Diyot ve LED

Öğretim programları: KS3, GCSE, Sek I, cycle 4

Tam sürümü aç ↗

Amaç

Diyodun akımı yalnızca bir yönde geçirdiğini doğrulamak ve bir LED'i akım sınırlayıcı bir dirençle bağlamak.

Düzenek

Üstte 4,5 V / 1 W'lık ampullerle kurulmuş iki 5 V'luk devre var: solda diyot doğru yönde, sağda ters yönde bağlıdır. Altta 5 V'luk bir kaynak, 220 Ω'luk bir direnç ve bir LED var.

İşlem basamakları

1. Üstteki iki devredeki ampulleri karşılaştırın.
2. LED'e bakın.
3. LED'in direncinin parametre kartında 220 Ω'u önce 1 kΩ, sonra 100 Ω olarak değiştirin.

Beklenen sonuç

Diyot doğru yönde bağlıyken ampul yanar, ters bağlıyken yanmaz: diyot akımı yalnızca anottan katoda geçirir. LED yanar; içinden geçen akım yaklaşık 14 mA'dir: LED'in uçlarında yaklaşık 1,8 V, dirençte ise kalan 3,2 V vardır. 1 kΩ ile LED'in ışığı zayıflar; 100 Ω ile daha parlak yanar — akım yaklaşık 31 mA'dir. Sıradan bir 5 mm'lik LED için çalışma akımı 20 mA, en büyük akım 25–30 mA'dir: 31 mA artık sınırdadır. Akımı sınırlayan dirençtir: direnç olmasaydı akımı yalnızca kaynak ve LED'in kendisi sınırlardı ve gerçek bir LED hemen yanıp bozulurdu.

Sorular

1. Devre şemasından diyodun akımı hangi yönde geçirdiğini nasıl anlayabilirsiniz?
2. 9 V'luk bir kaynakla 2 V, 20 mA'lik bir LED için hangi değerde bir direnç gerekir?

Cevaplar

1. Diyot sembolü, bir çizgiyi gösteren bir üçgendir. Akım üçgenin gösterdiği yönde, üçgen tarafındaki anottan çizginin bulunduğu taraftaki katoda geçer.
2. Direnç, 20 mA'de kalan 9 − 2 = 7 V'u üstlenmelidir: \(R = (U - U_{LED}) / I\) = 7 V / 0,02 A = 350 Ω. Bunun üzerindeki en yakın standart değer olan 390 Ω yaklaşık 18 mA verir.