Diodo e LED

Programmi: KS3, GCSE, Sek I, cycle 4

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Obiettivo

Verificare che un diodo lasci passare la corrente in un solo verso, e collegare un LED con un resistore di limitazione della corrente.

Il montaggio

In alto ci sono due circuiti a 5 V con lampadine da 4,5 V / 1 W: a sinistra il diodo è collegato in polarizzazione diretta, a destra in polarizzazione inversa. In basso ci sono un generatore da 5 V, un resistore da 220 Ω e un LED.

Procedimento

1. Confrontare le lampadine nei due circuiti in alto.
2. Osservare il LED.
3. Nel pannello dei parametri del resistore del LED cambiare 220 Ω in 1 kΩ, poi in 100 Ω.

Risultato atteso

Con il diodo in polarizzazione diretta la lampadina si accende; con il diodo in polarizzazione inversa no: un diodo lascia passare la corrente solo dall'anodo al catodo. Il LED si accende; la corrente che lo attraversa è di circa 14 mA: circa 1,8 V ai capi del LED e i restanti 3,2 V ai capi del resistore. Con 1 kΩ il LED si affievolisce; con 100 Ω diventa più luminoso — la corrente è di circa 31 mA. Per un comune LED da 5 mm la corrente di lavoro è di 20 mA e il massimo è 25–30 mA: 31 mA è già al limite. È il resistore a limitare la corrente: senza di esso la corrente sarebbe limitata solo dal generatore e dal LED stesso, e un LED reale si brucerebbe subito.

Domande

1. Come si capisce dallo schema elettrico in quale verso il diodo lascia passare la corrente?
2. Quale resistore serve a un LED da 2 V e 20 mA alimentato a 9 V?

Risposte

1. Il simbolo del diodo è un triangolo che punta verso un trattino. La corrente passa nel verso in cui punta il triangolo, dall'anodo, sul lato del triangolo, al catodo, sul trattino.
2. Il resistore deve prendere i restanti 9 − 2 = 7 V a 20 mA: \(R = (U - U_{LED}) / I\) = 7 V / 0,02 A = 350 Ω. Il valore normalizzato immediatamente superiore, 390 Ω, dà circa 18 mA.