:0,1A= 2 Ohm