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Lisa Schneider
Eine LED ohne Vorwiderstand ist wie ein Auto ohne Bremse: Der Motor dreht willig, aber nichts begrenzt die Fahrt. Genauso verhält sich eine Leuchtdiode, sobald sie leuchtet.

Das Gaspedal liefert Kraft, die Bremse aber bestimmt, wie schnell die Fahrt tatsächlich wird. Vollgas ohne Bremse bedeutet: Das Auto beschleunigt, bis etwas kaputtgeht. Die Bremse ist das Gegenstück zum Vorwiderstand. Sie hält das Tempo auf einen Wert, den Motor und Fahrer vertragen.

Fachlich gesehen: Die LED ist kein ohmscher Widerstand. Sie braucht eine Flussspannung (Forward Voltage), also die Spannung, die an ihr abfällt, wenn sie leuchtet. Danach lässt sie den Strom fast unbegrenzt ansteigen. Der Vorwiderstand wird in Reihe, hintereinander in derselben Leitung, zwischen GPIO-Pin (den digitalen Ausgang des Mikrocontrollers) und LED geschaltet. Ohne ihn sieht die LED den Pin wie einen Kurzschluss, und der sehr hohe Strom kann LED und Ausgang zerstören. Pin, Widerstand, LED und Masse (GND) müssen alle in einer Kette liegen.

Die Rechnung folgt dem ohmschen Gesetz, U = R · I. Der Widerstand ergibt sich aus Versorgungsspannung minus Flussspannung, geteilt durch den Wunschstrom. Nimmt man eine rote LED: 3,3 V minus etwa 2 V Flussspannung, geteilt durch 10 mA, ergibt rund 130 Ohm. Häufiger Fehler: die vollen 3,3 V in die Rechnung zu stecken, obwohl an der LED selbst ihre Flussspannung abfällt.

Das Bild hat eine Grenze: Ein Auto ohne Bremse fährt irgendwann von selbst in den Stillstand. Ein GPIO-Pin nicht, denn er ist nur für kleine Ströme im Bereich weniger Milliampere ausgelegt.

Der Vorwiderstand heißt nicht Zubehör, sondern Strombegrenzung: Die LED wählt ihren Strom nie selbst. Erst rechnen, dann anschließen.

📌 Flussspannung · ohmsches Gesetz · in Reihe schalten

📚 IoT von Grund auf · Tag 2 von 30
#Mikrocontroller #esp32 #embedded
4 Tage vor

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