Comprender el "consumo de corriente" en términos de la "ley de Ohm"

Tengo problemas para entender el Consumo de corriente en relación con la Ley de Ohm (V = IR).

Tengo una fuente de alimentación nominal de 5V y 500mA. Estoy tratando de encender una cadena de luces LED. De acuerdo con mis hojas de datos, cada LED consume ~ 50 mA de corriente. Si tengo una cadena de 5 LED, consumiría 250 mA. Si tengo una cadena de 10 LED, consumirá 500 mA de corriente.

Aquí está mi problema:

Según mi comprensión de la ley de Ohm, Corriente = Voltaje / Resistencia. Según tengo entendido, cuando agrego LED adicionales a mi circuito, cada LED debe aportar resistencia al circuito. Si este es el caso, de acuerdo con la Ley de Ohm, esperaría que la corriente DISMINUYA con cada LED adicional. En otras palabras, a medida que aumenta la resistencia y el voltaje permanece igual ... cuando divido V por un R creciente, esta ecuación da como resultado un I más bajo.

¡En cambio, está AUMENTANDO!

¿Estoy malinterpretando algo aquí?

EDITAR:

Sí, estaba malinterpretando algo allí. Los LED de mi tira de LED están conectados en paralelo, no en serie. Las resistencias conectadas en paralelo reducen la resistencia total a través del circuito, por lo que la corriente AUMENTARÁ proveniente de mi fuente de alimentación.

Además, los LED no funcionan exactamente como una resistencia normal. A medida que aumenta el voltaje, la corriente aumenta de forma no lineal, por lo que la Ley de Ohm no se puede aplicar perfectamente.

¿Está agregando LED en serie o en paralelo? La corriente a través de un LED no es lineal y la ley de ohmios no se aplica necesariamente.
Consejo: los LED y otros dispositivos semiconductores se denominan "dispositivos no lineales". Considere el término "lineal", ¿qué significa? Significa que la corriente es proporcional al voltaje, en otras palabras, obedece la Ley de Ohm. Por lo tanto, "dispositivos electrónicos no lineales" básicamente significa "dispositivos electrónicos que no obedecen la Ley de Ohm" (aunque en muchos casos existen técnicas que le permiten realizar una aproximación lineal dentro de un rango operativo pequeño y simular que la Ley de Ohm funciona).

Respuestas (4)

Bueno, primero diría que un LED es un dispositivo activo, lo que significa que el voltaje y la corriente no están relacionados linealmente como un dispositivo pasivo como una resistencia. La resistencia de un LED no es estática, cambia según la relación IV (corriente-voltaje) del dispositivo. Eso es más un aparte, ya que la Ley de Ohm no es tan sencilla como puede parecer cuando se trata de dispositivos activos.

Sin embargo, la explicación de su problema es bastante sencilla. Supongo que está agregando LED en paralelo, cada LED tiene una resistencia bastante estática ya que la corriente y el voltaje son estables. Supongo que está encadenando los LED en paralelo. Cuando agrega resistencia en paralelo, disminuye la resistencia total de la red. Busque la resistencia efectiva de las resistencias en paralelo y verá.

Gracias. Esta fue la respuesta más clara y concisa a mi problema.

Tienes varios malentendidos.

La ley de Ohm se aplica a las resistencias. Los LED son elementos no lineales y, por lo tanto, no se aplica la ley de Ohm.

Los elementos en serie tienen la misma corriente que fluye a través de ellos. Si tiene 3 LED en serie y uno tiene un flujo de 50 mA, los otros dos también. ¿Corriente Total? 50 mA. Su fuente debe tener suficiente voltaje para "superar" la suma de los voltajes directos de los LED más algo de margen para lo que sea que esté regulando o limitando la corriente.

Los elementos en paralelo tienen el mismo voltaje a través de ellos y pueden tener diferentes corrientes que fluyen a través de ellos. La suma de las corrientes a través de cada elemento es la corriente total extraída por los elementos de la fuente. Tres LED paralelos con 50 mA fluyendo cada uno consumirían 150 mA del suministro.

Debe controlar la corriente a través de los LED utilizando un controlador de corriente constante o una resistencia en serie para establecer el punto de operación adecuado.

Así que el sorteo dependerá de cómo diseñes tu sistema de iluminación. Serie, paralelo, esquema de accionamiento y corriente objetivo.

Gracias por esta respuesta. Resulta que mi problema era simplemente la falta de conocimientos básicos sobre los circuitos conectados en paralelo. La tira de LED que estaba usando tenía los LED conectados en paralelo en la tira. Las resistencias en paralelo reducen la resistencia total del circuito, por lo tanto, a medida que agrego LED al circuito, la resistencia disminuye, el voltaje permanece igual y la corriente aumenta desde la fuente de alimentación.

Una cadena de LED es un conjunto de LED en serie y esto significa que comparten la misma corriente. Si la caída de tensión directa en cada LED es (digamos) de 2 voltios, entonces 5 LED requieren un suministro de al menos 10 voltios.

A menudo puede ser útil darle la vuelta y pensar en la conductancia en lugar de la resistencia. La conductancia tiene una unidad de Siemens o S.

La conductancia en Siemens es 1 / resistencia en ohmios.

  C E = I     Conductance * voltage = current

  E = I / C 

Entonces, por ejemplo, una resistencia de 10 ohmios tiene una conductancia de 0.1 Siemens. Una resistencia de 5 ohmios tiene una conductancia de 0,2 Siemens.

¿Qué pasa si los pones en paralelo? Su conductancia es, agárrate el sombrero, ¡0,3 Siemens! En paralelo, las conductancias solo suman .

Vaya, es más fácil trabajar con eso.