¿Una resistencia bloquea o disipa la electricidad?

Digamos que estoy usando un LED rojo que toma una corriente de 20 mA de una batería de 2,0 V. (No sé si son las especificaciones correctas, pero lo comprobé en este PDF que encontré en Google).

Entonces, dado que usaré una batería de 9V, necesitaré al menos una resistencia de 350 ohmios para resistir los 7V provenientes de la batería.

¿Qué sucede con estos 7 V adicionales de energía? ¿No se usa, se disipa como calor o simplemente se bloquea en la resistencia de modo que solo consume 2 V de la batería?

Respuestas (2)

Estás confundiendo toda tu terminología. En primer lugar, V = voltios, que es una medida de diferencia de potencial (voltaje), no de potencia. Por lo tanto, decir "7 V adicionales de potencia" es incorrecto. En segundo lugar, la resistencia no "resiste el voltaje", resiste el flujo de corriente . En tercer lugar, un dispositivo no "extrae 2V de la batería", extrae corriente de la batería.

Entonces, analicemos y expresemos lo que está sucediendo. Usted tiene un 9 V fuente de alimentación (por ejemplo, batería) que está conectada a un circuito en serie de un LED y una resistencia. La batería provoca una diferencia de potencial en el circuito de 9 V .

Ahora sabemos que el LED caerá 2 V en una gama bastante amplia de corrientes, lo que significa que el resto 7 V debe dejarse caer a través de la resistencia. Piénselo así, la batería es como tomar el ascensor y usted es la corriente. Pasas por la batería y tomas el ascensor desde la planta baja hasta el 9º piso. Para volver a la planta baja, pasa por el LED que te deja caer dos pisos, la resistencia debe llevarte 7 pisos hasta el suelo.

Cuando cae un voltaje a través de una resistencia, hará que fluya una corriente, una relación gobernada por la ley de Ohms ( V = I R ). Con una caída de tensión de 7 V , y una resistencia de 350 Ω , tendrás una corriente de V R = 7 350 = 20 metro A . Esta corriente también debe ser igual a la corriente a través del LED (vuelva al ejemplo del ascensor, usted es la corriente y hay el mismo número de ustedes que pasan por ambos componentes).

En cualquier dispositivo, cuando fluye una corriente, provoca calentamiento a medida que los electrones rebotan en el material. Este calentamiento es la disipación de potencia. La disipación de potencia se puede calcular como PAG = I V . Entonces, para su resistencia, tiene una caída de voltaje de 7 V y un flujo de corriente de 20 metro A lo que significa que te estás disipando PAG = 7 V × 20 metro A = 140 metro W de poder. Del mismo modo, para el LED tiene una caída de voltaje de 2 V y una corriente de 20 metro A , por lo que se están disipando 40 metro W de energía (mucha de la cual es convertida en luz por el LED).

Como resultado, el 78 % de la potencia se disipa en la resistencia, como explica @Mario. La resistencia actúa efectivamente como un regulador para reducir el voltaje a través del LED y limitar la corriente que fluye a través de él.

Si usa una batería con un voltaje más bajo, necesitará menos voltaje para caer a través de la resistencia y, por lo tanto, necesitará una resistencia más pequeña para el mismo flujo de corriente. Por ejemplo, si usa un 3 V batería, necesitaría una resistencia de R = V I = 1 V 20 metro A = 50 Ω . La menor resistencia significa que se disipa menos energía y, por lo tanto, se desperdicia menos energía.

La energía se convierte en calor.

Entonces, si deja caer 7 V a través de una resistencia, desperdiciará efectivamente 7/9 ~ 78% de la energía.

Entonces, ¿es mejor usar una batería de 2V en lugar de disipar alrededor del 80% de la energía de la batería de 9V?
Puede poner algunos LED en serie o usar alguna solución basada en un convertidor CC/CC.