User manual

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In dem folgenden Versuchsaufbau verwenden wir den Potentiometer-Brick. Es fungiert hier als Spannungsteiler, daher werden alle drei
Kontakte wie in untenstehender Abbildung angeschlossen. Hierbei ist unbedingt zu beachten, dass der Schleifer-Kontakt nicht an die
Kathode (Plus) der Spannungsquelle und auch nicht an den Masse-Brick angeschlossen ist. In diesen Fällen besteht Kurzschlussgefahr,
was zu einer Zerstörung des Potentiometer-Bricks führt. Er darf nur so verbunden werden, dass sich die Versorgungsspannung von 9 Volt
in Abhängigkeit der Position des Schleifer-Kontaktes, proportional von 0 Volt bis auf 9 Volt aufteilt.
Einzig der LED-Brick darf mit dem Schleifer-Kontakt verbunden sein. Das heißt: Ist der Drehknopf ganz nach links gestellt, werden an der
Anode des LED-Bricks 9 Volt anliegen und die LED leuchtet mit höchster Intensität. Ist der Drehknopf jedoch ganz nach rechts, zum
Masse-Brick hin verstellt, erlischt die LED, 0 Volt liegen jetzt an. Bei exakter Mittelstellung des Drehknopfes ist die halbe Versorgungs-
spannung von 4,5 Volt eingestellt. Die Intensität unserer LED ist stufenlos regelbar. Interessant ist, dass eine Parallelschaltung von
Potentiometer-Brick und LED-Brick vorliegt.
Der Stromuss hat zwei Alternativen, um vom Plus-Pol der Spannungsquelle kommend, deren Minus-Pol zu erreichen. Wir haben durch
unsere Masse-Bricks einen geschlossenen Stromkreis realisiert. Es ießt permanent Strom durch das Potentiometer und zeitgleich parallel
dazu, durch die LED. Der Stromuss durch den Potentiometer-Brick ist nicht zu unterbrechen. Der Stromuss durch die LED kann ganz
gestoppt werden. Das Potentiometer in unserem Bauelement ist bildlich geteilt, so wie es die Spannung auch teilt. Der Stromuss
zwischen Potentiometer-Brick und angeschlossenem Masse-Brick ist immer konstant.
6.5 Das Potentiometer
+
-
9V
0,5A
polyfuse
1kΩ
LED
r ed
10kΩ
Die Schwellspannung ist ein Begriff, der in der Elektronik bei Halbleiter-Elementen Verwendung ndet. Im Elektronikset nden u.a. mit
den LED-Bricks und den Transistor-Bricks Halbleiter-Elemente Verwendung. Die Schwellspannung beschreibt den Wert der angelegten
Spannung der überschritten werden muss, um beispielsweise einen Halbleiter zu betreiben. In dem folgenden Versuch bauen wir eine
Schaltung auf, in der wir die Leuchtdioden durch Überscheiten der Schwellspannung zum Leuchten bringen. Wir bestimmen diese durch
die Stellung des Drehknopfes an unserem Potentiometer-Brick. Der Drehknopf ist in dem untenstehenden Beispiel zuerst ganz nach links
und dann langsam nach rechts zu drehen. Es ist zu beobachten, dass erst die rote LED und bei vorschreitendem Drehvorgang die weiteren
LEDs zu leuchten beginnen. Das Potentiometer fungiert hier, wie auch im vorangegangenen Versuch, wieder als Spannungsteiler. Auch
hier ist wieder unbedingt darauf zu achten, dass der Schleifer-Kontakt wie in der Abbildung ersichtlich, nur an die LED-Bricks angeschlos-
sen werden darf. Andernfalls besteht Kurzschlussgefahr und die Gefahr der Zerstörung des Potentiometer-Bricks. Ist der Drehknopf auf
Ausgangsposition, also links am Anschlag, liegt keine Spannung an. Steht er rechts am Anschlag, ist die höchstmögliche Spannung von 9
Volt erreicht und die Intensität der Leuchtdioden am höchsten.
Für Niedrig-Strom-LEDs (2mA) liegt die Betriebsspannung, in Abhängigkeit der Farbe, der im Set verwendeten LEDs bei den folgenden
Werten:
• Rot 1,5 - 2,2V,
• Gelb 1,7 - 2,5V,
• Grün 1,7 - 2,5V,
• Blau 2,7 - 4V
6.6 Die Schwellspannung
+
-
9V
0,5A polyfuse
1kΩ
LED
r ed
1kΩ
LED
yellow
1kΩ
LED
green
10kΩ
Der untere Wert lässt hierbei auf die Schwellspannung schließen.