Muss der Widerstand vor oder nach dem Bauteil sein [duplizieren]

Widerstand und LED sind in Reihe geschaltet . Für die Beleuchtung der LED spielt es keine Rolle, in welcher Reihenfolge sie sich befinden.

Du verwechselst Spannung und Ladung. Was Sie sehen, sind Spannungen. Das ist nicht dasselbe wie Gebühren.

Spannungen sind relativ zueinander, wie A --> B, B --> C usw. Masse ist ein Name, den wir diesem einen Knoten in einer Schaltung geben, den wir implizit als 0 Volt betrachten. Dann können wir vorgeben, dass andere Spannungen absolut sind, obwohl sie wirklich relativ zu diesem Erdungsknoten sind.

In Funk- und einigen Leistungsanwendungen kann Masse auch echte Erdung bedeuten. Dies gilt jedoch nicht für Ihre Schaltung.

Ich verstehe, woher Sie kommen. Sie können sich das vorstellen, wenn ein Punkt bei ist$5V$, dann ist es wirklich an$5V$in gewisser Weise absolut. Aber die Realität ist, dass alles relativ ist. Der$5V$an diesem Punkt in der Schaltung sein könnte$150V$im Vergleich zu einem Betonbolzen irgendwo. Oder$10kV$relativ zu einem Punkt hoch in der Luft über Ihrem Kopf. Es gibt keinen absoluten Spannungswert. Sie können die Spannung an einem Draht oder einem anderen Leiter nicht messen. Hier ist alles relativ.

Schauen wir uns also „LED-gekocht auf vier Arten“ an:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

In der obigen Schaltung gehe ich davon aus, dass die LED benötigt$3V$beim Betrieb mit$20mA$und dieser Widerstand$R_1$soll den Strom durch die Formel begrenzen,$R = \frac{V_1 - V_{led}}{I_{led}=20mA} = \frac{5V - 3V}{20mA} = 100\Omega$.

Beachten Sie, dass, egal wie Sie es betrachten, die beiden Knoten auf beiden Seiten der LED selbst genau sind$3V$auseinander. Die beiden linken Seitenwände sind zu sehen$N_3$als$0V$, wie es oft durch Konventionen geschieht. In jeder Schaltung können Sie genau einen Knoten (oder Verdrahtungspunkt) auf einen beliebigen Wert setzen. (Mit dem Rest bekommt man das nicht zu tun.) Die meisten Leute nennen es$0V$um die Dinge mental etwas zu vereinfachen. (Manchmal bedeutet es mehr als das. Aber das ist eine andere Diskussion.) Oder einfach nur Boden . Wie Sie jedoch in den rechten Seitenfeldern sehen können, habe ich mich entschieden, diesen Draht (Knoten) zu nennen.$500V$stattdessen. Es spielt keine Rolle, welche Nummer ich ihm zuweise. Ich könnte es auf eine Million Volt oder minus eine Million Volt bringen. Der Punkt ist, dass es nicht wirklich wichtig ist, solange Sie sich nur auf die Schaltung selbst konzentrieren.

Es spielt jedoch eine Rolle, ob ein Stromkreis auf irgendeine Weise mit anderen Stromkreisen verbunden ist. Aber für jedes lokale Schema, bei dem Sie den Rest des Universums ignorieren, während Sie es betrachten, ist alles relativ.

Schaltungen können schweben. Wenn Sie also zum Beispiel mitten in einem Gewitter sind und Ihr Handy in der Hand halten, ist es durchaus möglich, dass der nahe gelegene örtliche Erdboden aufliegt$-10kV$und die Luft hoch über dir sitzt an$+40MV$, und Sie und Ihr Handy befinden sich tatsächlich irgendwo dazwischen, sagen wir mal$+10kV$. Die Chancen stehen gut, dass alle Schaltungselemente in Ihrem Handy ebenfalls auf etwa erhöht sind$+10kV$. Aber da alle Drähte relativ zueinander sind, funktioniert die Schaltung immer noch gut und wie sie entworfen wurde, um zu funktionieren. (Nur solange der Blitz dich nicht trifft, um all diese Spannung in der Luft abzubauen!)

Da Ihre Zeichnung keinen vollständigen Stromkreis zeigt (der Minuspol der Batterie ist mit nichts verbunden), kann kein Strom fließen, sodass an keinem Bauteil Spannungsabfälle auftreten können.

In den meisten Schaltkreisen ist "Masse" nur der Punkt, den wir "Null Volt" nennen und als Referenz verwenden, wenn wir Spannungen an anderer Stelle im Schaltkreis messen. Es hat keine besonderen "magischen" Eigenschaften - es ist nur ein Etikett, das wir zu unserer Bequemlichkeit anbringen. Heutzutage wird "Masse" normalerweise als der negativste Punkt in der Schaltung gewählt, aber es könnte stattdessen der positivste sein. Für viele Audio- und lineare Schaltungen ist Masse der Mittelpunkt der Stromversorgung, und wir haben sowohl negative als auch positive Spannungen in der Schaltung.

Wenn also kein Strom fließt und somit keine Spannung abfällt, liegen alle Punkte in Ihrer Zeichnung auf Null Volt, mit Ausnahme des Minuspols der Batterie, der bei -5 Volt liegt.

Wenn Sie beabsichtigten, den Minuspol der Batterie mit Masse zu verbinden, wäre Ihre Spannungsmessung sinnvoll.

Nach dem aktuellen Gesetz von Kirchoff ist der Strom in einer einfachen Reihenschaltung an allen Punkten gleich, wie Sie versucht haben zu zeichnen, sodass es keinen Unterschied macht, in welcher Reihenfolge die Komponenten angeschlossen sind.

1. Was auch immer Sie in einem elektrischen Stromkreis messen, Sie messen an einer Referenz, dh Masse. Wenn also Punkt A 5 V beträgt, bedeutet dies, dass sein Potenzial WRT zu GND 5 V beträgt. Wenn B bei 1,73 V liegt, bedeutet dies, dass es sein Potenzial WRT GND ist. Jedes Potential, das Sie an einem beliebigen Punkt messen, ist also relativ, dh gegenüber GND. Das ist nicht Ihr absolutes Potenzial. Wenn Sie versuchen, das Potenzial von Punkt A gegenüber Punkt B zu beobachten, zeigt es Ihnen 3,27 V, was nichts als PD zwischen den Punkten A und B ist.

2. Der Gesamtstrom, der durch den Stromkreis fließt, hängt vom Ersatzwiderstand des Stromkreises ab. Es spielt keine Rolle, in welcher Reihenfolge die Komponenten angeordnet sind, solange sich der Gesamtwiderstand des Stromkreises nicht ändert, ändert sich der Strom nicht. In Ihrer Schaltung wird ein 10K-Widerstand verwendet, um den Strom zu begrenzen. Es spielt keine Rolle, ob Sie es vor oder nach der LED platzieren, da der äquivalente Widerstand derselbe ist, daher der Strom.

3. Stellen Sie sich eine Situation vor, in der ein U-förmiges Rohr auf beiden Seiten den gleichen Wasserstand hat. Wird es einen Wasserfluss geben? Kein Recht! Ebenso fließt kein Strom, wenn zwei Punkte auf gleichem Potential liegen. Aber wenn es einen Unterschied in ihrem Wasserstand gibt, fließt Wasser von einem höheren Niveau zu einem niedrigeren Niveau. In ähnlicher Weise befindet sich in Ihrer Schaltung Punkt A auf höherem Potential und Punkt C auf niedrigerem Potential (das GND ist) und das ist der Grund, warum sich das Elektron in Richtung GND bewegt (technisch gesehen ist konventioneller Strom dem tatsächlichen Elektronenfluss entgegengesetzt, aber das Konzept bleibt dasselbe )