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Elektronik Grundlagen
Spannung, Strom, Widerstand
- Spannung $U$ in V (Volt), 0V (GND, Ground) 3.3V auf dem ESP32 (plus 5V (VIN) vom USB). (Analogie: Wasserdruck, Höhenunterschied)
- Strom $I$ in A (Ampère), max 10-20mA auf den Pins (Analogie: Wasserfluss (Liter pro Sekunde))
- Widerstand $R$ in $\Omega$ (Ohm). Z.B. typischer Vorwiderstand für LED: $R$=220$\Omega$. (Analogie: Rohrdicke (grosser Widerstand ist dünnes Rohr)).
Es gilt: $$U = R \cdot I \qquad R = \frac{U}{I} \qquad I = \frac{U}{R}$$
Beispiele:
- Strom bei 3.3V über 220$\Omega$ Widerstand: $0.015A = 15mA$. Also gerade noch ok für ESP32.
- Strom bei 3.3V über 50k$\Omega$ Widerstand (typischer Pullup/Pulldown-Widerstand): $0.00007 A = 0.07mA$.
Widerstände in Serie (hintereinander), Spannungsteiler
- Widerstände addieren sich.
- Spannung wird aufgeteilt → Potentiometer, Messen variabler Widerstände (z.B. Photowiderstand).
Beispiele:
- U=3.3V, R1=220$\Omega$, R2=1k$\Omega$. Dann ist der Strom durch beide Widerstände $I=U/(R1+R2)$. Die Spannung über R2 ist U2=R2*I2 = R2*I = R2/(R1+R2)*U = 2.7V$.
- Ein Photoresistor hat einen Widerstand von 250$\Omega$ bei Vollicht bis 50k$\Omega$ bei Dunkelheit. Dieser wird in Serie mit einem 10k$\Omega$ Widerstand geschaltet und mit 3.3V versorgt. In welchem Bereich variiert die Spannung zwischen den beiden Widerständen?
Photoresistor testen
Bauteile: ESP32, Photoresistor, 10k$\Omega$ Widerstand, 3 m-m-Kabel.
https://randomnerdtutorials.com/esp32-adc-analog-read-arduino-ide/