Woher weiß ich, wo ich Widerstände auf meiner Schaltung platzieren muss?

In einigen Büchern heißt es, dass die Stromversorgung über den Minuspol des Netzteils erfolgt. Wenn dies der Fall ist, startet die Schaltung vom Minuspol aus, richtig?

Angenommen, ich habe eine einfache Schaltung mit einer 6-V-Versorgung, einem 1-K-Widerstand und einer LED. Wenn ich den Widerstand mit der positiven Quelle verdrahte, diese dann mit der Anode der LED und zurück mit Masse verdrahte, funktioniert die Schaltung einwandfrei.

Wie kann das sein? Sollte der Widerstand nicht zwischen der Kathode und der negativen Quelle liegen?

Es ist wahr, dass in den meisten Leitern die tatsächlichen Ladungsträger negativ geladene Elektronen sind, die den negativen Anschluss der Energiequelle verlassen, durch die Schaltung gehen und zum positiven Anschluss der Quelle zurückkehren.

Frühe Wissenschaftler, die Elektrizität studierten, wussten jedoch nichts über Elektronen und erklärten willkürlich, dass Strom vom positiven Pol der Batterie durch den Stromkreis zum negativen Pol der Batterie zurückfloss. Heutzutage verwendet fast jeder diesen "konventionellen" (positiven Ladungs) Strom, und Sie werden Verwirrung vermeiden, indem Sie ihn auch verwenden.

Schaltungen funktionieren gleichermaßen gut, unabhängig davon, ob Sie an sie mit konventionellem (positivem) oder elektronischem (negativem) Strom denken möchten.

Für Ihre LED- und Widerstandsschaltung ist es unerheblich, welche Komponente mit dem Pluspol der Batterie verbunden ist, da Kirchoffs Stromgesetz besagt, dass der Strom an allen Punkten in einer Reihenschaltung gleich ist. Das heißt, der Widerstand begrenzt den Strom durch die LED, unabhängig davon, wie der Strom Ihrer Meinung nach fließt, unabhängig davon, ob er "vor" oder "nach" der LED angeordnet ist.

Sie müssen nicht an den Strom oder die Leistung denken, die an der einen oder anderen Seite des Netzteils "anläuft". Der Strom fließt in vollständigen Stromkreisen, er startet oder stoppt nicht an einer bestimmten Stelle entlang der Schleife.

Insbesondere wenn zwei Teile in Reihe geschaltet sind, bedeutet dies, dass der Strom durch sie gleich ist und die Spannung über die Reihenkombination gleich der Summe der Spannungen über die beiden Komponenten ist. Dies sind grundlegende Implikationen von Kirchoffs aktuellem Gesetz und Kirchoffs Spannungsgesetz .

In Ihrem speziellen Fall spielt es keine Rolle, ob sich der Widerstand auf der Kathodenseite oder der Anodenseite der LED befindet. In beiden Fällen wird der Strom durch die LED auf denselben Wert begrenzt.