¿Cómo calculo el valor de la resistencia para un circuito LED simple?

Tengo un circuito simple:

circuito

La clasificación máxima (corriente) del LED es de 30 mA.

¿Cómo puedo calcular cuál debe ser la resistencia de la resistencia? Usando la ley de ohm descubrí que es 3 V / 0.03 A = 100 Ω . Sin embargo, usando un software llamado Yenka , y prueba y error, obtuve la resistencia mínima posible de 36Ω. Sin embargo, si uso una resistencia de 35 Ω, el LED se rompe. ¿El software es incorrecto o (más probable) estoy haciendo algo mal?

¿Cuál es la caída de voltaje en el diodo? Además, aquí hay una buena calculadora que me funcionó en el pasado.
Soy nuevo en electrónica, ¿podría decir qué es la caída de voltaje?
Tal vez el software suponga que la caída de voltaje del diodo es de 1,9 V, que se usa para LED rojos de alto brillo. Pero, por lo general, la mayoría de los LED tienen una caída de 1,7 V y eso haría que el voltaje total del circuito fuera de 1,3 V y una resistencia mínima de 43 ohmios. Siempre es mejor usar una resistencia de 47 ohmios.
También puede pensar en el voltaje a través del LED desde la perspectiva de los LED: cuando aplica 0V al LED, tampoco habrá corriente a través de él. Cuando aumenta el voltaje, casi no se desarrollará corriente hasta que alcance aproximadamente (!) 1,6 V (los valores exactos variarán de un LED a otro). Un aumento adicional del voltaje provocará un aumento drástico en la corriente. Este es exactamente el punto donde necesita la resistencia: la resistencia definirá la corriente por encima del voltaje donde el LED comienza a conducir fuertemente. Elija una resistencia para la diferencia entre el suministro y el "voltaje del LED".

Respuestas (4)

Tendrá que consultar la hoja de datos o medirla para saber cuánto voltaje cae sobre su LED. Digamos que esto es 2V. Luego, el voltaje sobre la resistencia es la diferencia entre su fuente de alimentación (3V) - voltaje sobre el LED (2V) = 1V. Para obtener 30 mA a través de la resistencia (y, por lo tanto, también del LED), su resistencia debe ser de 1 V / 30 mA = 33 ohmios.
Si el voltaje de su LED es más bajo, la corriente será un poco más alta, ¡pero el LED no debería romperse!

al usar un voltímetro en el software, el voltaje en el LED es de 1,9 V, supongo que esa es la caída de voltaje.
¿Podría explicar un poco más esta oración: "Para obtener 30 mA a través de la resistencia (y, por lo tanto, también del LED), su resistencia debe ser 1 V / 30 mA = 33 ohmios". ¿Por qué usamos la diferencia? ¿Es que todo el voltaje debe "agotarse" antes de que el circuito "llegue" a la batería nuevamente?
@Jonathan - Podrías usar esa redacción. Hay una ley de voltaje de Kirchhoff (KVL) que dice que el voltaje total de su bucle siempre es cero. Eso significa que la suma de los voltajes de sus fuentes de energía coincide con la suma de los voltajes sobre sus cargas.
@Jonathan - Más sobre esto. Digamos que tiene 2 resistencias en serie en su circuito, 10 ohmios y 20 ohmios. Eso es un total de 30 ohmios, por lo que la corriente será de 3v / 30 ohmios = 100 mA. Si calcula los voltajes sobre sus resistencias, obtiene 100 mA * 10 ohmios = 1 V y 100 mA * 20 ohmios = 2V. 1V + 2V = los 3V de su fuente. ¡Siempre funciona!
@stevenh, eso lo explica bien, ¡muchas gracias!
@stevenh, no vi que hayas respondido primero. Marqué a mod para eliminar mi respuesta si es necesario. Lo voté.
@Jonathan: el voltaje no se "agota". Se cae. Es lo mismo que la caída de presión cuando el agua pasa a través de una abertura estrecha, si eso ayuda.
@Daniel: no hay problema. A veces ayuda si ves otra forma de calcularlo. (No es necesario aquí, pero en caso de que desee eliminar su propia respuesta, eso es algo que debe hacer usted mismo)
@Daniel, deje su respuesta, espero poder volver a ella y entender esto completamente.
@endlith, gracias, no estaba seguro de la terminología.

Tienes que tener en cuenta la V F t y pag del LED.

Tomemos un LED rojo como ejemplo:

  • yo F metro a X = 30 metro A
  • V F t y pag = 1.7 V
  • V F metro a X = 2.1 V
  • V R metro a X = 5 V

El LED y la resistencia (R) están en serie. El voltaje de la fuente (3V) es la suma del voltaje a través del LED ( V F t y pag ) y el voltaje a través de la resistencia ( V R mi s ). Para calcular R necesitamos saber el voltaje en la resistencia. Usemos la corriente máxima, pero normalmente se usa 15mA.

R = V R mi s yo F metro a X

Asi que,

V R mi s = V V F t y pag

V R mi s = 3 1.7

V R mi s = 1.3 V

R = V R mi s yo F metro a X = 1 , 3 0 , 03 = 43 , 33 Ω

También es importante calcular la disipación de potencia en la resistencia:

PAG r mi s = V r mi s yo F metro a X

PAG r mi s = 1.3 0 , 03 = 0 , 039 W (Puedes usar 1/8W o 1/10W)

¿Está tratando de usar algún tipo de biblioteca matemática en este sitio o por qué su respuesta está formateada con tantos $ y {}?
@Johan, estaba usando MathJaX. Cambiaron el delimitador . Ahora es correcto. Gracias
Ahora se ve muy bien :)

Ya ha obtenido algunas respuestas directas, pero aquí hay algunas otras cosas en las que pensar.

No lo indicó explícitamente, pero insinuó que desea 30 mA a través del LED. ¿Es esto realmente correcto? Ciertamente hay LEDs y aplicaciones para las que esto es válido. Esto no pretende ser una ofensa, pero si está aquí haciendo una pregunta básica sobre la ley de Ohm, probablemente tenga un LED T1 o T1-3/4 común que probablemente tenga una clasificación de 20 mA.

A pesar de cuál es la corriente máxima permitida, debe considerar cuál es el propósito del LED. es para iluminacion? En ese caso, probablemente quieras la máxima luz posible. Sin embargo, su imagen implica que es un LED rojo, así que supongo que no. Si esto es solo un indicador, no necesita ejecutarlo en ningún lugar cerca de su corriente máxima a menos que haya circunstancias inusuales, como que deba ser visible a la luz del sol. La corriente completa puede hacer que el resultado sea incómodamente brillante como indicador de un dispositivo interior. Usualmente ejecuto 5mA a través de un LED de 20mA para uso de indicador.

¿La energía proviene de una batería? Si es así, probablemente valga la pena obtener un LED más eficiente y hacerlo funcionar con una corriente más baja.

Mi segundo comentario es sobre su ecuación, "3/0.03 = 100 Ohm". Tenga más cuidado con las unidades. Eso no solo comunicará mejor sus intenciones, sino que hará que sea más probable que piense mejor en la física subyacente. Técnicamente, su ecuación es incorrecta ya que la proporción de dos números adimensionales no puede dar como resultado un valor en ohmios. Por contexto, quisiste decir 3 voltios divididos por 0,03 amperios = 100 ohmios.

Si bien eso al menos lo haría correcto, recomiendo escribir valores en electrónica en notación de ingeniería. Eso significa usar una potencia de 1000 tal que el valor sea al menos 1 pero menor que 1000, luego aplique el prefijo apropiado. En este caso, 0,03 amperios es mejor decir 30 miliamperios o 30 mA. Sé que esto puede parecer arbitrario e inconveniente para los principiantes, pero vale la pena aprender y acostumbrarse. Después de un tiempo formarás una imagen en tu mente de lo que es un miliamperio, un microvoltio, un kiloohmio, etc. Los expertos en la materia que espera que respondan a su pregunta probablemente tuvieron que mirar 0,03 amperios y luego pensar para sí mismos "Ah, se refiere a 30 mA".

Gracias :) Para empezar, solo estoy usando un software, que decía que la corriente a través del LED es de 30 mA, entendí que esto significa que debe ser de 30 mA, gracias por corregir esto. ¿Está bien poner unidades en una ecuación? como 3V/30mA = 100 ohmios? Puse 0,03 amperios porque no estaba seguro de qué grado de ohmios daría como resultado la ecuación. Si hubiera escrito la ecuación en miliamperios y presionado 3/30 en una calculadora, ¿cuáles serían las unidades de la respuesta?

Soy nuevo en este sitio web y todavía no tengo una buena comprensión de las respuestas frente a los comentarios. Traté de responder a tu comentario como un comentario, pero aparentemente tienen un pequeño límite de caracteres.

No solo está bien poner unidades en las ecuaciones, sino que está mal no hacerlo. Su "3V / 30mA = 100 Ohms" es exactamente como debe escribirse.

Sin embargo, planteas un buen problema con una calculadora. Las calculadoras generalmente no manejan unidades. Básicamente operan como si todo fuera una cantidad adimensional. Aquí es donde el uso de la capacidad de notación científica de su calculadora se vuelve muy útil. Para calcular la resistencia haces 3/30e-3. Un valor con exponentes pequeños como 30e-3 podría ser fácil de convertir mentalmente a .030, pero considere hacer un cálculo con 22pF. 22e-12 es bastante fácil de ingresar, pero ¿cuál es la probabilidad de obtener .000000000022 correcto?

Gracias, supongo que tienes que saber los "grados" de memoria, si no estás usando una computadora. Si un comentario es demasiado largo, puede editar su respuesta (generalmente si está expandiendo algo que ya está en la respuesta) o simplemente publicar más de un comentario.
No estoy seguro de lo que quieres decir con "grados". Si se refiere a la potencia de 1000 multiplicadores, estos se usan universalmente, no se limitan a la electrónica. Ejemplos son M (mega, 10 6), k (kilo, 10 3), m (mili, 10**-3), u (micro, 10**-6), etc.
sí, a eso me refiero, lo siento, no estoy al tanto de la terminología. Los buscaré todos :) Gracias