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Video: Was ist ein Widerstand? 2024
Widerstände gehören zu den beliebtesten elektronischen Komponenten, weil sie einfach und doch vielseitig sind. Eine der gebräuchlichsten Verwendungen eines Widerstands besteht darin, die Strommenge in einem Teil einer Schaltung zu begrenzen. Es können jedoch auch Widerstände verwendet werden, um die an einen Teil einer Schaltung gelieferte Spannungsmenge zu steuern und die Erzeugung von Zeitsteuerungsschaltungen zu unterstützen.
Begrenzungsstrom
Die Schaltung in der folgenden Abbildung zeigt eine 6-Volt-Batterie, die über einen Widerstand (gezeigt als Zickzack) Strom an eine Leuchtdiode (LED) liefert. LEDs (wie viele andere elektronische Teile) fressen Strom, wie ein Kind Süßigkeiten isst: Sie versuchen, so viel zu verschlingen, wie Sie es geben. Aber LEDs geraten in ein Problem - sie verbrennen sich selbst, wenn sie zu viel Strom ziehen. Der Widerstand in der Schaltung dient der nützlichen Funktion, die an die LED gelieferte Strommenge zu begrenzen (wie ein guter Elternteil die Aufnahme von Süßigkeiten einschränkt).
Zu viel Strom kann viele empfindliche elektronische Bauteile zerstören - wie Transistoren und integrierte Schaltkreise.Wenn Sie einen Widerstand am Eingang eines empfindlichen Teils begrenzen Sie den Strom, der das Teil erreicht (aber wenn Sie einen zu hohen Widerstand verwenden, werden Sie den Strom so sehr begrenzen, dass Sie das Licht nicht sehen werden, obwohl es da ist!) Diese einfache Technik kann Ihnen viel Zeit und Geld, das Sie andernfalls verlieren würden, wenn Sie versehentliche Vergrößerungen Ihrer Schaltkreise beheben würden.
Sie können beobachten, wie Widerstände den Strom begrenzen, indem Sie die gezeigte Schaltung einrichten und Widerstände mit unterschiedlichen Werten ausprobieren.
So verwenden Sie die LED-Widerstandsschaltung:
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Vier 1. 5-Volt-AA-Batterien
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Eine Vier-Batterie-Halterung (für AA-Batterien)
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Eine Batterie ery clip
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Eins
(gekennzeichnet durch gelb-violett-braune Streifen und dann einen vierten Streifen, der Gold, Silber, Schwarz, Braun oder Rot sein kann)
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Eins 4. 7
(gelb- violett-rot und jede Farbe für den vierten Streifen)
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One 10
(braun-schwarz-orange und jede Farbe für den vierten Streifen)
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One 47
(gelb-violett-orange und jede Farbe für den vierten Streifen)
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Eine LED (beliebige Größe, beliebige Farbe)
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Drei isolierte Krokodilklemmen oder ein lötfreies Breadboard
Verwenden Sie Krokodilklemmen oder ein lötfreies Steckbrett zum Einrichten des Schaltkreises (siehe die folgende Abbildung), beginnend mit dem 470-Widerstand. Denken Sie daran, die LED korrekt auszurichten, indem Sie die kürzere Leitung der LED mit der negativen Batterieklemme verbinden.Mach dir keine Sorgen über die Ausrichtung des Widerstands; So oder so ist in Ordnung. Beachten Sie, wie hell die LED leuchtet. Entfernen Sie dann den Widerstand und ersetzen Sie ihn durch die anderen Widerstände, einen nach dem anderen, und erhöhen Sie den Widerstand jedes Mal. Haben Sie bemerkt, dass die LED jedes Mal weniger hell leuchtet? Das liegt daran, dass höhere Widerstände den Strom stärker einschränken, und je weniger Strom eine LED empfängt, desto weniger leuchtet sie.
Die folgende Abbildung zeigt eine Parallelschaltung, in der jeder Zweig einen anderen Widerstandswert enthält. Für höhere Widerstandswerte ist der Strom, der durch diesen Zweig fließt, stärker eingeschränkt, so dass die LED in diesem Zweig weniger Licht emittiert.
Reduzieren der Spannung
Widerstände können auch verwendet werden, um die an verschiedene Teile eines Stromkreises angelegte Spannung zu reduzieren. Sagen Sie zum Beispiel, dass Sie eine 9-Volt-Stromversorgung haben, aber Sie müssen 5 Volt bereitstellen, um eine bestimmte integrierte Schaltung, die Sie verwenden, mit Strom zu versorgen. Sie können eine Schaltung wie die hier gezeigte einrichten, um die Spannung so zu teilen, dass am Ausgang 5 V zur Verfügung stehen. Dann - voilà - können Sie die Ausgangsspannung, V out , dieses Spannungsteilers als Versorgungsspannung für Ihre integrierte Schaltung verwenden.
Um den Spannungsteiler in Aktion zu beobachten, richten Sie die Schaltung wie folgt ein:
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Eine 9-Volt-Batterie
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Eine Batterieklemme
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Eine 12
(braun-rot-orange) und jede Farbe für den vierten Streifen)
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One 15
(braun-grün-orange und eine beliebige Farbe für den vierten Streifen)
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Drei isolierte Krokodilklemmen oder ein lötfreies Breadboard
Zwei Möglichkeiten zum Aufbau der Spannungsteilerschaltung.
Verwenden Sie als Nächstes Ihr Multimeter, das auf Gleichspannung eingestellt ist, um die Spannung über der Batterie und über die 15
wie gezeigt zu messen. Messungen zeigen, dass die tatsächliche Batteriespannung 9 ist. 24 V und V out ist 5, 15 V.
Steuern von Timing-Zyklen
Sie können auch einen Widerstand verwenden, um mit einer anderen beliebten Komponente zu arbeiten - einem Kondensator -, um vorhersagbare Spannungsschwankungen nach oben und unten zu erzeugen. Sie werden feststellen, dass die Widerstands-Kondensator-Kombination Ihnen hilft, eine Art Sanduhr-Timer zu erstellen, was praktisch für Schaltungen ist, die zeitabhängig sind (zum Beispiel eine Drei-Wege-Ampel).
