Der Widerstand: Wer braucht „dicke Dinger“?

Artikelfoto Widerstand - www.michael-floessel.deIch schreibe diesen Artikel vornehmlich wieder für all jene Elektronikbegeisterte, die gerne mit diesem Hobby ihre Freizeit verbringen. Die gerne löten und sich an kleinen Schaltungen erfreuen, welche man eben im eigenen Hobbykeller realisieren kann. Soweit möglich, umgehe ich die tiefe Theorie der Physik. Es geht mir, wie oft, eher darum, etwas Transparenz zu schaffen. Na, zumindest einen kleinen Teil dazu beizutragen ;-)

Ehrlich ist es doch auch so: Um eine LED leuchten zu lassen, muss nicht unbedingt ein Elektronenmodell bemüht werden. Kann man machen, muss man aber nicht. Umgekehrt ist es aber leider auch so, dass ständiges „Try & Error“ eher frustrierend und unter Umständen auch gefährlich ist. Meist kommt man über einen gewissen Grad an Zufallserfolgen nicht hinaus.

Ist auch ziemlich egal, ich schreib‘ das jetzt hier mal auf. Auslöser für den Gedanken diesen Blogpost nun zu tippen, sind mal wieder die Frage- und Kritikmails. Um genau zu sein, eine bestimmte.

Über die Weihnachtstage habe ich erneut die elektrische Post etwas sortiert und bemerkt, dass neben den Leuchtdioden, auch die Widerstände mit einigen Fehleinschätzungen verwendet werden. Im Gegensatz zur LED, quittiert ein Widerstand nicht gleich den Dienst bei fehlerhaftem Einsatz, weshalb falsche Anwendungen oder Dimensionierungen oft unbemerkt bleiben. Die Ausnahme bildet natürlich eine extreme Überlastung, dann haben auch diese Bauelemente keine Chance :-) Die lange Vorgeschichte schreibe ich jetzt übrigens nur, weil ich natürlich wieder die, sicherlich manchmal angebrachten aber zum Artikelumfang unpassenden, Bemerkungen in der Art von „…wer das nicht weiß, sollte die Finger von der Elektronik lassen“ vor mir sehe. Ihr versteht vielleicht, was ich meine…

Leider sind viele Fehlinformationen sehr tief verankert, wie ich mit dem folgendem Beispiel mal anführen möchte.

KFZ Buchse mit USB-AdapterDas Ding mit der Dimensionierung

 

Der Beginn eines längeren Nachrichtenaustausches, war in etwa der folgende Satz: „… da ja die Batterie im Auto so viele Ampere hat, muss ein Widerstand rein, der eben auch sehr groß sein dürfte.“

Planerisch war vom Schreiber der permanente Anschluss eines USB-Ladeadapters beabsichtigt der, parallel zum Zigarettenanzünder, fest angeschlossen werden sollte. Als sozusagen „Spannungsreglung“, hatte der Schreiber einen Hochlastwiderstand in Reihe zum Ladeadapter vorgesehen. Weil die zu ladenden Geräte keine 46 Ampere benötigen und seine Batterie ja immer soviel Power bringt, muss man wohl was gegen den Strom unternehmen. Kern der Frage war eine Bezugsquelle für entsprechende, in den Abmessungen kleine, Hochlastwiderstände. Besser mit noch mehr Power, eben wegen der vielen Ampere. Das der wohl bereits vorhandene Ladeadapter schon alles notwendige mitbringt, ging zunächst völlig unter.

Der Schreiber hatte schon in diversen (Facebook?) Gruppen gefragt, war aber mit den Antworten nicht einverstanden. Ich kann mir natürlich gut vorstellen, was da los war.

Die Fehleinschätzung, dass eine Autobatterie zu viel Strom für orgnungsgemäß betriebene und dafür vorgesehene Geräte liefert, ließ sich noch gut mit Erklärungen korrigieren. Das aber grundsätzlich nicht die Belastungsfähigkeit einzelner Bauteile, der Leitsungsfähigkeit der Stromquelle überlegen sein muss, wollte er mir nicht glauben.

Lediglich die Erkenntnis, dass ja der Ladeadapter schon die Wandlung von 12V zu 5V vornimmt, leuchtete ein. Ebenso der Umstand, dass es doch ein wenig anderer Technik bedarf, wenn die bekannten Adapter größenmäßig durchaus in die geschlossene Faust passen. Pure Widerstände können das nicht sein.

Der Gedankenfehler lag eher bei der Tatsache, dass das Teil eben nicht an der Steckbuchse des Autos, sonder fest verdrahtet montiert werden sollte. Irgendwie war da wohl etwas Verwirrung über die Regelelekronik entstanden. Prinzipiell kam der Fehler eben daher, dass er eigentlich nicht über einen Laderegler, sondern über einen Vorwiderstand nachgegrübelt hat, die von ihm gefundenen Bauteile aber bestenfalls zum Maschinenraum der Titanic gepasst hätten. Da lief dann alles irgendwann durcheinander. Im Grunde sollte eigentlich nur das besagte Ladegerät aus dem Gehäuse entfernt und irgendwo im Fahrzeug montiert werden. Die Diskussion zog sich allerdings über einige Tage hin, immer wieder endete alles mit Fragen zum Vorwiderstand.

Klar, wenn die Grundvoraussetzungen falsch interpretiert werden, kann man sogar mit unpassenden Zahlen zu überprüfbaren Rechenergebnissen kommen.

In der Rechnung des Schreibers, liefert eben die Batterie besagte 46 Ampere bei 12 Volt. USB-Schnittstellen in solchen Ladeadaptern stellen 5V zur Verfügung, sein Adapter maximal 2 Ampere pro Port, 2 Ports besitzt das Teil. Er ging nun von folgendem aus:

12V – 5V = 7V, die zuviel sind. Die Batterie bringt 46 Ampere, bleiben abzüglich der 2 x 2 Ampere für die beiden Ladebuchsen 42 Ampere übrig. U * I = P soll also konkret bedeuten: 7V  * 42 A = 294 Watt. Tja, und er suchte eben Widerstände, die das „verpacken“. Uff! Am Ende ist das Projekt übrigens gescheitert, die eckigen Löcher für die USB-Buchsen waren wohl doch die ärgste Hürde, nun gut.

Um die Sache abzurunden noch eine kleine Erläuterung, wo welcher Wert bei solchen Berechnungen hingehört. Der Stom muss dem entsprechen, was im Maximalfall fließen kann. Daneben ist entscheidend, welche Spannung dann real am Widerstand abfällt.

Einfache LED Schaltung mit VorwiderstandBeispiel:

Eine klassische grüne LED, max. 20mA

Spannung an der LED = 2V

Speisespannung 12V

Spannungsabfall am Vorwiderstand dann folgerichtig 10V

Bei U * I = P, sind dies dann 10V x 0,02A = 0,2W = 200mW. Der klassische 1/4 Watt Widerstand, würde bestens passen. Man muss eben das in die Berechnung einbeziehen, was auch real ist.

Würde der Vorwiderstand so gewählt, dass nur 10mA fließen, wäre auch die Leistung halbiert, welche in dem Widerstand in Wärme umgesetzt wird. Dann sind es eben nur noch 100mW, die das Bauteil an Belastung ertragen muss. Völlig unabhängig davon, ob die Batterie oder das Netzteil nun 1 oder 10 Ampere liefern könnten.

Es käme ja auch niemand auf die Idee, Widerstände in die Zuleitungen zum Fernseher zu installieren, nur weil der Power auf der Leitung, auch für die Waschmaschine ausreicht, oder?

Ich habe schon des öfteren ausführlichere Hinweise zur Berechnung von Bauteilen hier veröffentlicht, zum Abschluss eine kleine Liste, bzw. die Links dazu:

Strom, Spannung, Widerstand, Kennzeichnungen – 1

Strom, Spannung, Widerstand, Kennzeichnungen – 2

Lampen, LEDs, Helligkeit, Poti, Trimmer…

Berechnung des Stromverbrauchs mal zerlegt

Eselsbrücke: Farbcodes auf Widerständen

 

 

 

Fragen zum EVOD ausbrennen

BrennerEs scheint ja doch einige Fragen zum Thema „EVOD mit der Flamme reinigen“ zu geben. Ich schau  jetzt mal, ob ich irgendwelche sinnvollen Antworten geben kann :-)

 

 

So wie auf dem Foto sieht das aus, was ich dem Teil maximal KURZ (!) abverlange. Ich schwenke sozusagen immer wieder zügig über die Glasfaser. Wenn man so direkt draufhält, sollten aber alle Dichtungen entfernt sein! Wird’s arb übertrieben, verzieht sich auch irgendwann der komplette Kopf, direkt nach dem blau werden :mrgreen:

Das genaue Gasbrennermodell ist der ‚Leifheit 3084 Flambierer Pro Line‘, wird mit normalem Feuerzeug-Butangas betrieben. Es tut wahrscheinlich (ziemlich sicher) jeder andere Brenner, der eben ca. 1300 Grad Celsius auf die Flamme bringt.

Ich habe bisher ca. fünfzehn Verdampferköpfe erfolgreich gereinigt, sechs ruiniert und bei zweien war einfach der Versuch hoffnungslos, sind schon bei der Demontage auseinandergefallen. Ich habe im Moment zwei erneuerte im Einsatz, beide funktionieren gut, einer sifft aber ganz leicht, mal abwarten.

OK, soviel zu den Mails.

 

 

EVOD reinigen, ein (wahrscheinlich) gelungenes Experiment

EVOD

 

michael-floessel.de_EVOD-Reinigung-KopfMan kann mich jetzt geizig nennen, ich denke aber, ich bin eher einfach kein Verschwender ;-) So alle paar Wochen ist eben der Verdampferkopf meiner EVOD E-Zigarette zugesetzt. Je dunkler die Liquids, je unpfleglicher behandelt – desto schneller passiert’s.

 

Meist zeigt sich dies in schlechter Dampfentwicklung und/oder raschem Erhitzen des Verdampfers. Eher selten habe ich kokeligen Geschmack, meist ‚zieht‘ das Teil einfach nicht mehr richtig. Vor einiger Zeit habe ich begonnen, die verbrauchten Köpfe selber neu zu wickeln. Funktioniert, empfinde ich aber in der ersten Verschmutzungsstufe eben als verschwendet. Meist sind weder die Heizwendel noch die Glasfaser wirklich verbraucht, es ist alles nur versifft und zugesetzt.

Nicht zuletzt gibt es ja den klassischen Dry-Burn, hier wird mit Hilfe der eigenen durch die Wendel erzeugten Hitze die Glasfaser quasi freigebrannt. Ich habe mir nun überlegt, dass man dies doch auch mit etwas mehr ‚Kick‘ durchführen könnte ;-)

Vorweg sei gesagt, dass man schon SEHR genau aufpassen sollte, was man da tut (wie immer…)! Man kann sich die Finger verbrennen, den Verdampfer ruinieren, den Tisch ankokeln , DIE FRAU/FREUNDIN/??? VERÄRGERN oder sonstwas! Es ist auch irgendwo eine Übungssache, nebenbei sind manche Verdampfereinsätze ab Werk dermaßen fragil, dass sie schon beim zerlegen hinüber sind. Einfach experimentieren, unbrauchbar sind die Teile in dem Stadium ja ohnehin.

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Kupferlackdraht selber färben

Kupferlackdraht selber faerben - www.michael-floessel.deJetzt wird’s bunt!

Ich habe Post zum Thema Verdrahten von empfindlichen Teilen bekommen. Diesmal hauptsächlich zum verwendeten Material und auch den Preisen.

Bei feineren Bauteilen wie SMD-LEDs, aber auch innerhalb von filigraneren Modellen, ist die Verdrahtung immer so eine Sache. Sind die Leitungen zu grob, leiden u. U. die Bauteile oder der Platz wird knapp. Mitunter stört es auch, wenn die Kabel allzusehr sichtbar sind. Deswegen benutze ich in vielen Fällen Kupferlackdraht. Er ist dünn aber trotzdem sehr belastbar. Käuflich meist mit einem Durchmesser von ca. 0,15mm . Es gibt ihn auch in gefärbten Versionen, meist rot, grün, blau und schwarz. Im Prinzip handelt es sich einfach um eine Kupferader, welche mit einem elektrisch isolierenden Lack versehen ist. Zum Löten kann man den Lack im Normalfalle einfach mit hoher Temperatur entfernen.

Einige meiner Blogleser finden die Preise, welche von den üblichen Versendern verlangt werden, für so ein bisschen Draht allerdings schon heftig. Es geht aber auch günstiger, vielleicht sogar kostenlos. Einfach mal in der Bastelkiste nach alten Relais, Trafos, Motoren oder anderen Spulen suchen, in denen eben dieser lackierte Kupferdraht zu finden ist. Auseinander nehmen, abspulen oder einfach so belassen, wenn man den Draht auch so abwickeln kann.

In der Regel wird der Draht mit transparentem Lack versehen sein, beim Verdrahten von komplexeren Angelegenheiten ist es aber von Vorteil, wenn verschiedene Farben zur Verfügung stehen. Also bietet es sich an, den Draht selber zu färben. Alles was man dazu braucht, sind dicke Filzstifte, am besten Wasserfest. Oft tut es auch die billige Variante aus dem €-Shop.

Kupferlackdraht selber faerben - www.michael-floessel.deAbgespultes Stück Kupferlackdraht aus einem alten Trafo.

 

 

 

 

 

Kupferlackdraht selber faerben - www.michael-floessel.deAuf eine glatte Oberfläche legen, vorzugsweise eine, auf der ein paar Farbpunkte keine Rolle spielen ;-)

Stift aufsetzen…

 

 

 

Kupferlackdraht selber faerben - www.michael-floessel.de… den Draht langsam unter der Filzstiftspitze hindurchziehen…

 

 

 

 

 

Kupferlackdraht selber faerben - www.michael-floessel.de… Lackdraht fertig!

 

 

 

 

 

Kupferlackdraht selber faerben - www.michael-floessel.deFunktioniert sehr gut und spart auf längere Sicht doch einige Euronen!

 

 

 

 

 

Natürlich müssen es nicht 0,15mm sein :-D Gelb ist übrigens eher ungeeignet, man kann die Färbung einfach nicht gut erkennen.