Die 12 häufigsten Fehler
1Milliampere einfach als Ampere eingesetzt
So wird oft gerechnet: Für eine LED mit 20 mA an 9 V: R = (9 V − 2 V) : 20 = 0,35 Ω.
Richtig ist: Erst umrechnen: 20 mA = 0,02 A. R = 7 V : 0,02 A = 350 Ω.
mA durch 1000 teilen, bevor du einsetzt — sonst liegst du um Faktor 1000 daneben.
2Die Spannung der LED nicht abgezogen
So wird oft gerechnet: R = Uges : I = 9 V : 0,02 A = 450 Ω.
Richtig ist: Die LED nimmt sich 2 V, am Widerstand liegt nur der Rest: (9 V − 2 V) : 0,02 A = 350 Ω.
In Reihe gilt Uges = ULED + UR — der Widerstand bekommt den Rest.
3Die Diode wie einen festen Widerstand behandelt
So wird oft gerechnet: Bei 0,7 V fließen 10 mA, also R = 70 Ω; bei 1,4 V dann eben 20 mA.
Richtig ist: Die Kennlinie ist stark gekrümmt: schon bei 0,8 V fließt ein Vielfaches. R = U : I gilt nur für genau diesen einen Arbeitspunkt.
Die Diode hat keinen Widerstandswert, nur einen Arbeitspunkt.
4n-dotiert mit „negativ geladen“ verwechselt
So wird oft gerechnet: Das n-Gebiet ist negativ geladen, das p-Gebiet positiv — deshalb ziehen sie sich an.
Richtig ist: Beide Gebiete sind nach außen neutral: zu jedem zusätzlichen Elektron gehört ein fester positiver Atomrumpf. Raumladungen gibt es nur in der schmalen Sperrschicht.
Dotieren heißt tauschen, nicht aufladen.
5Bei der Eigenleitung nur Elektronen gezählt
So wird oft gerechnet: Wärme macht im reinen Silizium Elektronen frei; Löcher spielen keine Rolle.
Richtig ist: Jedes Elektron hinterlässt genau ein Loch. Bei 1000 freien Elektronen gibt es 1000 Löcher — beide tragen zum Strom bei.
Eigenleitung erzeugt immer Paare: Elektron und Loch.
6NTC und PTC vertauscht
So wird oft gerechnet: Der NTC wird warm, also steigt sein Widerstand: aus 10 kΩ werden 15 kΩ.
Richtig ist: NTC = Heißleiter. Wärme erzeugt Ladungsträger, der Widerstand sinkt: aus 10 kΩ bei 25 °C werden bei 50 °C nur noch etwa 4 kΩ.
NTC: das N steht für negativ — wärmer, also nach unten.
7Beim Spannungsteiler den falschen Widerstand oben eingesetzt
So wird oft gerechnet: R1 = 2 kΩ, R2 = 8 kΩ an 10 V: U2 = 10 V · 2 kΩ : 10 kΩ = 2 V.
Richtig ist: In den Zähler gehört der Widerstand, an dem gemessen wird: U2 = 10 V · 8 kΩ : 10 kΩ = 8 V. Probe: 2 V + 8 V = 10 V.
Oben dein eigener Widerstand, unten die Summe — und am Ende die Summe der Teilspannungen prüfen.
8Den LDR falsch herum gedacht
So wird oft gerechnet: Je heller es wird, desto größer wird der Widerstand des LDR.
Richtig ist: Licht erzeugt Ladungsträger: hell → kleiner Widerstand (einige hundert Ω), dunkel → großer Widerstand (mehrere MΩ).
Mehr Licht, mehr Ladungsträger, weniger Widerstand.
9Einer einzelnen Solarzelle zu viel Spannung zugetraut
So wird oft gerechnet: Eine Solarzelle liefert 12 V; wird sie heller bestrahlt, steigt die Spannung weiter.
Richtig ist: Eine Siliziumzelle liefert 0,5 bis 0,6 V — unabhängig von ihrer Fläche. Für 12 V schaltet man 24 Zellen in Reihe: 24 · 0,5 V = 12 V. Mehr Licht erhöht vor allem die Stromstärke.
Die Spannung kommt vom Material, der Strom von der Fläche.
10Den Wirkungsgrad als Zahl statt als Prozentsatz gerechnet
So wird oft gerechnet: Modul mit 1,6 m² bei 1000 W/m² und 20 % Wirkungsgrad: P = 1000 · 1,6 · 20 = 32 000 W.
Richtig ist: 20 % bedeutet 0,20. P = 1000 W/m² · 1,6 m² · 0,20 = 320 W.
Prozent zuerst durch 100 teilen, dann multiplizieren.
11In Sperrrichtung die Spannung falsch verteilt
So wird oft gerechnet: Die Diode sperrt, es fließt kein Strom — trotzdem fallen am Vorwiderstand die vollen 9 V ab.
Richtig ist: Ohne Strom gilt UR = R · I = 350 Ω · 0 A = 0 V. Die kompletten 9 V liegen an der gesperrten Diode.
Kein Strom heißt keine Spannung am Widerstand.
12Elektronenvolt mit Volt gleichgesetzt
So wird oft gerechnet: Die Bandlücke von Silizium ist 1,1 eV, also braucht man 1,1 V Klemmenspannung, damit der Kristall leitet.
Richtig ist: 1,1 eV ist die Energie, die ein einzelnes Elektron für den Sprung ins Leitungsband braucht. Diese Energie kann auch aus Wärme oder Licht kommen — mit der angelegten Spannung hat der Wert nichts zu tun.
eV ist eine Energie, V eine Spannung.