Vi a alguien conectar una resistencia a un cátodo, entonces, ¿por qué la conexión de una resistencia a un cátodo aún detiene la quema de un LED? ¿Por qué la corriente completa todavía no golpea el LED del ánodo y lo quema?

Answer 1

Vi a alguien conectar una resistencia a un cátodo, entonces, ¿por qué la conexión de una resistencia a un cátodo aún detiene la quema de un LED?

Los diodos ofrecen una resistencia muy alta hasta que el voltaje directo se vuelve lo suficientemente alto como para permitir que los portadores de carga crucen la capa de agotamiento en la unión PN. Una vez que el diodo se enciende (conduce), su resistencia se vuelve baja. La resistencia está allí para limitar la corriente que fluye a través del diodo cuando conduce. Sin él, el diodo, al conducir, permitiría que fluyera una corriente alta y se destruiría a sí mismo.

¿Por qué la corriente completa todavía no golpea el LED del ánodo y lo quema?

La corriente sigue siendo la misma en los circuitos de la serie DC. La corriente que fluye a través del diodo es el mismo valor de la corriente que fluye a través de la resistencia. La misma cantidad de electrones fluye a través de ambos componentes.

Esta imagen representa un átomo de cobre.

Muchos de estos átomos forman un conductor de cobre. Los puntos grises representan electrones. La corriente es el flujo de electrones.

No es que los electrones atraviesen el diodo y luego se vean limitados por la resistencia. En cambio, piense en el flujo de corriente como electrones saltando de un átomo al siguiente, lo que expulsa a otro electrón para saltar al siguiente átomo. Esto sucede constantemente en todo el circuito, no en secciones del circuito.

Answer 2

Si entiendo bien su pregunta, está preguntando por qué no importa si la resistencia se coloca en el ánodo o el cátodo de un LED en un circuito en serie.

Echa un vistazo a este esquema:

(Imagen de danielandrade.net)

Piensa en un circuito como un círculo. Si imagina una corriente de electrones que sale del lado negativo (-) de la batería y viaja alrededor del circuito, los electrones pasarán a través de cada componente, independientemente de su orden. Los electrones salen de la batería a través de su terminal negativo y rodean todo el circuito antes de regresar al terminal positivo (+) de la batería.

No hay forma de evitar esto (no se pretende un mal juego de palabras). Los electrones deben regresar a su fuente (al menos en este circuito simple). Si no lo hacen, entonces tiene un “circuito abierto”, en el que no puede fluir corriente. Si modifica el circuito moviendo la resistencia al lado opuesto del LED, los electrones aún pasan a través de esa resistencia. Ya sea antes o después de que el LED no importe.

Digamos que la batería es de 9 voltios y la resistencia es de 220Ω.

Usando la ley de ohm (I = V / R) podemos determinar que los valores que hemos seleccionado producirán 0.0409A (o aproximadamente 41mA).

Probemos algo : eliminaremos la resistencia de 220Ω y la reemplazaremos con dos resistencias de 110Ω cada una (2 * 110Ω = 220Ω). Es exactamente la misma cantidad de resistencia cuando los dos se combinan. Intentemos colocar una resistencia a cada lado del LED, una del ánodo y otra en el cátodo. Los electrones aún deben pasar a través de ambas resistencias cuando el circuito está cerrado, por lo que se observa el mismo efecto en comparación con una resistencia de 220 Ω en el ánodo o el cátodo. La corriente a través del LED seguirá siendo ~ 41mA.

I = V / R

I = 9v / 110Ω = 0.0818A = 81.8mA (la mitad de la resistencia = dos veces la corriente)

81.8mA / 2 = 40.9mA

En un circuito puramente en serie (piense en “círculo”), los electrones pasan a través de cada componente en orden desde el terminal negativo de la batería, pero ahora sabemos que el orden no hace una diferencia en el LED. La resistencia disminuye la corriente en todo el circuito, no solo en el lado en el que se encuentra. Tiene que.

¿Tener sentido? ¡La electrónica es una ciencia y un pasatiempo divertido y fascinante en el que realmente no es demasiado difícil comenzar! Tiene espacio para todos los niveles de habilidad y conocimiento.

¡Sigue aprendiendo y haciendo preguntas! Si está interesado en aprender los conceptos básicos de electrónica, le recomiendo que tome una copia del libro de Forrest Mims “Introducción a la electrónica”. Es lo mejor que he encontrado para principiantes: así es como empecé a aprender.

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Answer 3

En realidad, la corriente fluirá cada vez que se establezca una ruta por donde pueda pasar … Y la resistencia siempre tratará de restringir la corriente que pasará por ella … Es solo el LED el que tiene un requisito unidireccional, solo permitirá la corriente fluye en una dirección … ¡cuando se cumple el requisito de polarización directa del LED!

Entonces, dadas las condiciones mencionadas anteriormente, independientemente de dónde se encuentre la resistencia, antes o después del LED, siempre restringirá el flujo de corriente. Y dado que la corriente ya es limitada, la única condición restante que debe satisfacerse es el LED requisito … La corriente solo puede continuar su flujo y pasar a través del LED si la corriente satisface y cumple las condiciones de polarización directa del LED …

Lo importante a considerar es la cantidad y la dirección del flujo de corriente … La polaridad de la unión PN y el requisito de polarización con respecto a la batería … La resistencia, ya sea conectada al extremo del cátodo o al extremo del ánodo, es insignificante …

Answer 4

Supongamos que acepta las leyes de voltaje y corriente de Kirchoff, ya que son, después de todo, leyes.

Considere el diagrama:

D1–3 son dispositivos. Resistencias, diodos, fuentes de tensión, etc.

KVL dice Vd1 + Vd2 + Vd3 = 0. Deje que uno de los dispositivos sea una fuente para que los tres voltajes no sean 0. Si D1 es la fuente con voltaje Vs, entonces Vd1 + Vd2 = Vs.

KCL dice que Id1 = Id2 = Id3.

Antes de continuar, supongamos que los diodos están conectados para un funcionamiento normal, y el voltaje de la fuente es lo suficientemente grande como para que los diodos funcionen en su estado de encendido.

Hagamos que D2 sea una resistencia y D3 un LED. Por simplicidad, podemos calcular Id2 = Vd2 / Rd2. Por lo tanto, Id3 = Vd2 / Rd2. I3 es la corriente en el LED.

Si luego hacemos que D2 sea el LED y D3 la resistencia, entonces Id3 = Vd3 / Rd3, y por lo tanto Id2 = Vd3 / Rd3.

¿Entender?

Ni siquiera dije cuál era + y cuál era – de la fuente. 🙂

En términos más simples (espero), el voltaje sobre D2 y el voltaje sobre D3 sumados es igual al voltaje suministrado. La corriente en D1, D2 y D3 es la misma, por lo que si D1 es la fuente, D2 y D3 pueden ser la resistencia y un LED en cualquier orden, y su voltaje se llevará a donde sea que coloque cada uno. Del mismo modo, cambiar su orden en el circuito no cambiará la cantidad de corriente que fluye en el circuito.

Un poco más de información: la corriente está realmente limitada por el LED y la resistencia. Es solo que si no hay resistencia, o muy poca resistencia, cuando la fuente de voltaje excede el voltaje de encendido del LED, la cantidad de corriente que fluirá es demasiado alta para que el LED la maneje, y explota. Pero el punto es que tanto el LED como la resistencia son elementos resistivos y, como saben, las resistencias en serie se pueden intercambiar. Es solo que un LED (o cualquier diodo) es una resistencia con una curva IR no lineal.

Answer 5

Gracias por A2A, pero diferiré a la respuesta de Al Huck dado que él también ha proporcionado un excelente diagrama.

Al LED no le importa de qué lado se coloca la resistencia. Solo le importa el voltaje total a través de sus propios terminales y el flujo de corriente resultante. Mientras la resistencia esté dentro del rango que limita el voltaje primario dentro de la tolerancia del LED, será perfectamente feliz.

Answer 6

La corriente a través de un LED aumenta exponencialmente al aumentar la corriente. Dado que el voltaje de encendido de un LED varía con la temperatura y de un dispositivo a otro debido a variaciones de fabricación, la corriente a través del LED variará sustancialmente si se acciona desde una fuente de voltaje.

La solución simple es limitar la corriente que conoce la ley de Ohmios y el voltaje de encendido y su fuente de voltaje con una resistencia en serie. Por cierto, no necesita estar en serie con el cátodo, podría estar en serie con el ánodo.

La otra solución es usar una fuente de corriente pero una resistencia es de bajo costo. La fiabilidad del LED aumenta cuando la corriente es más baja. Esto también mejora la eficiencia y reduce el consumo de energía.

Answer 7

La corriente es un flujo de electrones. La resistencia reduce el flujo.

Imagine una manguera con agua que fluye a través. Si alguien se para en la tubería y la aplasta, la cantidad de agua que fluye se reducirá mucho. No importa dónde estén parados en la manguera, el flujo se reduce en todas partes. No puede tener un flujo grande en la primera sección y un flujo menor después del punto donde se está exprimiendo porque esto significaría que hay un lugar donde llega más agua de la que queda. Habría una acumulación de agua. La misma idea se aplica a los electrones: no se acumularán en ningún lado, se repelen fuertemente.

Answer 8

Los componentes múltiples en serie funcionan sin importar el orden. Esa es una regla fundamental de los circuitos electrónicos.

La corriente está limitada por la resistencia en serie. El ánodo y el cátodo ven la misma corriente. No importa si la resistencia está unida al ánodo o al cátodo, solo que está en serie.

Answer 9

Necesita pensar más sobre los circuitos en serie. No importa en qué orden conectas las cosas, siguen siendo circuitos en serie.

Answer 10

Imagínelo como agua a través de una tubería.

Tiene una tubería grande que entra en una cámara con una rueda de paletas y una tubería igualmente grande que sale de la cámara. Con suficiente presión de agua (voltaje o PD), la paleta girará.

Ahora cambie la tubería de salida por una de menor calibre. ¿Lo que sucederá? Resistirá el flujo y ralentizará el agua sobre la pala (reduciendo el voltaje).

Funcionaría igualmente bien en el lado de entrada (ánodo).

Answer 11

La resistencia aumenta la resistencia de todo el circuito, no solo de un “lado” del mismo. Mayor resistencia significa menos flujo de corriente.

Answer 12

cuando dices que unir la resistencia a un cátodo no está del todo claro. Si la resistencia está en serie con el led, no importa cuál sea primero. El flujo de electrones no es cuestión de quién está delante de la línea.

En serie, la corriente siempre es la misma en cualquier lugar a lo largo de su longitud. El hipotético elctrón no entra por un extremo y sale por el otro. Cada elctron empuja al tipo frente a él y así sucesivamente. Si los electrones fueran reales, el tipo que sale está solo al frente de una línea de millones de electrones.

En un circuito en serie, el orden no importa. El flujo de corriente es el mismo en cualquier punto.

Answer 13

Tienes que mirar la resistencia total del circuito. La resistencia total aumenta, la corriente total disminuye