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[quote="ML"]Hallo, zunächst: Die Aufgabe erscheint mir ein wenig gekünstelt und nicht von besonders viel Sachverstand über Hochleistungs-LED geprägt. Ich würde solche Aufgaben niemals als Übungsaufgaben stellen, sondern die Themen, die mir vorschweben, immer an "echte" Aufgabenstellungen knüpfen. Problematisch an der Aufgabe erscheint mir, dass a) Hochleistungs-LED in der Praxis gerade nicht so beschaltet werden wie in der Aufgabe suggeriert. Sie werden stattdessen an einer geregelten Stromquelle (Schaltregler!) betrieben. b) LED nicht so an derartig hohe Wechselspannungen (325V Spitzenspannung) angeschlossen werden dürfen, da sie sonst in Sperrrichtung durchschlagen*. c) Dioden an Wechselspannung nur die Hälfte der Zeit "an" sind. Sei's drum. Wir tun einmal so, als ginge es um 230 V Gleichspannung. Der Vorwiderstand wird so berechnet, dass 150 mA fließen, also: R = (230 V - 3*3,2V) / 0,15 A = 220,4 V / 0,15 A = 1469 Ohm P_Verlust = R*I^2 = 33 W (solche Leistungswiderstände sehen wie kleine Betonklötze aus) P_Wirk = 9,6 V * 0,15 A = 1,44 W Viele Grüße Michael *Mit einer normalen in Reihe geschalteten Silizium-Diode und parallelgeschalteten Widerständen an jeder LED ließe sich das beheben - die Frage ist aber: Wieso sollte irgendjemand solche Klimmzüge veranstalten?[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Physikusmaximus</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 22. Jan 2015 10:24<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Erstmal vielen Dank für die ausführliche Antwort. <br />Das Problem mit den realitätsfremden Aufgabenstellungen verwundert mich auch bei jedem Thema dieses Fachs an unserer TH. Das macht die Recherche im Internet fast unmöglich, weil die Aufgabenstellungen einfach fernab jeglicher Realität ist und man sich damit als Anfänger schwer reindenken oder einlesen kann, wenn man nach Lösungsansätzen im Netz sucht. Da bleibt einem fast nur übrig, wie ich das getan habe, in einem Forum die gesamte Aufgabe zu posten. Aber das muss ich leider so hinnehmen ... <br /> <br />Zur Berechnung: <br />Ah danke, ich hab bei der a) den Fehler gemacht den ich immer mache und die Volt vergessen von der Quellspannung abzuziehen und damit zu rechnen. <br /> <br />Zur b) <br /> <br />Diese Formeln finde ich auch nicht mal in der uns zur Verfügung gestellten Formelsammlung und auch keinen Hinweis auf deren Herleitung ... muss ich mir so mal merken. <br />Gibt es eine Beschränkung, wann diese Formeln so angewendet werden können und wann nicht? Also auf die Leistung P bezogen. <br /> <br />Der Wirkungsgrad wäre jetzt ja n = 1,44 W / 33 W <br />n = 0,04 = 4%</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>ML</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 22. Jan 2015 01:02<span class="gen"> </span> Titel: Re: Strom, Widerstand und Co</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Hallo, <br /> <br />zunächst: <br />Die Aufgabe erscheint mir ein wenig gekünstelt und nicht von besonders viel Sachverstand über Hochleistungs-LED geprägt. Ich würde solche Aufgaben niemals als Übungsaufgaben stellen, sondern die Themen, die mir vorschweben, immer an "echte" Aufgabenstellungen knüpfen. <br /> <br />Problematisch an der Aufgabe erscheint mir, dass <br /> <br />a) Hochleistungs-LED in der Praxis gerade nicht so beschaltet werden wie in der Aufgabe suggeriert. Sie werden stattdessen an einer geregelten Stromquelle (Schaltregler!) betrieben. <br />b) LED nicht so an derartig hohe Wechselspannungen (325V Spitzenspannung) angeschlossen werden dürfen, da sie sonst in Sperrrichtung durchschlagen*. <br />c) Dioden an Wechselspannung nur die Hälfte der Zeit "an" sind. <br /> <br /> <br />Sei's drum. Wir tun einmal so, als ginge es um 230 V Gleichspannung. Der Vorwiderstand wird so berechnet, dass 150 mA fließen, also: <br /> <br />R = (230 V - 3*3,2V) / 0,15 A = 220,4 V / 0,15 A = 1469 Ohm <br /> <br />P_Verlust = R*I^2 = 33 W (solche Leistungswiderstände sehen wie kleine Betonklötze aus) <br /> <br />P_Wirk = 9,6 V * 0,15 A = 1,44 W <br /> <br /> <br />Viele Grüße <br />Michael <br /> <br /> <br /> <br />*Mit einer normalen in Reihe geschalteten Silizium-Diode und parallelgeschalteten Widerständen an jeder LED ließe sich das beheben - die Frage ist aber: Wieso sollte irgendjemand solche Klimmzüge veranstalten?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Physikusmaximus</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 22. Jan 2015 00:00<span class="gen"> </span> Titel: Strom, Widerstand und Co</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Folgende Aufgabe ist gegeben:<br /><br />Als Ersatz für herkömmliche Halogenleuchten mit einer Leistung von 50 Watt können heute LED Strahler mit drei in Reihe geschalteten weißen Hochleistungs-LEDs eingebaut werden.<br />Jede LED benötigt hierfür 3,2 V und 150 Milliampere.<br /><br />a) Wie groß muss der gemeinsame Vorwiderstand für einen Betrieb an 230 Volt sein?<br />b) Wie groß ist der Wirkungsgrad einer solchen Leuchte (Annahme LED 100%)?<br />c) Wie groß ist die Heizleistung?<br />d) Um wie viel Prozent ist die Leistung gegenüber dem herkömmlichen Leuchtmittel gesunken?<br /><br />(Naturwissenschaftliche Grundlagen - mehr Angaben sind nicht gemacht und somit wohl auch nicht nötig)<br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Jetzt habe für die a) folgendes gerechnet:<br /><br />3*3,2 V = 9,6V<br /><br />R = U/I<br />R = 9,9 V / 0,15 A = 66 Ohm<br />R = 66 Ohm = Vorwiderstand<br />Wäre das so richtig?<br /><br />Bei b) komme ich aber gar nicht weiter. Der Wirkungsgrad n ergibt sich doch aus Eingespeister Leistung / ausgegebener Leistung. Aber in der Aufgabenstellung sehe ich doch nur was reinkommt, aber nicht was rauskommt?! Oder kann man das irgendwie ableiten? Genauso verstehe ich die Annahme in der Klammer nicht ganz (LED 100%). Kann mir da jemand einen Denkanstoß liefern?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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