In einem anderen Kapitel haben wir die Leuchtdiode kennengelernt. Dort stand auch etwas über die Durchlaßspannung. Dabei handelt es sich um die Spannung, die über der LED abfällt, wenn ein Strom durch sie hindurchfließt. Daß heißt aber auch, daß die angelegte Spannung ohne Vorwiderstand nicht größer sein darf, weil es sonst zur Zerstörung der LED kommt. Wollen wir nun aber eine Leuchtdiode an einer höheren Spannung betreiben, so benötigen wir einen Vorwiderstand.

Ein Vorwiderstand ist ein einfacher Festwiderstand, dessen Höhe so bemessen sein muß, daß an ihm die überflüssige Spannung in Wärme umgesetzt wird.

Der Widerstand wird in Reihe mit der LED geschaltet. Dadurch wird der Strom auf ein zulässiges Maß begrenzt.

Wir wollen nun so einen Vorwiderstand berechnen.

Gegeben sei eine Spannungsquelle von 12 Volt (Autobatterie) und eine rote Leuchtdiode (1.6 Volt/0.02 Ampere).

Für die Berechnung bemühen wir wieder das Ohmsche Gesetz:

Diese Rechnung ist aber noch nicht komplett, denn wir haben die Durchlaßspannung der LED nicht mit eingerechnet. Also müssen wir die Formel noch etwas umstellen:

R _V = Wert des Vorwiderstands (in Ohm)
U _ges = Die Spannungsquelle (in Volt)
U _LED = Der Spannungsabfall an der LED (in Volt)
I _LED = Der Strom durch die LED (in Ampere)

Nun muß der Vorwiderstand aber nicht unbedingt diese 520 Ohm aufweisen. Es gibt ja auch gar keinen Widerstand mit diesem Wert zu kaufen. Deshalb geben wir den Wert in die Widerstandsberechnung ein oder sehen in die Normreihentabelle und dort in die Spalte "E12" und finden den Wert "5.6", was uns sagt, daß es einen Widerstand mit dem Wert 560 Ohm gibt.
Ein 560 Ohm-Widerstand mit 5% Toleranz reicht aber auch völlig aus. Diese Behauptung will ich euch auch beweisen. Dazu stellen wir die Formel um, sodaß wir den fließenden Strom berechnen können:

Der Helligkeitsunterschied bei der LED ist demnach so gering, daß man ihn nicht bemerkt.

Den Widerstandswert des Vorwiderstandes kennen wir nun. Jetzt müssen wir noch berechnen, wieviel Watt Leistung der Widerstand "verbraten" muß.

Dazu bemühen wir unsere Leistungsformel (P=U*I).

Die Spannung, die an dem Widerstand abfällt, beträgt (Uges-Uled) und der Strom, der durch ihn hindurchfließt, ist gleich dem Strom der LED.
Also:

Der Widerstand muß also mit 0.208 Watt belastbar sein. Das heisst, daß ein 1/4 Watt-Widerstand völlig ausreicht.

Resultat: Wenn ihr eine rote Leuchtdiode an 12 Volt betreiben wollt, dann müßt ihr euch zusätzlich noch einen 560 Ohm Widerstand mit 1/4 Watt kaufen. Toleranz des Widerstandes: 5%