Kurs elektroniki – #6 – diody krzemowe oraz świecące (LED)

[Treker (Damian Szymański)]

Wojciech_M, widzę, że lubisz ryzykowne eksperymenty (ledy bez rezystorów) Spróbuj najpierw zmierzyć napięcie, które jest na zaciskach baterii w momencie, gdy podłączasz do niej tyle diod bez zabezpieczenia.

[Sabre]

Wojciech_M, to co napisałeś jest mało prawdopodobne. Co prawda nie napisałeś jakich diod użyłeś, ale licząc nawet diody czerwone o napięciu 1,6-1,8V to wychodzi napięcie przewodzenia na poziomie 9,6-10,8V co w zasadzie dyskwalifikuje świecenie diod.

Jest to co prawda możliwe dla wszystkich czerwonych ledów i świeżej baterii 9V (ma ona wtedy około 10,5V) ale tak jak napisałem dość mało prawdopodobne.

Edycja:

Żeby nie było, nagraj filmik i pokaż nam swój eksperyment .

[Krrris88]

Witam wszystkich na forum, jestem tutaj nowy (jak i w samej elektronice).

Aż do szóstej części kursu wszystko było dla mnie jasne. Mam problem z zadaniem 6.2. Dla czterech diod dobiorę rezystor, ale jak policzyć dla pięciu? Napięcie na pięciu diodach (5 x 2V = 10V) jest większe od tego na baterii (9V), a inni forumowicze napisali, że dopiero przy sześciu im nie świeci.

[Lukaszm]

Pięć diod świeci bo płynie wystarczająco duży prąd (jeszcze), napięcie na diodzie zależy od prądu przez nią płynącego, więc na każdej diodzie masz spadek mniejszy niż te (powiedzmy) nominalne dwa wolty.

[Krrris88]

To jest dla mnie jasne, ale jak to ma się do doboru rezystora? Co mam w takiej sytuacji wstawić do wzoru: R = 9V - ?V / I, żeby dobrać odpowiedni?

[ Dodano: 17-01-2017, 20:10 ]

Czy mam wstawić do wzoru w miejsce napięcia diod wartość zbliżoną do 9V, np. 8,9V i dla takiej wartości wyliczyć R?

[Lukaszm]

Wprost tego nie policzysz, musisz na początku przyjąć jakieś założenie co do płynącego prądu i iteracyjnie sobie liczyć. Ewentualnie policzysz jeżeli charakterystykę U(I) diody przybliżysz sobie wielomianem (np. drugiego stopnia)

[Sabre]

Krrris88, musisz znać mniej więcej napięcie przewodzenia diod w zależności od koloru i płynącego prądu. Napięcia te były podawane w kursie elektroniki. Do tego pamiętaj, że nowa bateria 9V ma w rzeczywistości bez obciążenia napięcie około 10,5V ponieważ składa się z 6 połączonych szeregowo baterii (6 jest zazwyczaj, ale z drugiej strony trochę dużo wychodzi w przeliczeniu na 1, nie spotkałem się z 9V bateriami, które składałyby się z 7 baterii, ale może ktoś mnie poprawi ). Czerwone diody mają napięcie przewodzenia około 1,6 do 1,8V i przy takim napięciu i prądzie nawet poniżej 1mA świecą dość jasno.

[mivosz]

Mam pytanie odnośnie prądu.

Bo rozumiem, że napięcie na zasilaniu mam np 9V i dopóki czymś(diodą, rezystorem) nie obciążę to napięcie zostanie takie samo.

A prąd w obwodzie jest wszędzie taki sam (chyba że w obwodzie jest węzeł to prąd się "rozdziela")- To wynika z prawa Kirchoffa i to rozumiem.

Ale nie do końca załapałem co powoduje przepływ określonej ilości prądu (przepływ prądu jest powodowany poprzez różnice potencjałów to też czaję).

Ale nie do końca rozumiem dlaczego np. płynie z jednego źródła raz np. 30mA innym razem np. 5mA albo 1A (wiem też że jest określona wydajność prądowa baterii, która nie pozwoli popłynąć większemu prądowi)

Ale co powoduje konkretną wartość prądu płynącego w obwodzie?

I teraz nie wiem czy sobie dobrze to tłumaczę z prawa Ohma I=R/U.

-Napięcie determinuje poprzez typ zastosowanego zasilania (czyli np. bateria 9V).

-A Rezystancję z zastosowanych elementów tzn diod, rezystorów, przewodów i innych elementów. I Teraz chcąc obliczyć wartość prądu w moim obwodzie podstawiam po prostu rezystancję i napięcie i mam prąd płynący w obwodzie? Dobrze myślę?

I jeszcze jedno bo sprawdziłem to eksperymentalnie (tzn zmontowałem obwód i pomierzyłem) przez co sam niejako odpowiedziałem sobie na własne pytanie ale mimo wszystko chciałbym się upewnić.

Podłączając rezystor 220ohm prąd popłyną 0,04mA i tak też (mniej więcej, nie brałem pod uwagę oporu wewnętrznego ani rezystancji przewodów) wyszło mi z obliczeń. Ale przy zmianie rezystora na 1000ohm multimetr pokazywał 0mA. Dlaczego?

[Elvis]

Coś pomieszałeś z jednostkami - jeśli masz baterię 9V, rezystor 220 ohm, to prąd wychodzi 0,04A. 1A to 1000mA, więc różnica spora.

Więc albo używasz rezystorów 220k i wtedy tak małe prądy mają sens, albo źle ustawiłeś zakres multimetru. Dlatego pewnie dostajesz zero - użyj rezystora 200 ohm i 1000 ohm mając multimetr ustawiony na zakres mA, wtedy wszystko powinno działać poprawnie.

[Wojciech]

I teraz nie wiem czy sobie dobrze to tłumaczę z prawa Ohma I=R/U.

Pewnie to tylko literówka, ale tak dla ścisłości - wzór na prąd to I=U/R.

[MaxHardcr]

Pytanie do zadania domowego 6.1. Czy schemat jest poprawny ? Wynika z niego, że Woltomierz jest połączony szeregowo do mierzenia układu, a powinien być chyba równolegle ? Podłączyłem równolegle i na samej baterii mam 9V , a za diodami ok. 3,5V (3,63V). Czyli wygląda na to, że spadki napięć (napięcie które odkłada się na diodach) się sumuje. Czy takie jest poprawne rozwiązanie tego zadania ?

[Treker (Damian Szymański)]

Podłączyłem równolegle i na samej baterii mam 9V , a za diodami ok. 3,5V (3,63V). Czyli wygląda na to, że spadki napięć (napięcie które odkłada się na diodach) się sumuje. Czy takie jest poprawne rozwiązanie tego zadania ?

Tak, dokładnie o to chodzi

[MaxHardcr]

Wyniki moich kolejnych testów - prośba o sprawdzenie i ewentualne komentarze co jest źle

Zadanie 6.2 - Jak sprawdziłem im więcej jest diod w układzie połączonych szeregowo tym mniejsze jest na nich napięcie i mniejsze natężenie w układzie i tym słabsze świecenie. Zasilanie 9V. 2 diody czerwone i 2 rezystory 330om -> 7,7mA w układzie. 4 diody czerwone i 2 rezystory 330om -> 2,4mA w układzie.

Zadanie 6.3 - Zasilanie 5V. 2 diody czerwone i dla każdej rezystor 330om podłączone równolegle do układu -> 7,3mA w układzie. 2 diody czerwone połączone szeregowo i jeden rezystor 330om -> 3,8mA w układzie. Czyli przy szeregowym łączeniu są spadki napięcia , a przy równoległym nie. Choć w takim razie trochę nie rozumiem , że łączenie równoległe jest niewskazane jak opisano w rozdziale ??

Zadanie 6.4 - Jasność świecenia przy tym samym prądzie ok 2mA (w kolejności od najsłabiej świecącej) ZIELONA, ŻÓŁTA, NIEBIESKA, CZERWONA - przynajmniej w mojej ocenie

PS: Czy możecie sprawdzić czy dobrze rozumiem zalecenia co do łączenia większej ilości diod (screen poniżej) ?

[Treker (Damian Szymański)]

Czy możecie sprawdzić czy dobrze rozumiem zalecenia co do łączenia większej ilości diod (screen poniżej) ?

Tak, dokładnie o to chodzi. W tym błędnym przypadku (z czerwonym podpisem) uszkodzenie jednej z diod spowodowałoby przepływ całego prądu przez jedną diodę, a to mogłoby doprowadzić do jej uszkodzenia.

[piotr432]

6.1

z diodami U= 7,4[V]

bez diod U= 9,2 [V]

A co do "Jednak w ramach zadania domowego możesz zastanowić się, co stanie się z prądem zmiennym, który po drodze napotyka diodę krzemową, która przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku."

Wydaje mi się, że dioda zachowa się coś w rodzaju filtra przepuści tylko te "dobre". Przez co będzie się prąd "prostował" Zapewne nie.

6.2

5- świeciły wszystkie lekko ale równomiernie

6 - tak jak wyżej

6.3

1 kombinacja wyszło jakieś 11,5[mA]

2 kombinacja wyszło jakieś 9,2 [mA]

6.4

Z moich obserwacji zielona najsłabiej się prezentuje