Rechnung zur ersten Schaltung

Beispiel:
Gegeben:
U=5V(Volt)
U1=U2=1,8V
U3=0,6V
I1=I2=IC=20mA
20mA=0,02A(Ampere)
β=200(beispielsweise) 		U ist die Betriebsspannung;
U1 und U2 sind die Spannungen der Leuchtdioden;
U3 ist die Spannung der Schutzdiode
I1 und I2 sind die Stromstärken der Leuchtdioden, IC ist die Stromstärke des Kollektorstroms;
β ist der Stromverstärkungsfaktor
=> Werte erhält man durch messen mit den entsprechenden Messgeräten
Gesucht:
1.1. UC
1.2. RC
1.3. PC

2.1. IB
2.2 UB
2.3. RB
2.4. PB


UC ist die Kollektorspannung
RC ist der benötigte Kollektorwiderstand
PC ist die Leistung des Kollektorstroms

IB ist die Stromstärke des Basisstroms
UB ist die Spannung des Basisstroms
RB ist der benötigte Basiswiderstand
PB ist die Leistung des Basisstroms

Lösungen:

zu 1.1.)
UC=U-U1-U2
UC=5V-1,8V-1,8V
UC=1,4V

zu 1.2.)
RC=UC:IC
RC=1,4V:0,02A
RC=70OΩ

zu 1.3.)
PC=UC x IC
PC=1,4V x 0.02A
PC=0.028W(Watt)

zu 2.1.)
IB=IC:β
IB=0.02A:200
IB=0,0001A=0,1mA

zu 2.2.)
UB=U-U3
UB=5V-0,6V
UB=4,4V

zu 2.3.)
RB=UB:IB
RB=4,4V:0,1mA
RB=44000O=44O

zu 2.4.)
PC =UB x IB
PC=4,4V x 0,1mA
PC=0,44mW




UC wird zur Berechnung des Kollektorwiderstands (RC) benötigt




RC ist einer der zwei Widerstände, die ausgerechnet werden müssen; man berechnet Widerstände indem U durch I geteilt wird




PC ist die Leistung des Kollektorstroms




IB wird zur Berechnung des Basiswiderstands (RB) benötigt




UB wird auch zur Berechnung des Basiswiderstands benötigt




RB ist der zweite Widerstand, der in die Schaltung eingebaut werden muss





PC ist die Leistung des Basisstroms
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Rechnung zur zweiten Schaltung
Beispiel:
Schaltung mit Miniatur - Signal - Relais
• Um den widerstand RB und dessen Leistung PB ausrechnen zu können benötigen wir folgende Angaben:

- den Widerstand vom Relais RR
- die Spannung vom Relais UR
- die Stromstärke vom Relais IR
- die Stromverstärkung β des Transistors
- die Stromverstärkung des Basisstroms IB
- die Spannung des Basisstroms UB
Rechnung Erklärung
Gegeben:
UR=5V
RR=178Ω
β=200 (beispielsweise) 		UR und RR konnten wir aus dem Magazin entnehmen,
das man uns zur Verfüging gestellt hatte, um uns passende Relais
auszusuchen unddiese dann zubestellen.
(Man kann die Werte natürlich auch mit passenden Geräten nachmessen.)

β haben wir durch Messen der Transistoreverstärkung erhalten
Gesucht:
IR; PR; IB; UB; RB; PB

---------------------------
PR=IRx UR
PR=0,028Ax5V=0,14W
---------------------------

---------------------------

UB=5V-0,6V=4,4V

---------------------------

---------------------------
PB=UB x IB
PB=4,4V x 0,14mA=0,616mW 		mit Hilfe von IR konnten wir PR (die leistung des Relais)
und IB ausrechnen



PR ist für die Widerstandsberechnung unbedeutsam,
aber es ist doch sicher interessant, wie viel Leistung ein Relais hat, oder?


IB ist eine physikalische Grösse, die ausserordentlich
wichtig für die Berechnung von RB ist...


...auch UB ist sehr bedeutend für diese Berechnung;
übrigens sind die 5V die Spannung, die direkt aus dem Computer "rausschiesst",
sofern man überhaupt eine Spannung anlegt;
die 0,6V idt die Spannung, die die Schutzdiode hat, die vor den Widerstand
geschaltet wurde

AUFGABE ERFÜLLT!!!
Der Widerstand RB ist 31,4 kΩ gross!!!


diese Angabe ist für die Leute gedacht,die sich dafür interessieren,
wie viel Watt der Widerstand denn eigentlich hat,
dass heisst, welche Leistung er hat
2. mit dem Reed-Relais
• Wie man auf dem Schaltplan erkennen kann, brauchten wir um einen
der zwei Motoren laufen zu lassen, zwei fast identische Schaltungen,
die jeweils am Computer (y1/y2), mit einer weiteren
Stromquelle (z.B. Batterie oder externer Stromanschluss) und mithilfe der
Relais mit dem jeweiligen Motor verbunden sind. Trotz des nahezu identischen
aufbaus der Schaltungen, die zum Motor führen, gibt es einen wesentlichen Unterschied:

Wir mussten zwei unterschiedliche Relais benutzen. Zum einen das Minitur-Signal-Relais,
zu dem die Widerstandsberechnung oben steht, und das Reed-Relais.
Aufgrund der gleichen Schaltung ist anzunehemen, dass die
Widerstandsberechnung fast genauso verläuft, wie die vom Miniatur-Signal-Relais.

Deshalb haben wir uns dazu entschlossen, diese Berechnung in eiener
Kurzfassung anzugeben:
Gegeben:
UR=5V
RR=500Ω
β=200 (beispielsweise)

Gesucht:
IR; PR; IB; UB; RB; PB

Lösung:


----------------------------------------------------------------------------------------
PR=IRxUR

PR=0,01Ax5V=0,05W
----------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------
UB=5V-0,6V=4,4V
----------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------
PB=UBxIB
PB=4,4Vx0,05mA=0,22mW
AUSSERDEM
ist es noch wichtig zu ergänzen, dass die ausgerechneten
Widerstände die maximalen Werte sind, die in die Schaltung eigebaut
werden können, um überhaupt noch eine Funktion bei dem Relais zu ermöglichen.
Es können auch etwas kleinere gewählt werden.

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