Siempre me han dicho que los LED necesitan una resistencia en serie cuando se alimenta con una batería.
Si esto es cierto, ¿cómo es posible alimentar un LED desde una batería de celda de moneda sin una resistencia? He intentado esto, y funciona sin apagar el LED.
Esto se debe a que su batería es una fuente de voltaje y una resistencia al mismo tiempo.
Ninguna batería es una fuente de voltaje ideal. Esto es fácil de demostrar: mida el voltaje de una batería de celda de moneda con un voltímetro. Para su celda de moneda de litio típica, debe ser alrededor de 3V. Ahora conecte el LED a él, y mida el voltaje nuevamente. El voltaje debe estar alrededor del voltaje directo del LED.
Esto funciona porque las baterías reales tienen alguna resistencia interna. Una celda de moneda nueva podría modelarse aproximadamente agregando una resistencia en serie. Con un LED conectado, podría verse algo como esto:
Es la resistencia interna de la batería, R1 aquí, la que limita la corriente. Al igual que una resistencia discreta, esta resistencia interna disminuye el voltaje proporcional a la corriente que la atraviesa según la ley de Ohm. También calienta la batería.
La resistencia interna también aumenta significativamente a medida que la batería se descarga, y esta es la razón por la cual una batería alcalina nueva puede medir 1.65V, mientras que una batería muerta aún puede medir 1.4V, pero no puede proporcionar suficiente corriente para funcionar como se espera.
Hay otra forma de demostrar la resistencia interna de una batería: corta los terminales de una celda de moneda con un cable y ten en cuenta que no explota. La resistencia interna de la batería limita la corriente a través del cable (que tiene una resistencia casi cero) y, por lo tanto, limita la velocidad a la que la energía eléctrica se convierte en calor.
Ahora intente el mismo experimento con una batería de iones de litio (que tiene una resistencia interna muy baja) y un cable de gran calibre (que también tiene una resistencia muy baja) y creará una explosión considerable, o al menos un incendio.
Pensándolo bien, no intentes ese segundo experimento.
Esto ... se volvió un poco más largo, pero describe muy bien cómo los LED y las resistencias funcionan juntos sin ningún cálculo matemático ...
Eche un vistazo a la curva violeta de esta trama e ignore el resto por un momento.
Loscroquisdelacurva(esdecir,lapendienteessolounnúmeroelegidopormí,nodatosreales)lacaracterísticadecorriente-voltajedeunLEDconunacorrientenominalde20mAa3.2V.
Ahora,considerelacurvaverde,quepodríaserotroLEDdelmismotipoconalgunapropagaciónparcial,oinclusoelmismoLEDaunatemperaturamásalta.
Porlotanto,sielvoltajenominaldelLEDestáporencimadelvoltajedelafuente,nonecesitaunaresistencia.PeroasegúresedequeestosiguesiendoválidoenlospeorescasosenqueelLEDsehundirá20mAaunvoltajemásbajo.
Ahora,pensemosenunvoltajedefuentemásaltode3.7Vyunaresistenciade25ohmios,queesperfectaparaelLED:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Juguemos un juego intelectual: reemplace el LED por un potenciómetro y gírelo. El voltaje y la corriente medidos en el nodo indicado se dibujan como una línea azul en mi diagrama de arriba. (Puede mantener el LED y reemplazar la resistencia para obtener la curva violeta / verde, también)
El punto de trabajo es donde la línea azul cruza la curva del LED, ya que la corriente y el voltaje son los mismos para ambos juegos.
Ahora, el punto de trabajo del LED "malo" es de aproximadamente 3.16V y 23mA, lo que aún debería estar bien.
Ahora, una celda de moneda generalmente tiene un voltaje nominal de 3.0 V, aunque normalmente puede medir 3.1 V cuando está llena. La mayoría de los LED brillantes tienen un voltaje nominal de 3.2 V, pero incluso si es más bajo que el voltaje de la batería, la resistencia interna de la batería protege al LED como se muestra arriba, incluso si no tiene el valor exactamente correcto.
Esto también significa: si conecta este LED a un conjunto de dos baterías AA con una resistencia interna muy baja, su LED puede explotar.
son dispositivos que funcionan con corriente, y aunque no obedecen la ley de ohmios, se comportan como una resistencia cuando se manejan con voltajes cerca de su voltaje directo. Así que hay varias formas de limitar la corriente a través de un LED
Lo que probablemente suceda aquí es (una de) dos (o ambas cosas):
No, un LED no siempre requiere una resistencia. Un LED, como su nombre lo indica (diodo emisor de luz) es un diodo. Por lo tanto, siempre que coloque un voltaje suficientemente alto en sus terminales para superar la polarización directa, comenzará a conducir y, por lo tanto, emitirá luz. Lo que hace la resistencia es limitar la corriente que fluirá a través del diodo y, por lo tanto, evitará que se "queme". Es un dispositivo de seguridad. Si la corriente suministrada por la batería es lo suficientemente pequeña o si el período de suministro de la corriente es lo suficientemente corto como para que el diodo no se "queme", entonces no necesita una resistencia.
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