¿Por qué los zumbadores piezoeléctricos no requieren resistencias?

Soy nuevo en electricidad y electrónica y estoy buscando a tientas algunos tutoriales de Raspberry Pi. Uno en particular me ha llamado la atención, que conecta un RPi a LED, botones y un zumbador piezoeléctrico.

En la página 2 de ese PDF, verá la configuración de cableado principal para el proyecto:

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Lo único que me llamó la atención fue que todos los LED, así como el botón pulsador, usan resistencias. El único componente que no utiliza una resistencia es el zumbador. Parece estar conectado directamente a la placa de pruebas/RPi. Me pregunto por qué.

¿Hay algo especial en el zumbador que les permita no consumir demasiada corriente y, por lo tanto, evite que necesiten resistencias de cualquier tipo? Gracias de antemano por cualquier aclaración!

Solo una precaución: ha proporcionado un diagrama de cableado de su circuito cuando debería haber proporcionado un diagrama esquemático. En este caso, el esquema es obvio, pero en algo más complejo, el diagrama de cableado no muestra lo que se supone que debe hacer el circuito. Como resultado, los diagramas de cableado se desaconsejan, se clasifican como "dibujos animados" y las preguntas se votan negativamente.

Respuestas (2)

La descripción en el artículo al que se vinculó dice:

El zumbador suministrado en el EduKit es un zumbador 'activo', lo que significa que solo necesita una corriente eléctrica para hacer ruido.

Tenga en cuenta que lo llama un zumbador activo . Un dispositivo activo generalmente se encarga de las partes complicadas por usted, como oscilar y limitar la corriente (dentro de los límites de voltaje que deben estar en su hoja de datos).

Ahh, entonces, ¿eso significa que los LED y los botones son dispositivos "no activos" (¿pasivos?)? ¡Gracias @Andrew Morton y +1!
@smeeb Aquí hay una explicación: Diferenciación entre componentes pasivos y activos .
Es importante conocer la diferencia entre activo/pasivo cuando se habla de componente genérico (el enlace proporcionado por @AndrewMortin); con la diferencia entre zumbadores activos y pasivos (ver electronics.stackexchange.com/questions/224374/… )

Cuando conectamos una bombilla a una fuente de tensión (230v, 125v, 12v,...) la bombilla ofrece una resistencia que, aplicando la ley de ohmios, da la cantidad de corriente que atravesará la bombilla. La bombilla está diseñada para soportar esta cantidad de corriente. Por lo tanto, todo bien. Lo mismo para el timbre.

El botón pulsador no es más que una resistencia casi infinita (cuando no se presiona) o resistencia cero (cuando se presiona). Entonces, cuando se presiona, ya que ofrece una resistencia cercana a cero, la cantidad de corriente a través de él podría ser muy alta, lo suficientemente alta como para destruir el botón o el arduino. Por esta razón, se agrega una resistencia.

Un led conectado a una fuente de más de 2v ofrece una resistencia muy pequeña, siendo la cantidad de corriente tan grande que, antes de llegar al máximo, el led se quema. Por esta razón, se agrega una resistencia externa que aumenta la resistencia, limitando la cantidad de corriente a través de él y a través del led a un valor que ambos puedan soportar.

En particular, el led no es un componente lineal, por lo que no sigue la ley de ohmios. Podemos decir, de forma didáctica, que ofrece una resistencia infinita a los primeros 2v y ninguna a la tensión restante. La relación exacta entre el voltaje aplicado y la corriente se muestra en este dibujo (desde aquí ), depende también del color del led.

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Los números reales son: si usa una fuente de 5v y desea conectar un led rojo (1.9v y 20 mA para un rendimiento óptimo), la resistencia debe ser:

R=(5v-1.9v)/0.02A=155 ohmios.

Por esta razón, siempre tenemos una caja con muchas resistencias de 220 ohmios :-) Espero que disfrutes de estas experiencias en electrónica.

¿Por qué su LED blanco tiene una curva diferente a la del azul? Esto debe decir "UV" o dejarlo fuera.
@Janka: Considera SiC para azul y GaInN para blanco. Pero este tema está lejos, muy lejos, de la pregunta original.
Entonces debería leer "UV".
Me gustaría señalar a los futuros lectores que los LED, de hecho, siguen la ley de Ohm ( V = I R), al igual que todo. Es solo que para una resistencia simple, solo tiene que resolver una variable (por ejemplo, sabe Vy Rquiere saber I), pero con un LED solo sabe V(hasta que busca el correspondiente Ien el gráfico).
@BartVanHeukelom: no todos los componentes siguen la ley de Ohm, incluso los lineales: los condensadores relacionan dV/I, los inductores V/dI, ... (que podrían convertirse en V/I solo después de una transformación espacial como Fourier o Laplace). Los LED tienen menos memoria (relacionan V / I) pero no son lineales, no se aplica la ley de Ohms. Además, la curva LED es una característica de construcción, exactamente como R lo es para las resistencias.
La corriente a través de un capacitor sigue siendo igual al voltaje a través de él, multiplicado por su resistencia. Que esta resistencia sea infinitamente alta debido al dieléctrico no hace que la ley sea menos válida. Por supuesto, entiendo de dónde vienes, en el sentido de que la ley de Ohm no es realmente útil en el análisis práctico del comportamiento útil de dichos componentes, es solo que creo que decirles a los principiantes que la ley no siempre se aplica puede causar algunos confusión más adelante. Dicho esto, aparentemente la ley falla en situaciones microscópicas específicas (acabo de enterarme), pero ese es un alcance completamente diferente.
Corrección: voltaje dividido por resistencia, por supuesto. Parece que ya no puedo editar el comentario.
¿Por qué los zumbadores piezoeléctricos no requieren resistencias?
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