PHYSIK compact - Basiswissen 7

Kennlinie einer Leuchtdiode

Fachbezug

Lernziele

Aufgabe

Im Koordinatensystem wurden die Spannungs- Strom - Wertepaare für eine Leuchtdiode (LED, light emitting diode) eingetragen. Bei geringer Spannung fließt kein Strom; ab einer Spannung U ≈ 1 V beginnt die LED zu leuchten (Hinweis): Die Stromstärke nimmt dann bei kleinen Spannungszuwächsen stark zu (achte darauf, dass die Stromstärke bei durchschnittlichen LEDs kleiner als 20 mA sein muss).

Bei umgekehrter Polung der Betriebsspannung tritt kein Stromfluss durch die Diode auf.

Daten löschen | Vorgegebene Messdaten eintragen

Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

Trage eigene Messwerte (-3.5 V ≤ U ≤ 4 V, 0 A ≤ I ≤ 0.025 A) mit dem folgenden Formular in das Diagramm ein:

Spannung U = V
Stromstärke I = A

Aktivitäten

Baue eine "Potentiometerschaltung" auf, mit der du Spannungen zwischen 0 V und 6 V an die LED anlegen kannst. Miss jeweils den genauen Spannungswert und die zugehörige Stromstärke! Achte darauf, dass die elektrische Stromstärke einen maximalen Wert von 20 mA nicht überschreitet - im Datenblatt zur LED kannst du den maximalen Stromfluss nachlesen.

Baue für die Messungen im negativen Spannungsbereich einfach die LED umgekehrt in die Schaltung und ordne anschließend allen Strom- und Spannungswerten deines Messgeräts das negative Vorzeichen zu.

  1. Lege durch je zwei benachbarte Messpunkte Geraden und bestimme ihre Steigung mit Hilfe des Steigungsdreiecks (Hinweis)!
  2. Die Steigung gibt den Quotienten Δ I / Δ U an. Dieser Quotient wird differentieller Leitwert genannt. Gib jeweils den Quotienten Δ U / Δ I = Δ R für den differentiellen Widerstand an!
  3. Beschreibe, wie sich der differentielle Widerstand der LED bei Zunahme der Spannung von 0 V bis ca. 2 V verändert!
  4. Gib an, wo im Koordinatensystem der Durchlassbereich und wo der Sperrbereich der Diode liegen!
  5. Beschreibe das Verhalten des differentiellen Leitwerts und des differentiellen Widerstands im Durchlass- und Sperrbereich der Diode!

Erstellt mit GeoGebra