Почему ток моей схемы намного ниже ожидаемого с 2,6 В / 220 Ом / и светодиодом?

У меня очень простая схема, по которой я измерил ток всего 3 мА, но должен быть в диапазоне 18 мА.
У меня есть простая схема, использующая 2 батарейки типа АА (NiMH) по 1,3 В каждая последовательно для общего напряжения 2,6 В и резистор 220 Ом вместе с моим основным красным светодиодом.

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Я = E / R

Используя закон Ома, я рассчитываю, что получу ок. 11 мА тока .011 = 2,6 / 220

Дважды проверенное значение резистора

Я дважды проверил мой резистор с помощью измерителя, и он на 215 Ом, но это означало бы, что я все равно получу немного больше тока.

Дважды проверенные напряжения

Я также измерил общее напряжение в цепи, и оно измеряется при 2,6 В. Я измерил падение напряжения на светодиоде, и оно было на уровне 1,775, что также кажется правильным.

Почему ток может быть меньше ожидаемого (3 мА против 11 мА)? Есть что-то, для чего я не правильно рассчитываю?

led current-measurement ohms-law

— raddevus
источник

Ответы:

Диод имеет прямое падение напряжения 1,775 вольт, следовательно, ток, который возбуждает эта схема, может быть только (2,6–1,775) / 220 = 3,75 мА.

У вас нет полного 2,6 вольт на резисторе, поэтому 2,6 / 220 не имеет смысла.

— Энди ака
источник

Кто-то еще объяснил мне прямое напряжение, и именно поэтому я исследовал это, чтобы лучше понять его. Итак, я вижу, что мои расчеты должны были быть (V - Vf) / R. Поскольку я не делал дополнительных вычислений, я вычислял неправильно. Огромное спасибо. Одна вещь, которую я не понимаю, это то, что => все компоненты вызывают этот Vf также или просто как светодиод? Кажется, резисторы разные, и закон Ома работает, но в некоторых случаях мне нужен закон Кирхгофа? Может ли кто-нибудь указать мне правильное направление?

— Раддевус

Соединения @raddevus PN (присутствующие в диодах) имеют это прямое падение напряжения, потому что кремнию для «включения» требуется некоторое количество напряжения (чтобы ток мог течь). Транзисторы также имеют PN переходы между определенными выводами, поэтому в зависимости от того, что вы измеряете и как все соединено, у них также будет это падение. Любые другие компоненты, которые состоят из диодов и транзисторов, покажут этот же эффект, хотя значение Vf будет отличаться.

— DerStrom8

@ DerStrom8 Большое спасибо за объяснение этого. Это дает мне больше информации, чтобы продолжить, наряду с этим замечательным ответом, который я отмечу как ответ на этот вопрос. Отличная информация от всех, очень полезно.

— Раддевус

@raddevus +1 вам за хороший вопрос и хорошее отношение к тем, кто ответил!

— DerStrom8

@amI Напряжение, падающее на резистор, не совпадает с собственным падением напряжения «Vf». «Vf» обозначает « Напряжение прямого» (т.е. прямое напряжение), которое обычно является только атрибутом полупроводникового устройства и представляет напряжение, необходимое для разрушения PN-перехода. Падение напряжения на компонент, который зависит от тока, протекающего через него, - это другое понятие

— DerStrom8

Если вы пропускаете 1,775 В через светодиод, у вас есть только 0,825 В на резисторе, что соответствует 3,75 мА. Я = (0,825 / 220), используя закон Ома, так что то, что вы измеряете, правильно.

— DiBosco
источник

Спасибо за добавление еще одного уровня понимания к этому. То, как вы это объясняете, похоже на то, что я могу думать о светодиоде / резисторе как об одном компоненте, который понижает напряжение до 0,825. Так что, может быть, расчет общего падения напряжения - это еще и путь вперед? Это интересно и дает мне разные способы понять.

— Раддевус

@raddevus - это последовательная схема ; напряжения на отдельных компонентах в цепи всегда будут складываться с напряжением питания.

— Пит Беккер

@PeteBecker Вот что меня смутило. Я думал, что полное напряжение 2,6 В, а сопротивление 220 Ом (I = E / R) даст мне 11 мА. Я думаю, что я думал как бы назад и должен был думать (V Всего - V падение) / Сопротивление = (2.6 - 1.775) / 220.

— raddevus

@raddevus Интересно взглянуть на таблицу и увидеть, как прямое напряжение изменяется с током, протекающим через устройство, и как интенсивность светодиода изменяется с этим током. Можно надеяться, что вы увидите, как значение резистора должно меняться для разных токов и как это меняет падение напряжения на светодиоде и его интенсивность.

— ДиБоско

Другой способ думать об этом - это как батарея в обратном направлении вместо диода (или базового перехода эмиттера в BJT), равная Vf. Только эмпирическое правило, так как значение Vf будет немного увеличиваться при увеличении тока! По этой причине значение Vf светодиода обычно задается при данном токе.

— Thevenin
источник