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der genaue Wert des Vorwiderstands hängt davon ab, was du dir für LEDs besorgst.
Um eine lange Leuchtdauer mit dem 9V-Block zu erzielen,
solltest du auf LEDs umsteigen, die für einen Nennstrom von 10mA fabriziert wurden!
Also NICHT irgendwelche gerade vorhandenen Standard-LEDs einsetzen, da diese zumeist für einen Nennstrom von 20mA spezifiziert sind.
Aus dem Datenblatt der LED liest du ab, welche Schwellspannung beim Nennstrom von 10mA für diese LED spezifiziert wird. Die Schwellspannung ist eine physikalische Eigenschaft, die je nach Farbe der LED, bzw. deren emittierendem Grundmaterial unterschiedlich groß ist.
Besonders stark macht sich der Unterschied in der Schwellspannung bemerkbar, wenn man "weiße LEDs" statt gelber einsetzt.
Deshalb sollte man sich mit der Formel vertraut machen, mit deren Hilfe man den zur Schwellspannung (auch Vorwärtsspannung der LED genannt) und der Betriebsspannung passenden Vorwiderstand berechnen kann.
Oftmals hilft ein Beispiel weiter.
Es sollen weiße LEDs für die Vorderlichter eingesetzt werden und stromsparende 10mA (Nennstrom) LEDs eingekauft werden.
Beim Einkauf muss man die für den Nennstrom spezifizierte Schwellspannung in Erfahrung bringen oder sich das zugehörige Datenblatt geben lassen.
Im vorliegenden Beispiel soll mit einer Schwellspannung von 2,5 Volt gerechnet werden, damit man den Unterschied zu roten LEDs besser erkennen kann, die bei ca. 1,9 Volt liegen.
Ferner sollen die beiden LEDs für das Vorderlicht in Reihe geschaltet werden. Dabei addieren sich die beiden Schwellspannungen der LEDs, so dass wir einen Spannungsfall von 5 Volt über die Reihenschaltung der beiden LEDs zu erwarten haben.
Die Differenz zwischen der Betriebsspannung und dem Spannungsfall über den LEDs beträgt also
9V - 5V = 4V
Der Vorwiderstand muss nun so gewählt werden, dass an ihm beim Stromdurchfluß von 10mA genau die errechneten 4 Volt Spannungsfall entstehen.
Die bekannte Formel U = I * R wird nun umgeformt, um R zu berechnen.
R = U / I = 4V / 0,01A = 400 OHM
Der nächstgelegene Normwert ist laut Tabelle 390 OHM.
In der Berufsschule wird verlangt, dass man auch die in Wärme umgesetzte Energie berechnet, damit man eine geeignete Bauform/Baugröße für den Widerstand auswählen kann.
Also rechnen wir P = U * I = 4V * 0,01A = 0,04 WATT (berechnet für den theoretischen Vorwiderstand von 400 OHM)
In der Berufsschule wird eventuell auch die graphische Ermittlung des Vorwiderstands anhand des Kennlinienfelds der LED geübt, aber das zu erläutern würde hier zu weit führen.
P.
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