Hi tobby,
ja, was Spannung und Stromstärke angeht, hast du wohl recht, solange es eine fertige Schaltung angeht.
Werden aber zusätzlich wieder andere Dinge angeschlossen, ändert sich das umgehend. Der Stromverbrauch sinkt dann nicht, er steigt, bis er nicht mehr kann. Dafür sinkt dann die Spannung, damit der Strom weiter fließen kann. Irgendwann kollabiert das dann, weil die Bauteile aus den Parametern laufen.
Die Spannung ergibt sich nicht, sie wird vordefiniert, eingestellt oder ist fix. In konventionellen Schaltungen, so wie wir sie betreiben,stellt sich anhand der verbauten Komponenten dann der Strom ein. Diese Schaltung kann solange um weitere Verbraucher erweitert werden, bis die lieferbare Strommenge erreicht ist. Dann sinkt die Spannung wieder oder im fachchinesisch: die Spannung bricht zusammen oder sie kollabiert.
Das liegt bei unseren Schaltungen daran, daß Strom halt nur begrenzt zur Verfügung steht Du kaufst ein Netzteil, das 1A Strom bei 5V liefert oder du verbaust einen Spannungsregler, der aus 12V V5 macht und das ebenfalls bei 1A. Auch beim Mega sind wir abhängig, wenn wir sie über USB mit Strom versorgen. Die Spezifikation bei USB 2.x besagt, daß pro Port nur 500mA zur Verfügung gestellt werden können, bei USB 3.x sind es schon 900mA.
Du siehst, Strom steht nicht unendlich zur Verfügung. Selbst wenn du bei 230V Wechselspannung einen Kurzschluß fabrizierst, fliegt dein Sicherungsautomat raus. Du kannst ihn wieder reindrücken, aber in dem Moment knackt es schon wieder und das wiederholt sich so lange, bis du einen Verbraucher abklemmst. Wenn nicht, fliegt die Haussicherung raus und die Stadtwerke müssen kommen und dann wird es teuer.
Stromverbrauch läßt sich berechnen. In dem Video wurde er lediglich gemessen aber es wurd nicht gezeigt, wie man ihn berechnen kann und zwar schon bevor der Strom eingeschaltet wird.
Angenommen, du möchtest eine LED anschließen. Kannst du beim Mega, sogar ohne Vorwiderstand. Funktioniert, garantiert. Nur du quälst damit die Strombegrenzungsschaltung für den Pin, bis sie sich irgendwann verabschiedet. Der schlaue Bastler berechnet das vorher. Soll eine LED mit 20mA bei einer Betriebsspannung von 5V betrieben werden, schaut man sich die Daten der LED an. Durchbruchspannung, also die Spannung ab der die LED Licht aussendet ist angegeben mit z.B. 1,9V. Also muß die restliche Spannung, nämlich 3,1V irgendwo hin.Hier bietet sich der Vorwiderstand an, über dem diese Spannung abfallen soll. Nun kann man hier nicht irgendeinen Widerstand nehmen, denn das funktioniert nur unzureichend, man kann ihn berechnen und zwar recht präzise.
In dem Video wurde vom Ohm'schen Gesetz gesprochen, also der Proportionalität von Strom, Spannung und Widerstand.
Wir suchen also einen Widerstand, durch den 20mA Strom fließen sollen und über dem 3,1V Spannung abfallen.
Nach Herrn Ohm ist die Spannung (Formelzeichen U in Volt) gleich dem Produkt aus Widerstand (R in Ohm) und Strom (I in Ampère), also U=R*I (du erinnerst dich an das Dreieck)
Diese Formel kann man auch umstellen, je nachdem, was ich suche. Suche ich den Widerstand, brauche ich Strom und Spannung. Beides habe ich. An das Dreieck gedacht: U=R*I und R möchte ich haben, dann ist R=U/I. Die vorhandenen Werte in die Formel eingesetzt: R=(5V - 1,9V = 3,1V) / 0,02A = 155 Ohm
Du kannst auch rechnen: 3,1V / 20 = 0,155 - Aufpassen die Milliampère sind tausendstel, also ist es das Ergebnis auch und muß mit dem Faktor 1000 multipliziert werden. Daher gleich bei einheitlichen Einheiten bleiben.
Nun ist 155 Ohm kein gängiger Wert. Daher hat die Industrie sog. Widerstandsreihen "erfunden", die E-Reihen. Es gibt die E3, E6, E12, E24, E48 und E96 Reihe. Die Reihennummer gibt an, wieviele Werte sich in der jeweiligen Reihe befinden und welche die Industrie herstellt. Mit den E-Reihen gekoppelt sind wiederum die Toleranzen der Widerstandswerte. Das führt jetzt zu weit, aber kannst du gerne hier nachlesen:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109071.htm
Dementsprechend kannst du einen gängigen Wert aus der E24-Reihe wählen (150 Ohm), aus der E48-Reihe (154 Ohm) oder aus der E96-Reihe (156 Ohm).
Du siehst, den exakten Wert gibt es nicht, also wird ein Wert genommen, der dem errechneten recht nahe kommt und/oder zur Verfügung steht. Mit diesem Wert kannst du dann wiederum berechnen, wieviel Strom tatsächlich fließen sollte und kannst es nachmessen: I=U/R.
Daß die LEDs immer dunkler werden, liegt halt daran, daß die Spannung sinkt (wie bereits oben erwähnt) oder um es mit dem Viedo zu vergleichen: die Elektronen haben alle ihr Packerl und damit das gewährleistet ist, muß die Spannung runter. Nur irgendwann ist dann alles dunkel. Genau eben der Effekt, den du beschreibst.
Wenn sich das bei mir ein wenig flapsig angehört hat, so liegt das an meiner über die Jahre erworbenen Routine...
Zu deiner Schaltung: die ist schon fein, aber wenn sie nur als Synonym stehen soll, laß die Werte ganz weg und schreibe stattdessen Rv für Vorwiderstand. Dann kommt der Leser nicht auf falsche Gedanken
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Supporter
). Für die Cockpitür sieht das dann ungefähr so aus 
