Halbleiterdiode

Joachim Herz Stiftung

Die konkrete Schaltung wird z.B. mit einer roten und einer grünen LED, zwei Widerständen mit \(270\,\rm{\Omega}\) und einer Fahrradglühlampe \((6\,\rm{V}/0{,}1\,\rm{A})\) aufgebaut. Wir betrachten nun systematisch die möglichen Schaltzustände.

Beide Schalter sind offen

Man beobachtet, dass beide LEDs leuchten, die Glühlampe jedoch nicht. Der Grund hierfür ist, dass die Glühlampe mit den in der Skizze angegebenen Daten  einen Widerstand von \(60\,\rm{\Omega}\) hat. Dies ist im Vergleich zu den beiden in Serie liegenden Vorwiderständen ein relativ kleiner Wert. Somit fällt an der Glühlampe (Spannungsteilerschaltung) nur etwa eine Spannung von \(0{,}9\,\rm{V}\) ab. Dies bedeutet, dass die Glühlampe nicht leuchtet, die beiden LEDs dagegen schon, da diese schon bei einem Stromfluss von wenigen Milliampere eine Leuchterscheinung zeigen.

Nur einer der beiden Schalter ist geschlossen

Die LED, die parallel zum geschlossenen Schalter liegt ist kurzgeschlossen und leuchtet deshalb nicht. Durch die andere LED fließt nun mehr Strom als bei Fall 1, sie leuchtet also heller. Die an der Glühlampe anliegende Spannung reicht immer noch nicht für eine Leuchterscheinung aus.

Beide Schalter sind geschlossen

Beide LEDs sind kurzgeschlossen, sie leuchten also nicht. Die Glühlampe leuchtet nun sehr hell, da die an ihr anliegende Spannung größer als die Betriebsspannung ist.

Eignung für die Überwachung des Schließzustandes von zwei Türen (z.B. Hauseingangstüren) von drei verschiedenen Räumen aus

Man baut z.B. an die Eingangstüren Kontakte, so dass die Türen wie Schalter wirken. Ist eine Tür geschlossen so ist der Schalter geschlossen und umgekehrt. Die drei Signallampen mögen sich in drei verschiedenen Zimmern des Hauses befinden.

Aus der obigen Tabelle ist zu ersehen, dass die Schaltung nicht geeignet ist, den Schließzustand der Türen zu überwachen. So leuchtet z.B. LED₁ nicht, gleich ob Schalter S₂ geschlossen oder offen ist.