Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

Bereich für alle Themen rund um die Modellbahn-Elektronik und elektr. Umbauten für Analogbetrieb.
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hjkoenig
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Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#1

Beitrag von hjkoenig »

Hallo,
Wenn es ums Rechnen und Anwenden von Formeln geht, funktioniert mein Gehirn manchmal nicht so wie gewünscht. Deshalb habe ich eine Frage, die nur indirekt mit Modellbahn zu tun hat, auf alle Fälle aber mit elektrischen Grundlagen.

Ich habe einen kleinen Computerlüfter, der mit 12V betrieben wird. Der Aufdruck zeigt: DC12V 1,4W. Weil der Lüfter bei 12V jedem Turbinentriebwerk Konkurrenz macht, (stimmt nicht, aber mir kommt es so vor) möchte ich ihn mit 9V betreiben. Mir steht aber nur die 12V Quelle (PC Netzteil) zur Verfügung.

Meine Idee: ich brauche einen in Reihe geschalteten Widerstand in der richtigen Größe und Leistungsfähigkeit. Dazu müsste ich den Stromdurchfluss wissen, wenn der Lüfter in Betrieb ist.

Mit den Formeln: R=U/I und P= U*I und den Werten für die Spannung und die Leistungsaufnahme müsste sich I und dann auch R berechnen lassen.

Und jetzt meine Wanderung durch den Irrgarten:
Wenn U=12V und P=1,4W dann:
1) 1,4= 12 x I -> 1,4 / 12 = I -> I=0,116 A
2) R= 12 / 0,116 -> R= 103,44 Ohm

Wäre jemand so freundlich, meine Hausaufgaben zu prüfen, ob ich da völlig auf dem Holzweg bin?
und wenn ja: wie wäre es richtig zu machen?
wenn nein: Für welche Leistung müsste ein solcher Widerstand dimensioniert sein?

Gruß, Hajo König


Domapi
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#2

Beitrag von Domapi »

Der Teil 1 ist korrekt.

Teil 2 müßte so gehen: am Vorwiderstand müssen 3V von den 12V abfallen, da 9V am Lüfter ankommen müssen.
Mit R = U / I = 3V / 0,116 ergibt ungefähr einen 27 oder 33 Ohm Widerstand.
Mit P = U x I = 3V x 0,116 ergibt einen 0,5 W Widerstand.

Aber fragt lieber mal eure Eltern :fool:
Viele Grüße
Martin

Der Weg ist das Ziel !

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moppe
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#3

Beitrag von moppe »

Hajo,

Du kannst rechnen und rechnen, aber egal wie viel du rechnen, wissen du nicht wie viel Strom der Lüfter ziehen bei 9 Volt. Es könnt 100mA sein oder 80mA sein.

Drehen der Lüfter überhaupt bei 9 Volt?
Oft ziehen ein Lüfter viel Strom wenn es startet. Wenn du der Spannung reduziert mit ein Widerstand sind der Spannungsabfall hoch wenn der Lüfter startet......

Nimm dir 3-4 10 Ohm Widerstände und probieren wie viele du brauchen um die turbinensound zu entfernen.
Danach kannst du messen wie viel Strom der Lüfter ziehen.


Klaus
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JoWild
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#4

Beitrag von JoWild »

Hallo,
der Widerstand deines Motors setzt sich aus dem ohmschen Widerstand deines Motors und dem drehzahl- und damit spannungs- und lastabhängigen induktiven Widerstand zusammen. Das bedeutet, dass du den Vorschaltwiderstand nicht einfach aus den 12V-Daten errechnen kannst.
Die Strom-Spannungs-Kennlinie eines Gleichstrommotors sieht ähnlich dem positiven Ast einer nach rechts offen Parabel aus.
Ich wünsche allen Freude an ihrer Modellbahn
Joachim

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hjkoenig
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#5

Beitrag von hjkoenig »

Hallo,
vielen Dank für die Antworten. Ich hatte ja schon die leise Ahnung, dass ich irgendeinen Denkfehler gemacht habe. Den gewünschten Spannungsabfall als Wert für die Widerstandsberechnung zu nehmen, ist mir nicht eingefallen (obwohl das hier immer wieder mal erwähnt wird). Bei dem von mir errechneten Widerstandswert würde der Lüfter wahrscheinlich wirklich nicht mehr laufen. Immerhin habe ich schon ausprobiert, dass mit einem Netzteil und 9V ein guter Kompromiss zwischen Lüfterleistung und Lautstärke erziehlt wird. Leider ist die Verwendung eines Netzteils in diesem Fall nicht möglich.

Ich werde also mal die vorgeschlagenen Versuche machen.
Gruß, Hajo König


SAH
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#6

Beitrag von SAH »

Guten Abend Joachim,
JoWild hat geschrieben:
Do 26. Mär 2020, 22:19
Die Strom-Spannungs-Kennlinie eines Gleichstrommotors sieht ähnlich dem positiven Ast einer nach rechts offen Parabel aus.
Wo hast Du das her?
Gemäß der Drehzahlformel steigt die Drehzahl mit der Spannung. Die Stromaufnahme hängt nur von der Last ab. Da man die Last als Summe verschiedener Terme ausdrücken kann und die Drehzahlunabhängigen Terme konstant bleiben, bleibt nur eine Reihenentwicklung übrig, die bei so kleinen Geräten nach dem linearen Term abgebrochen werden kann.
Folglich bleibt eine Gerade für I = f(U) übrig, deren Steigung nicht sonderlich groß sein sollte.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn
Stephan-Alexander Heyn
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Martin Lutz
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#7

Beitrag von Martin Lutz »

hjkoenig hat geschrieben:
Do 26. Mär 2020, 22:55
Hallo,
vielen Dank für die Antworten. Ich hatte ja schon die leise Ahnung, dass ich irgendeinen Denkfehler gemacht habe. Den gewünschten Spannungsabfall als Wert für die Widerstandsberechnung zu nehmen, ist mir nicht eingefallen (obwohl das hier immer wieder mal erwähnt wird). Bei dem von mir errechneten Widerstandswert würde der Lüfter wahrscheinlich wirklich nicht mehr laufen. Immerhin habe ich schon ausprobiert, dass mit einem Netzteil und 9V ein guter Kompromiss zwischen Lüfterleistung und Lautstärke erziehlt wird. Leider ist die Verwendung eines Netzteils in diesem Fall nicht möglich.

Ich werde also mal die vorgeschlagenen Versuche machen.
Gruß, Hajo König
Versuch mal, statt einen Widerstand 4 bis 5 in Reihe geschaltete Dioden (z.B. 1N4001) in Reihe und leitend vorzuschalten. Pro Diode gehen ca. 0.7V weg und als Ganzes somit 2.8 oder 3,5V.

Bei Widerständen ist das schlecht, denn die Spannung am Widerstand verändert sich mit der Last des Lüfters. Die Durcvhlassspannung der Dioden variert nur marginal mit der Laständerung am Lüfter.

Siehe dazu auch: https://www.mikrocontroller.net/topic/45632

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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#8

Beitrag von hjkoenig »

Hallo,
auf die Idee mit den Dioden bin ich überhaupt nicht gekommen, dabei hätte ich die wohl noch in einem meiner tausend Kästchen.
Wie warm werden denn die Dioden im Betrieb? Hintergrund meiner Frage ist: ich müsste die blanken Drahtenden isolieren, und allen eine Schlumpfschlauchsocke zu verpassen, wäre am einfachsten. Sie dürfen sich nur nicht überhitzen.
Gruß, Hajo König


Martin Lutz
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#9

Beitrag von Martin Lutz »

hjkoenig hat geschrieben:
Fr 27. Mär 2020, 08:16
Hallo,
auf die Idee mit den Dioden bin ich überhaupt nicht gekommen, dabei hätte ich die wohl noch in einem meiner tausend Kästchen.
Wie warm werden denn die Dioden im Betrieb? Hintergrund meiner Frage ist: ich müsste die blanken Drahtenden isolieren, und allen eine Schlumpfschlauchsocke zu verpassen, wäre am einfachsten. Sie dürfen sich nur nicht überhitzen.
Gruß, Hajo König
Die Wärme ist sicher kein Problem. Sie werden zwar etwas wärmer, doch kaum spürbar. Ausserdem sind diese Dioden sehr robust. Es gehen auch 1N4002, 1N4003 usw.. Zusammenlöten und Einschrumpfen ist kein Problem.

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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#10

Beitrag von kraweuschuasta »

nAbend

Frage: warum nimmst Du keinen Fixspannungsregler 7809 oder noch besser LM317T der ist variabel ?

Idealerweise würd ich vorher die Stromaufnahme des Lüfters mit einem 9V Netzeil messen....

lg Wolfgang

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hjkoenig
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Re: Widerstandswert gesucht - und verrechnet?

#11

Beitrag von hjkoenig »

Hallo,
ich habe mehrere 12V Lüfter in Betrieb, die mit einem 9V Netzteil leise und ausreichend leistungsstark laufen. Die Dioden werde ich ausprobieren, weil ich sie noch in der Kiste habe und dann kein Bauteil extra besorgen muss. Aber es ist immer gut zu wissen, welche Möglichkeiten es noch gibt. Vielen Dank für den Hinweis.
Gruß, Hajo König

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