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Slimpus
Gast
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 Slimpus Verfasst am: 12. Jun 2016 22:11 Titel: Erlöschen einer LED im Schaltkreis mit einem Transistor und |
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Meine Frage:
Hallo Zusammen,
gegeben ist folgende Schaltung:
Bild aus externem Link als Anhang eingefügt. Steffen
Die Aufgabe dazu ist es, den Fakt zu erklären, der besagt, dass die LED nach dem Umlegen des Schalters langsam erlöscht.
Meine Ideen:
Ich habe bereits eine Theorie: Nach dem schließen des Schalters liegt die volle Spannung am Transistor an, da R1 überbrückt wird.Dieser öffnet sich deswegen und lässt das Lämpchen leuchten. Gleichzeitig wird der Kondensator aufgeladen. Nun müsste irgendwann die Spannung am Transistor zu gering werden, und er schließt sich. Dann geht natürlich auch die LED aus. Nur kommt der Part wo es hapert. In der von mir geschilderten Theorie würde die LED schlagartig an- und ausgehen und nicht "langsam erlöschen". Kann mir da jemand nen Denkanstoß geben?
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 13. Jun 2016 12:59 Titel: |
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Sieht so aus, als ob C2 und R1 einen Schwingkreis bilden. Möglicherweiswe öffnet und sperrt Q1 und das "Flackern" der LED wirkt wie ein Erlöschen.
Nur so eine Idee.
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 13. Jun 2016 14:39 Titel: |
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wie soll ein C mit einem R denn einen Schwingkreis bilden?
Und woher soll diese Schaltung denn sein?
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 13. Jun 2016 15:21 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | wie soll ein C mit einem R denn einen Schwingkreis bilden? |
Ist ja nur eine Idee, die ich gar nicht verteidigen will. Vielleicht ein Schwingkreis mit äußerer Anregung:
"Bei einem Schwingkreis mit äußerer Anregung unterscheidet man je nach Anordnung in Bezug zur Anregungsquelle zwischen Parallelschwingkreis (L parallel zu C) und Reihenschwingkreis (L in Reihe zu C). Unpräzise wird der Reihenschwingkreis manchmal auch als Serienschwingkreis bezeichnet."
Also auch meinerseits nur eine äußere Anregung ...
Übrigens: Das gezackte Schaltzeichen aus der verlinkten Grafik kenne ich nicht. Ist das eine Spule?
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 13. Jun 2016 15:46 Titel: |
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das gezackte Symbol ist ein ohmscher Widerstand in US-Amerikanischer Notation.
Abgesehen ist die "Schaltung" für mich mehr als unverständlich. Da steht rechts 6V, gleichzeitig wird mit einer Stromquelle gespeist. Wo ist das denn überhaupt her?
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Zuletzt bearbeitet von schnudl am 13. Jun 2016 15:49, insgesamt einmal bearbeitet |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 13. Jun 2016 15:47 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Übrigens: Das gezackte Schaltzeichen aus der verlinkten Grafik kenne ich nicht. Ist das eine Spule? |
Könnte man meinen. Es ist ein Zeichen für einen Widerstand - erkennbar an der Beschriftung mit "R". In Deutschland ist es unüblich, in englischsprachigen Büchern sieht man es aber oft.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 13. Jun 2016 18:13 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | Abgesehen ist die "Schaltung" für mich mehr als unverständlich. Da steht rechts 6V, gleichzeitig wird mit einer Stromquelle gespeist. Wo ist das denn überhaupt her? |
Sehe ich auch so. Die Schaltung ist ziemlicher Murks. Wenn die Basis des Transistors nicht angeschlossen ist, herrscht am Knoten zwischen R1 und R2 ein Potential von 1/11*6V = 0,54 V. Da dürfte die BE-Diode noch nicht besonders gut leiten. Das bedeutet, dass auch LED auch nicht leuchtet.
Ganz davon abgesehen halte ich 110 Ohm zum Einstellen eines Arbeitspunktes für viel zu wenig. In der jetzigen Konfiguration verbrauchen allein die Widerstände ca. 300mW.
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Slimpus
Anmeldungsdatum: 13.06.2016
Beiträge: 3
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| Slimpus Verfasst am: 13. Jun 2016 20:27 Titel: |
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Hallo, und schon mal vielen Dank für die Antworten 
Die Schaltung stammt von einem von mehren Arbeitsblättern, mit welchem ich mich auf eine Klassenarbeit vorbereiten will/sollte. Die anderen Aufgaben drehen sich alle um Transformatoren und Wechselstromberechnungen, nur bei der hier hackts irgendwie (und der Lehrer ist natürlich nicht da, sondern so nen Halbberufler, den wir nur alle 2 Wochen für 4 Stunden haben).
Die Zeichnung habe ich in einem Onlineschaltungssimulator nachgebaut, da ich nicht weiß, ob die irgendwie geschützt ist. Die Stromquelle existiert in der wirklichen Zeichnung nicht, die habe ich "hinzugedichtet" (schließlich muss der Strom ja irgendwo herkommen). Die sonstigen Werte sind tatsächlich so.
Anbei nochmal die nun korrigierte Version der Zeichung, wirklich 1:1 (nach Möglichkeit mir bitte dann auch erklären, was so eine Schaltung ohne Stromquelle darstellen soll, kenne das nämlich aus dem Unterricht nicht).
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 13. Jun 2016 20:34 Titel: |
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Hallo,
| Slimpus hat Folgendes geschrieben: |
Anbei nochmal die nun korrigierte Version der Zeichung, wirklich 1:1 (nach Möglichkeit mir bitte dann auch erklären, was so eine Schaltung ohne Stromquelle darstellen soll, kenne das nämlich aus dem Unterricht nicht). |
Ach nee, jetzt hast Du auf einmal R1=R2=100 Ohm. Vorher war noch ein 10-Ohm-Widerstand dabei. Das ändert einiges. Zumindest kann jetzt die LED auch leuchten. Aber es kann nun sein, dass sie zuviel Strom abbekommt und kaputtgeht, weil der Transistor komplett durchschaltet. Normalerweise musst Du eine Diode, die an einer Spannungsquelle angeschlossen wird, immer* mit einem Vorwiderstand betreiben, sonst wird der Strom zu groß!
Die Stromquelle seh ich erst jetzt (hab mich schon gewundert, weshalb schnudl darüber gesprochen hat). Ne Stromquelle gehört da wirklich nicht hin!
Kennst Du den Unterschied zwischen Strom- und Spannungsquelle?
- Eine Stromquelle erzwingt unter allen Umständen einen bestimmten Strom an ihren Klemmen. Je nachdem, welches Bauelement Du anschließt, folgen daraus die Spannungen.
- Eine Spannungsquelle erzwingt unter allen Umständen eine bestimmte Spannung an den Klemmen. Der Strom richtet sich danach, welches Netzwerk Du anschließt.
Im Anhang hab ich Dir eine Testschaltung erstellt. Sie läuft mit LTSpice (vorher das ZIP-File entpacken). Da kannst Du mal mit der Schaltung spielen. Die LED geht allerdings nicht aus. Da kannst Du schalten wie Du willst.
http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice
Viele Grüße
Michael
* Wir haben das an der Uni allerdings mal mit Standard-LED von Reichelt ausgetestet. Mit 6V waren sie nicht kaputtzukriegen, was bei den Professoren zu langen Gesichtern und bei den Studenten zu einem freudigen Grinsen führte. Die Professoren waren sich nämlich sicher, dass sie durchbrennen. Keine Ahnung, weshalb sie nicht durchgebrannt sind. Ich vermute ja, dass die Hersteller intern eine Strombegrenzung mit einbauen, damit sie nicht ständig Reklamationen von Leuten bekommen, die meinen, man könne eine ungeschützte LED genauso an einer 4,5V-Batterie testen wie ein Fahrradlämpchen.
Die ersten LED sind dann bei ca. 12V durchgebrannt.
| Beschreibung: |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 13. Jun 2016 23:41 Titel: |
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und was soll das ganze nun sein? 
Wenn das ein offizielles Arbeitsblatt einer Schule ist, dann gute Nacht 
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 13. Jun 2016 23:55 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: |
Ach nee, jetzt hast Du auf einmal R1=R2=100 Ohm. Vorher war noch ein 10-Ohm-Widerstand dabei. |
Der ist in aktuellen Bild auch noch drin ...
Ich kann mir nur vorstellen, dass man (vernünftigerweise) C=1000uF setzt und dann beim Schließen des Schalters wenigstens ein kurzes Aufleuchten der LED beobachtet, da die Basis kurzzeitig auf 6V liegt.
| Zitat: | | Die Stromquelle existiert in der wirklichen Zeichnung nicht, die habe ich "hinzugedichtet" (schließlich muss der Strom ja irgendwo herkommen). |
vielleicht solltest du deine Vorgehensweise einmal überdenken? Stromquelle im technischen Sinn meint nicht Spannungsquelle im Sprachgebrauch von E-Laien. War aber gut gemeint von dir!
Sehr sinnvoll als Schaltung ist das dennoch nicht...
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Todesblitz
Gast
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| Todesblitz Verfasst am: 14. Jun 2016 14:56 Titel: |
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Hi,
die Schaltung wird mit dem 1000 µF eher noch verschlimmert.
1. Beim Schalten des Schalters liegen 6 V an der Basis des Transistors, was zur Zerstörung des selbigen führt.
2. Sollte die Basisemitterstrecke den Stromstoß überleben, wäre der Transistor voll durchgesteuert. Da der Vorwiderstand der LED fehlt, stirbt sie durch Überstrom zusammen mit dem Transistor.
Grüße
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Slimpus
Anmeldungsdatum: 13.06.2016
Beiträge: 3
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| Slimpus Verfasst am: 15. Jun 2016 12:32 Titel: |
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Hi, also ist tatsächlich ne Schulaufgabe (gehe aufs Berufkolleg, entspricht wohl 11. oder 12. Klasse im Gymnasium), allerdings von einem (mutmaßlich) selbst erstellten Arbeitsblatt.
Ich habe heute mit jemandem gesprochen, der ne Ausbildung zum Elektronike r macht. Der meinte, dass wenn man die seiner Ansicht nach ebenfalls völlig unlogischen Werte weglässt, und sie mit plausiblen ersetzt folgendes möglich wäre:
- Wie von mir gedacht überbrückt der Kondensator den 100Ohm Widerstand, die Basis des Transistors bekommt Spannung und öffnet sich.
- Der Kondensator wird dann langsam aufgeladen (über die 10Ohm), dadurch sinkt der Strom langsam (somit erhält auch das Lämpchen weniger Strom)
-Irgendwann ist der Kondensator voll oder die Spannung an der Basis zu gering, um diese offen zu halten. Dann geht das Lämpchen aus.
Ich konnte das relativ nachvollziehen und denke (hoffe), dass das richtig ist. Da es ja eh nur ne Übungsaufgabe ist, ists auch nicht ganz so wichtig.
Trotzdem schön zu wissen, dass ich nicht als einziger von der Aufgabe irritiert war.
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Todesblitz
Gast
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| Todesblitz Verfasst am: 15. Jun 2016 13:46 Titel: |
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Hi,
die Schaltung ist auch mit einer anderen Dimensionierung Unsinn.
Transistoren werden nicht mit Spannung, sondern mit dem Basisstrom gesteuert.
Die LED braucht ebenfalls einen konstanten Strom und keine konstante Spannung.
Rechne mal die Zeitkonstante für 1µF und 10 Ohm aus, langsam geht so nicht.
Grüße
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 16. Jun 2016 08:04 Titel: |
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am ehesten macht das noch Sinn, wenn man statt 100 und 10 Ohm, 100k und 10k nimmt.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Slimpus
Anmeldungsdatum: 13.06.2016
Beiträge: 3
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| Slimpus Verfasst am: 19. Jun 2016 13:11 Titel: |
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Konnte am Freitag mit ihm reden. Da ist ihm irgendwie ne falsche Kopiervorlage reingerutscht. Die echten werte sind:
C2 = 1F
R1 = 68kOhm
R2 = 6,8kOhm
Sowie 5V statt 6 V.
Somit müsste dann gelten:
- Beim schließen werden die 68kOhm überbrückt, der Transistor öffnet sich, da ein hoher Basisstrom anliegt.
- Der Kondensator wird dann langsam geladen (mit der stärke von dem, was R2 "durchlässt"), der Basisstrom verringert sich deswegen langsam, das Lämpchen verlischt langsam.
Stimmt das so?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 19. Jun 2016 14:51 Titel: |
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| Slimpus hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt das so? |
Wenn Du wissen willst, wie die Schaltung funktioniert, teste mit dem Simulationsprogramm aus, was sich ergibt. Mich interessiert die Schaltung nicht. Ich halte sie weiterhin für Quatsch.
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Felsentreu
Anmeldungsdatum: 20.06.2016
Beiträge: 14
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| Felsentreu Verfasst am: 20. Jun 2016 11:39 Titel: |
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Hi,
nop.
Widerstand (R1) ist zwecklos.
So wird nichts kaputt gehen. Die LED dürfte mit C1 = 1F etwa 5 Stunden leuchten.
Grüße
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 20. Jun 2016 19:47 Titel: |
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| Felsentreu hat Folgendes geschrieben: |
So wird nichts kaputt gehen. Die LED dürfte mit C1 = 1F etwa 5 Stunden leuchten. |
Bei R2=10 Ohm?
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Felsentreu
Anmeldungsdatum: 20.06.2016
Beiträge: 14
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| Felsentreu Verfasst am: 20. Jun 2016 21:03 Titel: |
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Hallo,
habe nur geschätzt, letzte Angabe war R2 = 6k8.
Das Orakel Spice sagt 3 Stunden 12 Minuten.
Grüße Vince
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 20. Jun 2016 22:35 Titel: |
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jetzt wird die ursprünglich gepostete Schaltung so lange malträtiert , bis irgendwas sinnvolles rauskommt. Das ist doch alles Unsinn...Aber nur weiter so, vielleicht kommt ja am Ende ein Radio raus oder ein sowas...
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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