Leuchtdioden als Nachweis für Wechselspannungen.

Leuchtdioden werden in vielen Geräten der Unterhaltungselektronik eingesetzt.Ihr Aufleuchten zeigt dabei den Betrieb oder die Betriebsbereitschaft des jeweiligen Gerätes an. Der erste Teil ihres Namens ist damit klar : sie "leuchten" - geben Licht ab.

Die Diode - ein "Elektronenventil".

Leuchtdioden sind aber auch Dioden wie andere Halbleiter- oder Röhrendioden.
Dioden sind so etwas wie ein "Ventil" für Elektronen: so wie das Ventil an einem Fahrradreifen die Luftmoleküle nur hinein- aber nicht wieder herauslassen sollte, lassen auch Dioden die Elektronen nur in einer Richtung passieren.

Wie Halbleiterdioden aufgebaut sind und wie sie zum "Ventil" werden, ist an einer anderen Stelle beschrieben.

1.) Die Durchlassrichtung.

Hier ist eine Leuchtdiode in Durchlassrichtung geschaltet. Wird der etwas kürzere Anschluss einer neuen Leuchtdiode mit dem Minus-Pol einer Quelle und der längere mit dem Plus-Pol verbunden, so leuchtet sie. Dazu benötigt sie eine Spannung von ca. 1,6 V (rote Leuchtdiode) bis etwa 3,0 V für eine blaue Leuchtdiode.

Gleiche Dinge passen zusammen:

• Der kurze Anschluss bezeichnet die Kathode. Ist diese am Minus-Pol, dann klappt es!
• Der "Balken" im Schaltzeichen der Diode erinnert an das "-" Zeichen der Quelle, sind sie zusammen ist die Diode in Durchlassrichtung.

2.) Die Sperrrichtung.

Wird umgepolt, also der längere Anschluss der Leuchtdiode mit dem Minus-Pol verbunden, so sperrt die Leuchtdiode (kein Leuchten). Der "Balken" im Schaltbild ist dann mit dem Plus-Pol der Quelle (oben) verbunden.

3.) Ein Polungsanzeiger: zwei Leuchtdioden entgegengesetzt, parallel geschaltet.

Was erwartest du, wenn man zwei Leuchtdioden parallel schaltet, aber entgegengesetzt polt?

Nun, dann ist immer eine Leuchtdiode in Durchlassrichtung, während die andere Leuchtdiode in Sperrrichtung ist.
Sie leuchten also niemals gleichzeitig!

Hier ist der Plus-Pol der Quelle oben und der Minus-Pol unten. Die rechte Leuchtdiode ist in Durchlassrichtung, die linke Leuchtdiode in Sperrichtung. ( vgl. oben )

Hier wurde die Polung der Quelle geändert: der Minus-Pol ist nun oben und der Pluspol unten. Die rechte Leuchtdiode ist nun in Sperrrichtung (Minus-Pol am Pfeil), die linke Leuchtdiode in Durchlassrichtung (Minus-Pol am "Balken").

Wir haben also eine Art "Polungsanzeiger" gebaut. Je nach Polungsrichtung der Quelle leuchtet entweder die eine oder die andere Leuchtdiode auf.

Weiterhin ist die Helligkeit des Leuchtens in gewissen Grenzen ein Maß für die Größe der Spannung: je heller die Leuchtdiode leuchtet, desto größer die Spannung.

4.) Nachweis von Wechselspannung.

© Klaus-Dieter Grüninger, Landesbildungsserver, 2005