Диод и светодиод

Программы: KS3, GCSE, Sek I, cycle 4

Открыть полную версию ↗

Цель

Убедиться, что диод пропускает ток только в одном направлении, и подключить светодиод с ограничительным резистором.

Установка

Сверху — две цепи 5 В с лампочками 4,5 В / 1 Вт: слева диод включён в прямом направлении, справа — в обратном. Снизу — источник 5 В, резистор 220 Ом и светодиод.

Ход работы

1. Сравните лампочки в двух верхних цепях.
2. Посмотрите на светодиод.
3. В карточке параметров резистора светодиода замените 220 Ом на 1 кОм, затем на 100 Ом.

Ожидаемый результат

При прямом включении диода лампочка горит, при обратном — нет: диод пропускает ток только от анода к катоду. Светодиод светится; сила тока через него около 14 мА: на светодиоде около 1,8 В, а остальные 3,2 В — на резисторе. С 1 кОм светодиод тускнеет, со 100 Ом становится ярче — сила тока около 31 мА. У обычного 5-мм светодиода рабочий ток 20 мА, а предельный — 25–30 мА: 31 мА — это уже на пределе. Именно резистор ограничивает ток: без него ток ограничивали бы только источник и сам светодиод, и настоящий светодиод сразу сгорел бы.

Вопросы

1. Как по схеме определить, в каком направлении диод пропускает ток?
2. Какой резистор нужен светодиоду на 2 В и 20 мА при питании от 9 В?

Ответы

1. Условное обозначение диода — треугольник, указывающий на черту. Ток проходит в ту сторону, куда указывает треугольник: от анода со стороны треугольника к катоду у черты.
2. Резистор должен взять на себя остальные 9 − 2 = 7 В при 20 мА: \(R = (U - U_{LED}) / I\) = 7 В / 0,02 А = 350 Ом. Ближайший больший стандартный номинал, 390 Ом, даёт около 18 мА.