¿Resistencia de Thévenin?

No entiendo la explicación de nuestro profesor para la respuesta a este problema:

Un LED está conectado en serie a una resistencia pull up de 150 ohmios y un MOSFET con una resistencia de fuente de drenaje de 3 ohmios. La resistencia pull up está conectada a una fuente de 5 V y el MOSFET está conectado a tierra (digamos que el MOSFET está encendido, es decir, la puerta). Ahora, si hay una caída de 2V en el LED, ¿cuál es la corriente que fluye a través del LED?

Calculé que la resistencia del LED era de 102 ohmios, lo que daba una corriente a través del LED de 19,6 mA (lo cual es correcto).

Pero mi profesor dice que el LED no tiene ninguna resistencia y que mi método de cálculo es incorrecto (a pesar de que hay una caída de voltaje). Y dijo algo sobre la resistencia venina que no entendí.

¿Sabes de qué está hablando?

Lo que dice es que básicamente tu LED tiene resistencia 0 porque en su modelo, si drena 100 kA seguirá cayendo 2V...pero es falso: brillará como el sol antes de quemarse :).

Respuestas (2)

La resistencia de Thevenin es la cantidad en la que cambiará el voltaje de algo si la corriente cambia en cierta cantidad, y él supone que la caída de voltaje en el LED será de 2,0 voltios, ya sea que se coloque un microamperio o un megaamperio. Si el voltaje a través del LED no cambia en absoluto con respecto a la corriente, entonces la resistencia efectiva es cero.

En la práctica, la caída de tensión en los LED reales no es constante. Un modelo de LED algo más realista podría caer 1,8 voltios más 0,02 voltios/miliamperios (por lo que a 10 mA caería 2,0 voltios, a 20 mA caería 2,2 voltios, etc.) Si un lado de un LED está conectado a una fuente de voltaje fijo, el otro lado tendría una resistencia de Thevenin de 20 ohmios (20 voltios/amperio). Tenga en cuenta que con cualquier tipo de LED real, la resistencia de Thevenin cambiará con la corriente. Si fuera fijo, un LED cuyo comportamiento fuera el descrito anteriormente (suponiendo una precisión infinita en los números anteriores) caería 1.80000000002 voltios con un picoamperio fluyendo a través de él, y caería exactamente 20,001.8 voltios con un megaamperio fluyendo a través de él. En la práctica, un LED con solo un picoamperio fluyendo a través de él casi no caería voltaje,

Su respuesta es correcta, excepto por la parte de los picoamperios: los diodos y los transistores tienen curvas logarítmicas de voltaje frente a corriente para corrientes pequeñas.
@JasonS: Para corrientes moderadamente pequeñas, esperaría eso. Pero para cuando uno llega al rango de picoamperios, esperaría que aparecieran de nuevo algunos efectos lineales secundarios. Por ejemplo, si la contaminación crea una resistencia en paralelo de 100 gigaohmios, la caída de tensión podría ser como máximo de 100 milivoltios por picoamperio. Quizás algunos LED están tan bien hechos que hay menos fugas que eso, pero me sorprendería (tenga en cuenta que 100 gigohmios es una resistencia muy alta: 100 000 000 000 voltios por amperio; muy pocos aisladores son tan buenos).
Ah, buen punto. A veces me olvido de cosas así. :-)

La idea es esta: supongamos que en nuestro modelo simplificado, el LED cae constantemente 2 V pase lo que pase, por lo que tiene una resistencia =0, ​​porque dV/dI = 0.

Entonces, sabes que las otras resistencias deben bajar 3 V, lo que da 3/180 = 16,6667 mA.

El paralelismo con Thevenin es que si representas tu LED con el circuito Thevenin equivalente, tienes Vth = 2V y Rth = 0 Ohm.

¿Resistencia de Thévenin?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v