Lichtmessgerät

[Nukitaz]

Ich blicke da nicht durch, denn am Eingang ist eine LED und kein Photoelement. Eigentlich müsste man auch das Datenblatt des Transistors haben oder nicht? UEs und REs sind auch nicht im Schaltplan zu finden. Ich habe hier keine Ahnung wie man anfangen muss.

[der mit den kurzen Armen]

U es und R es sind sehr wohl in der Schaltung vorhanden . Es ist der R des Potis zwischen E und S .
Damit der Strom im Messgerät 0 wird muss am + Pol und am Minuspol des Messgerätes die gleiche Spannung anliegen.

[BernhardS]

Fangen wir mit dem ersten Punkt an. Eine LED kann auch als Fotodetektor verwendet werden. Sie hat sogar einen Vorteil gegenüber einem Fototransistor, weil sie bevorzugt auf Licht ihrer Farbe reagiert.

Grundsätzlich ist der Sperrstrom von der Helligkeit abhängig. Sie kann auch bei großer Helligkeit als Fotoelement arbeiten, also Strom liefern. Natürlich nicht viel - und das ist milde formuliert. Das scheint in dieser Schaltung gemeint zu sein. Daher der doch recht große Parallelwiderstand von 100 MOhm.

[Nukitaz]

Ich habe Ig erstmal nicht ausgerechnet, weil ich mir nicht sicher bin, wie die Widerstände zueinander stehen. Hier meine Gedankengänge, bis wo ich komme. Was sagt ihr dazu? Freu mich auf Tipps.

[der mit den kurzen Armen]

Da schüttelt es ja den Hund samt Hütte!

[anders]

Da schüttelt es ja den Hund samt Hütte!

Was will uns der Dichter damit sagen?

Eigentlich müsste man auch das Datenblatt des Transistors haben

Das wäre sinnvoll, aber um die Aufgabe lösen zu können ist es nicht nötig.
Das Symbol des Transistors ist auch falsch gezeichnet. Aufgrund der Schaltung kann man aber sagen, dass es sich um einen N-Kanal-Sperrschicht-FET handelt. Da fehlt also noch die nach rechts gerichtete Pfeilspitze am Gate.

Die 15mA, die du für die Reihenschaltung der beiden rechten Widerstände ausgerechnet hast, sind ok.
Der Rest der Schaltung kann höchstens noch 0,6mA zu I_G beitragen, aber da Us=2V eingezeichnet ist, sind es hier nur 0,2mA. I_G beträgt unter den Bedingungen der Aufgabe also 15,2mA.

Den Sperrstrom, der aus dem Gate herausfliesst, kannst du komplett vernachlässigen, weil er bei den gebräuchlichen JFETs weit unter 1nA liegt. Bei Zimmertemperatur typisch sind Werte von wenigen pA.
Ebenso ist die Größe des Fotostroms durch den 100M Widerstand uninteressant, weil das ein separater Stromkreis ist, der nur an einer Stelle mit den rechten Kreisen verbunden ist. Die Verbindung über die Gate-Sperrschicht kann man für praktische Zwecke als Isolation ansehen.

Eine LED kann auch als Fotodetektor verwendet werden. Sie hat sogar einen Vorteil gegenüber einem Fototransistor, weil sie bevorzugt auf Licht ihrer Farbe reagiert.

Genauer gesagt, ist sie nur für Licht mit kürzerer Wellenlänge empfindlich, und für langwelligeres Licht blind.
So ist z.B. eine blaue LED ein ganz passabler Detektor für ultraviolettes Licht, aber für IR, rot, gelb, grün ist sie völlig unempfindlich und selbst im blauen Spektralbereich noch ziemlich schlecht.

[der mit den kurzen Armen]

Für die Aufgabe reicht das ohmsche Gesetz völlig aus.
Der Strom durch das Messgerät soll 0 mA betragen. Am Plus des Messgerätes liegen 2 Volt an . Damit der Strom durch das Messgerät 0 wird müssen auch am Minuspol des Messgerätes 2 V anliegen.
So und wenn an dem 10 k Widerstand 2 V anliegen fließt da welcher Strom durch? Richtig 0,2mA und das ist Auch der Strom It. So weiter im Text bei 6 V fließt durch die Reihenschaltung des 150 Ohm Wiederstandes und das 250 Ohm Poti welcher Strom? richtig 6 V : 400V:A= 15mA
15 mA +0,2mA = 15,2 mA somit ist I gesamt 15,2mA
Mit dem Wert von 150Ohm und dem Strom von 15mA kannst du die Spannung über diesem R berechnen! U=R*I und mit Werten 150V:A*0,015A= 2,25V Daraus folgt am Poti zwischen E und A liegen 6V-2,25V = 3,75V
So und da am Minuspol ebenfalls 2 V anliegen müssen liegt diese Spannung auch zwischen S und A an >>>> 3,75V -2 V = 1.75V wolla diese Spannung liegt zwischen E und S an und mit diesem Wert lässt sich auch Res berechnen.
R=U:I R= 1,75V : 0,015 A = 116,6 Ohm ! Wie du siehst reicht für diese Aufgabe nur logisches denken und das ohmsche Gesetz. Den Mosfet , die Led und die 100 M ohm kannst du völlig außer acht lassen. und warum das 5 k Poti da auch raus fällt erklärt dir das ohmsche Gesetz.