Warum haben elektronische Komponenten eine maximale Spannung und nicht nur einen maximalen Strom?

Ich versuche herauszufinden, wie Elektrizität funktioniert, und frage mich, warum elektronische Komponenten die maximale Spannungsgrenze haben?

Warum spielt die Spannung eine Rolle? Ist es nicht der Strom, der die Komponente „töten“ kann?

Zum Beispiel, wenn ich eine LED mit einer maximalen Spannung von 2 V habe, die von einer 5-V-Quelle gespeist wird. Wenn ich genügend Widerstand in den Stromkreis einfüge, wird der Strom effektiv gesenkt und die LED funktioniert einwandfrei, die Spannung würde jedoch gleich bleiben. Das bedeutet, dass die LED über die Spannungsgrenze hinaus einwandfrei funktioniert.

Ich würde mich sehr freuen, wenn das jemand klären könnte.

Ein gutes Beispiel ist die maximale Sperrspannung einer LED. Es fließt kein Strom, aber es fällt bei einer bestimmten Sperrspannung aus (und dann fließt Strom). Manche Dinge brauchen einen maximalen Strom, manche eine Spannung, die meisten Dinge brauchen beides.
Ja, aber die Spannung über der LED nimmt entsprechend ab. Die Spannung über der LED ist die unabhängige Variable

Antworten (3)

Sie haben höchstwahrscheinlich keine LED mit einer maximalen Spannung von 2 V, wenn sie von einer 5-GV-Quelle gespeist wird, sondern eine LED, die für maximal 20 mA ausgelegt ist.

Komponenten mit niedrigem Widerstand und insbesondere solche, die über einen weiten Strombereich ungefähr die gleiche Spannung abfallen lassen, sind für einen maximalen Strom und nicht für eine maximale Spannung ausgelegt.

Bei den meisten Komponenten haben Spannung und Strom eine feste Beziehung, die in ihrem Datenblatt zu finden ist. In den meisten Fällen ist es ihr Produkt (Leistung P = V * I) durch Verlustleistung, das einen Temperaturanstieg über den Nennwert des Materials der integrierten Schaltung hinaus verursacht und zum Ausfall führt. Das Maximum könnte entweder in Leistung oder Spannung ausgedrückt werden. Wenn jedoch Komponenten- und Temperaturschwankungen dazu führen können, dass dieselbe Spannung sehr unterschiedliche Ströme verursacht, ist es sinnvoller, das Maximum als Strom auszudrücken. OTOH, wenn oberhalb einer bestimmten Spannung ein Durchbruch auftritt, der Durchbruchstrom jedoch nicht einfach zu spezifizieren ist, ist es sinnvoller, das Maximum als Spannung auszudrücken.

Zusammenfassung: Das Maximum wird im Allgemeinen in der Einheit ausgedrückt, die (für die vorliegenden Komponenten) am stabilsten ist.

Super Erklärung, danke! Mein Hauptproblem war, dass ich die Spannungsabfälle nicht verstanden habe, Ihre Antwort macht es viel klarer, ich wähle es als Lösung.
Eine 5GV-Quelle wäre ein unvergesslicher Anblick.

Nach dem, was Sie sagen, schalten Sie Widerstand in Reihe, um den Strom zur LED zu senken. Die LED und die Widerstände sehen 5 V, aber die LED sieht jetzt nicht die 5 V. Beim entsprechenden Strom werden nur 2 V angezeigt. Der Widerstand wird 3 V sehen und die Schaltung wird 2 + 3 = 5 ausgeglichen. Wenn Geräte in Reihe geschaltet sind, sehen sie immer den gleichen Strom.

Während der Strom die Menge an Ladungseinheiten darstellt, die in einer bestimmten Zeit einen Punkt passieren, stellt die Spannung die Energiemenge dar, die jede Ladungseinheit besitzt. Und Energie bewirkt, dass Dinge geschehen. Wie Heizung. Und die Isolierung bricht zusammen. Also zu viel Spannung und schlimme Dinge werden passieren.

Wenn ich also die Spannung und den Widerstand im Stromkreis proportional erhöhen würde, würde die LED nicht heller, sondern heißer werden. Ist das korrekt?
Die LED hat einen eigenen nicht ohmschen Widerstand. Der Versuch, die Spannung darüber zu erhöhen, erhöht auch den Strom.
Ja, das verstehe ich. Was ich sage ist, dass, wenn ich die Spannung erhöhe und der Schaltung mehr Widerstände hinzufüge, der Strom auf dem gleichen Niveau bleibt. Wird die LED dadurch heißer? Obwohl der Strom gleich ist?
Nein, weil die Spannung darüber gleich bleibt. Die Widerstände hingegen würden (insgesamt) heißer werden.
Warum bleibt die Spannung an der LED gleich, wenn ich sie am Stromkreis erhöhe?
Denn nur so bleibt der Strom gleich. So funktionieren Widerstände.
Warum haben elektronische Komponenten eine maximale Spannung und nicht nur einen maximalen Strom?
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