Hallo,
bin derzeit an folgender Überlegung:

Projekt Innenbeleuchtung LED Strip
Wenn ich einen Widerstand vor den Gleichrichter setze, ist die Verlustleistung niedriger als hinter dem Gleichrichter.

Stimmt diese Annahme?
Rein nach ohmschen Gesetz müßte es ja stimmen, da ja der Spannungsabfall vor dem Gleichrichter niedriger ist als danach.

Danke für eine Info.

Grüße
speedy

Hallo Speedy,

Wie kommst du denn darauf?

Der Strom ist vor und hinter dem Gleichrichter gleich gross. Der Widerstand ist ebenfalls der selbe, wenn er vor oder hinter dem Gleichrichter geschaltet wird.

Somit MUSS die Verlustleistung am Widerstand ebenfalls gleich sein.

Hallo,
wie ich darauf komme?
Eigentlich ganz einfach.
Ich hab 16 Volt Wechselspannung und nach dem Gleichrichter 22,5 Volt Gleichspannung. (Faktor Wurzel 2)

Möchte ich nun eine 12V Spannung an den LED's müssen am Widerstand 10,5 Volt abfallen

Würde ich vor dem Gleichrichter am Widerstand 7,5 Volt verbraten, bleiben für den Gleichrichter noch 8,5 Volt, was eine Gleichspannung von 12 Volt ergiebt.

Wie gesagt, kann auch ein Denkfehler sein.

Grüße
speedy

Hallo Speedy,

sorry, ja da hast Du einen Denkfehler drin - eigentlich sogar 2.

1. bei 16V Wechselspannung erhältst Du durch Gleichrichtung nur scheinbar 22,5V Gleichspannung, weil Du zwei verschiede Dinge angezeigt bekommst: Im Wechselspannungsbereich zeigt Dein Gerät den Effektivwert im Gleichspannungsbereich den Spitzenwert des gleichgerichteten Spannungsverlaufs.

2. Das Ohmsche Gesetz gilt streng genommen nur bei dV/dt=0, also bei zeitlich unveränderbarer Spannung.

Um die "Verlustleistung" am Widerstand zu berechnen müßtet Du eigentlich über eine volle Periode (bei 50Hz wären das 20ms) integrieren.
Gerade das aber erspart Dir die Angabe eines Effektivwerts, womit Du also doch mit den beiden Formeln rechnen kannst: U = I x R und P = U x I.
Daraus ergibt sich aber P = I² x R. Die Stromstärke ist aber bei Deiner Schaltung unabhänging davon wo Du sie misst, deswegen auch die Verlustleistung des Widerstandes.

Hallo !

Ich stelle mir mal die Sinuskurve vor so ist diese ja mal oben mal unten .
Jetzt wird mit dem Gleichrichter die untere nach oben gehoben
Es entsteht ein pulsierender Gleichstrom der mit einem ELKO geglättet wird .

So frag ich mich wie sollen aus 16 Volt Wechselspannung = 22.5 Gleichspannung
die fehlenden 6.5 Volt hergezaubert werden .

Denke die Berechnung sollen nach einer fertigen Gleichrichterschaltung unter belastung die dauerhafte Betriebausgangspannung ergeben .
Die belastung natürlich im mittleren Belastungsbereich sonst bricht oder schmorrt ales ab.
Denke jetzt erst lassen sich alle weiteren Verbraucher und schaltungen richtig berrechnen.
Den Leerlaufspannung kann ohne weiteres ein paar Volt betragen und fälscht die Berechnungen.
Ob ich auch einen denkfehler aufsitze ???

mfG Anton

Hallo Thomas,
Ok, sowas hab ich mir schon gedacht. Aber dann müßte P=U*I um den Faktor erweitert werden.
Grüße
speedy

Hallo !
Nach deiner Stromquelle = Gleichspannung schließt 5 Glühlämpchen für Häuserbeleuchtung an , die der Spannung entspricht .
Jetzt misst du die Spannung so nah an der Glühlampe .
Konstelation
Trafo 50VA 15 Volt Wechsel dann Gleichrichtung wenn vorhanden 5 Meter
Leitung ergibt hin retur 10Meter mit einen Moba - Draht 0,2.
Die Glühlampen zum test gebündelt am Ende und zum Vergleich beim Ausgang der Stromquelle . So wird man Feststellen das zur esten Lampe und denen am Ende hier schon ein Spannungsabfall sein wird.
Jetzt läßt Sich mit einen Leitungsquerschnittrechner im I-Net zu finden der richtige Queschnitt errechnen.
Für die Led gibts auch Berechnungtabellen .
Der Widerstand dient für die Strombegrenzung Des LED. Und in zweiter Linie der
Spannungsteilung. Deshalb soll auch der Widerstand den max.Strom Der Ledschaltung entsprechen um nicht zu verschmorren.Für unsere Modellbahnen genügen die handelsüblichen.
Der gesamte Stromleistugsverbrauch der angeschlossenen Verbraucher wie in diesen Bsp. soll 40VA nicht übersteigen um den Trafo nicht überbelasten oder in vielen Trafos schon eingebaute Überlastschutz auszulösen.
Also Ergo der Querschnitt die StromQuelle -Spannung ist bei belastung so anzupassen das der am weitesten entfernten Verbraucher volle SPANNUNG ankommt und auch die der Stromquelle lieferbare Energie in diesen Fall max.
50VA umgesetzt werden kann .
So hat man 100% Auslastung .
Ich ziehe 85-90 % vor um eine Dauerbelastung zu ermöglichen.
Viel Spass beim tüfteln und Rechnen.
mfG Anton

Moin liebe Leistungszauberer,

Thomas hat bereits weiter oben die Formel P = I² x R abgeleitet aus U = I x R (1)(Ohmsches Gesetz) und P = U x I (2); wie man bei Einsetzen von 1 in 2 sieht, spielt die Spannung U keinerlei Rolle, weil es sich um die über den R abfallende Spannung handelt; es kommt nur auf die Größen von Strom und Widerstand an! Da ein Widerstand ein lineares Bauelemnt ist, brauct man auch nur den Effektivwert vom Strom I zu kennen oder zu messen.

Tschüss

KFS

Zitat

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2. Das Ohmsche Gesetz gilt streng genommen nur bei dV/dt=0, also bei zeitlich unveränderbarer Spannung.

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Die Differnzialrechnung in Ehren. Doch hier total überflüssig.

Man kann das auch so überlegen: Solange die Dioden des Gleichrichters keinen Strom sonst wohin abzweigen, gibts vor und hinter Diode den gleichen Strom. Bei gleichem Widerstand muss beim gleichen Strom (Selbst dann wenn er sich periodisch verändert) die gleiche Leistung herschen.

Wenn man jetzt einen Ladekondensator hinten dran schaltet, hebt er die Spannung scheinbar an aber nur Scheinbar, denn es ist der Spitzenwert, den er durch die Ladung halten kann. Aber die Energie für die Aufladung des Kondensators entsteht ja nicht aus dem Nichts, die muss auch zugeführt werden und geht dann sowieso durch diesen Widerstand, ob er vor dem Gleichrichter oder nach dem Gleichrichter sitzt.

Denkfehler?

Beispiel 1: 100 Ohm vor dem Gleichrichter und eine Last von 100 Ohm hinter dem Gleichrichter macht ca.
8V Spannungsfall an jedem Widerstand, egal ob ein Siebkondensator angeschaltet ist oder nicht.
(Spannungfall am Gleichrichter außer Acht gelassen, 16V~ Speisung)

Beispiel 2: Die beiden Widerstände befinden sich nun hinter dem Gleichrichter in Reihe. Der Gleichrichter ist
an einer niederohmigen Speisequelle 16V~ angeschlossen. Ein Siebkondensator hebt die Spannung auf ca. 22V.
Nun beträgt der Spannungsfall 11V je Widerstand, dadurch steigt der Strom und die Verlustleistung je Widerstand.

Grüße
Martin

Zitat von Stromstossschalter

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Denkfehler?

Beispiel 1: 100 Ohm vor dem Gleichrichter und eine Last von 100 Ohm hinter dem Gleichrichter macht ca.
8V Spannungsfall an jedem Widerstand, egal ob ein Siebkondensator angeschaltet ist oder nicht.
(Spannungfall am Gleichrichter außer Acht gelassen, 16V~ Speisung)

Beispiel 2: Die beiden Widerstände befinden sich nun hinter dem Gleichrichter in Reihe. Der Gleichrichter ist
an einer niederohmigen Speisequelle 16V~ angeschlossen. Ein Siebkondensator hebt die Spannung auf ca. 22V.
Nun beträgt der Spannungsfall 11V je Widerstand, dadurch steigt der Strom und die Verlustleistung je Widerstand.

Grüße
Martin

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Denkfehler JA!!

Zitat

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Ein Siebkondensator hebt die Spannung auf ca. 22V.

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Nein, gerade hier ist der Denkfehler. Die 22V herrschen als Spitzenspannung VOR und HINTER dem Gleichrichter!!!

Ein eventueller Siebkondensator lädt sich natürlich auf diese Spitzenspannung auf und benötigt dafür natürlich Strom, gibt diesen aber auch wieder an den Verbraucher ab. Summa Sumarum gibt es höchstens eine zeitliche Ungleichheit vor und hinter dem Siebkondensator. Aber sonst nix. Das ist nun mal so!

Doch falsch, einen kitzekleinen Unterschied gibt es: den Diodenleckstrom (einige wenige Mikroampere) der gerade sperrenden Dioden verursachen einen minim grösseren Strom vor dem Gleichrichter.

Das ohmsche Gesetz gilt für U_effektiv bei ohmschen Lasten, auch im Wechselstromkreis. Nicht für U_spitze_spitze.
Nach der Siebung habe ich aber im Beispiel ca. 22V und die brechen nicht großartig weg bei den 2x100 Ohm in Reihe
an niederohmiger Speisung. Bin ich heute abend zu blond für Grundlagen? grübel.....

Grüße
Martin

Hallo speedy, hallo zusammen,

nachdem sich das hier zu einem Vorlesungsskript für Elektrizitätslehre entwickelt, muss ich auch noch meinen Senf dazugeben .

Auf meiner Anlage verwende ich ausrangierte Analogtrafos zur Versorgung der Beleuchtung. Aus 16V~ mache ich 12V= mit einer kleinen Schaltung (Diode, Festspannungsregler, 2 Glättkondensatoren) auf Lochstreifenplatine. Habe keine Probleme damit. Der Maximalstrom ist durch den FR begrenzt (100mA oder 1A), ansonsten 12V= ohne rechnen .
Durch Vorschalten von Widerständen (mit rechnen ) auf der Platine betreibe ich damit auch einzelne LEDs zur Rückmeldung aus dem Schattenbahnhof.
Eine Alternative wäre ein 12V Netzgerät, gibts so um 10 Teuros.

Liebe Grüße
Gottfried

Zitat von Stromstossschalter

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Das ohmsche Gesetz gilt für U_effektiv bei ohmschen Lasten, auch im Wechselstromkreis. Nicht für U_spitze_spitze.
Nach der Siebung habe ich aber im Beispiel ca. 22V und die brechen nicht großartig weg bei den 2x100 Ohm in Reihe
an niederohmiger Speisung. Bin ich heute abend zu blond für Grundlagen? grübel.....

Grüße
Martin

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Ich kann dir versichern, dass das ohmsche Gesetz für jede Mikrosekunde des Spannungsverlaufs gültig ist.

Aber vielleicht liegts daran, dass der Fehlerstromschutzschalter vorher ausgelöst hat, weil der Gleichrichter den Strom durch sein Gehäuse über die Luft nach Erde ableitet. Bei einer Lufttemperatur von -20° sind es nach Stromluftgesetz genau 20.345123mA

Sehr hilfreich. Danke. Danke für den qualifizierten Beitrag.

Nabend,



na dann:

Also Erst mal gilt das Ohmische Gesetz als U=r*i*Cos (phi) , und weil es so schon ist gilt das auch für die Leistung P = I*i = r*i*i*cos(Phi).

Und bei Gleichspannung ist der Cos(Phi) 1, also zu Vernachlässigen.

Und hier ist die Krux des Ganzen, Dioden, Kondensatoren und Spulen sind alles mögliche, aber kein Ohmischen Verbraucher. Es entstehen Blind und Scheinleistungen, welche den Cos (Phi) verändert. Sprich, es wird im Wechselstrom-Stromkreis auf einmal ein Zusätzlicher, ggf. Erstmal nicht Messbare Strom gezogen.

Es ist zwar richtig, das am Ausgang eines Brückengleichrichters ggf. eine höhere Spanung ansteht, leider erhöht sich (Gem. Tabellenbuch) auch der Eingangsstom mal eben um den Faktor 1,57 zum Ausgangstrom.

D.h, wenn ich 1A am Ausgang ziehe, zieht das Teil 1,57 A am ~ Eingang vom Trafo.
(Alles ander währe ein Perpetum Mobile, und das hat noch keiner hin Bekommen.)

Somit wird auch klar was da abgeht:
Gegeben Sei eine Lampe, die 100mA braucht, und die nur einen sehr Kleinen Spanungsabfall hat, denn wir mit 0Volt ansetzen, und die nicht mehr als 100mA bekommen darf.

Liegt der Widerstand am Gleichstromkreis, ist mit 22,5 V * 100mA = 2,25W zu rechnen, der R ist 225 Ohm
Liegt er im Wechselstromkreis so ist mit 16V * 100mA * 1,57 = 2,512 Watt Verlustleistung zu rechnen, der R muß 102 Ohm haben. (Das die Leistung etwas höher liegt, liegt daran das der Tabellenwert die Diodenverlust mit rein bringt, die Schlucken nämlich auch etwas Spanung, ca 1,4 V)

Also auf gut Deutsch, den Widerstand vor den Gleichrichter setzen gibt ein Eigentor.

mfg

Ralf

Zitat von Stromstossschalter

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Sehr hilfreich. Danke. Danke für den qualifizierten Beitrag.

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Sorry, ich vergass, dass bei einem ganz bestimmten Zeitpunkt das Ganze zum Perpeetum Mobile wird und genau 1.2392357893457 Minuten nach Mitternacht Energie erzeugt.


Ganz ehrlich; so langsam wirds mir hier zu blöd......

Hallo !

Möcht nocjmal was dazu sagen zum Beitrag von mir obigen.

Konkret auf deine Frage :
Alles was vor dem Gleichrichter passiert beeinflusst den den Ausgang .

Alles was nach dgleichrichter rauskommt ist die Ausgangspannung mit der du deine Berechnungen entsprechend der Verbraucheranstellst.

Wie ein Vortext schon aussagt Ein Trafo mit 12V= Gleichstrom ist Berechnungspannung
Oder du baust dir selber ein Netzgerät Trafo / Gleichrichtung = ist gleich deine
Berechnungspannung
Denke das war deine Grundsätzliche Frage .
mfG Anton

Hallo,

Nochmals:

Der Widerstand hat vor oder hinter dem Gleichrichter die selbe Funktion und die selbe Verlustleistung!

Alle anderen Antworten dienen der Verwirrung und tragen höchstens zur Selbstbefriedigung einiger Möchte Gern Elektrotechniker, besonders das Differential.

Wenn ein Siebkondensator im Spiel ist, dann ist die Funktion des Widerstands anders, wenn er vor oder hinterm Siebkondensator ist aber auch da ist die Energie, die er "verbrennt" die selbe wie an jeder anderen Position, solange er in Reihe zum Verbraucher geschaltet ist. Da gibt es nur noch marginale (im Bereich von wenigen Mikroampere) Unterschiede, die durch Leckströme verursacht sind (Gleichrichterdiode und Kondensator).

Wenn dem nicht so wäre müsste ja von irgendwo her zusätzliche Energie abgezogen werden oder zugeführt werden. Aber das ist bei einer Gleichrichterschaltung nicht der Fall. Alle Energie, die von der Quelle kommt, muss in jedem Fall durch den Widerstand, ob ihr das glaubt oder nicht!

Hallo,
eine elektrotechnisch-mathematische Ergänzung:

Die Verlustleistung im Vorwiderstand bemisst sich nach dem Effektivstrom, die mittlere Helligkeit der LED, der Beleuchtungseindruck nach dem arithmetischen Mittelwert.

Hallo,
hab ich wieder was angerichtet....

Danke für die Antworten. Die Frage kam nur daher, da der Gleichrichter genau auf die Anschlüße der Lichtleiste passen würde und es dadurch leichter wäre, den Widerstand davor anzulöten.

Grüße
speedy

Hi!

Zur weiteren Diskussion eine Simulation mit LTSpice.

Einmal Leistung an R1, einmal Leistung an R2. Leider etwas unscharf

An R1=221 Ohm fallen 258mW ab, an R2=221 Ohm sind es 394mW.

Gruss,
Micha


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Zitat von micha68

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Hi!

Zur weiteren Diskussion eine Simulation mit LTSpice.

Einmal Leistung an R1, einmal Leistung an R2. Leider etwas unscharf

An R1=221 Ohm fallen 258mW ab, an R2=221 Ohm sind es 394mW.

Gruss,
Micha


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Die Ursprungsfrage war ja ohne Kondensator. Also nimm diesen mal raus aus der Schaltung.

In deiner Schaltung hast du den Widerstand R2 HINTER den Kondensator geschaltet. Das ist natürlich nicht der Antwort beiträglich, da dieser nur den reinen Verbraucherstrom abbekommt und nicht den Kondensatorladestrom.

Ich wäre jetzt davon ausgegangen, dass auch für diese Schaltung in etwa gleiche Verlustleistungen herauskommen. Es scheint aber tatsächlich so zu sein, dass die Lade- und Entladeverluste grösser sind.

Wenn du nochmals eine Simulation machen willst, dann bitte Kondensator weg und/oder Widerstand R2 VOR den Kondensator in die Plusleitung. Und die jeweiligen Gegenwiderständen tieferlegen als nur 1 Ohm. Oder besser durch eine Leitung ersetzen. Dann schau'n mer mal.

Es ist natürlich klar: ein Kondensator frisst mehr Energie als er danach wieder abgeben kann, vergleichbar mit einem Akku, der nicht imstande ist die gleiche Energie abzugeben wie ihm beim Laden verabreicht wurde.

Na da hammers doch....

Genau,

Das ist die Antwort.

Dass es sich mit Kondensator so stark anders verhält , hätte ich nicht erwartet. Da spielt die Zeit eine Rolle. Das heisst, lettlich ist die Energie die selbe. ops:

Aber ohne Kondensator hatte ich Recht.

Danke für die Simulation.

Übrigens:
Bei der Variante sollte man beachten, dass es eine Einschwingzeit und eine Abklingzeit gibt. Da ist ebenfalls eine gewisse Energie am arbeiten. Dann sollte da ebenfalls ein Nullsummenspiel herauskommen.