Soy un principiante en electrónica. Quiero saber cómo calcular la corriente en el siguiente circuito. (Sé cómo calcular el valor total de resistencia en resistencias en serie y en paralelo para calcular la corriente, pero ¿es posible calcular sin conocer el valor de resistencia de LED?)
Puedes usar otra técnica que usa solo observación de circuito. Para un circuito simple como este, creo que es más fácil que Thevenin.
El LED tiene una tensión directa característica, Vf. Varía con la corriente, pero la resistencia en este circuito mantendrá la caída a través del LED muy cerca del valor reportado en la hoja de datos. Usemos Vf = 2V para mayor comodidad.
Dado que el LED es paralelo a R1, el voltaje a través de R1 también es Vf. Eso debe significar que la caída en R2 es lo que queda: $$ V_ {R2} = 5V-V_f = 5V-2V = 3V $$
Usando la Ley de Ohm en R2: $$ I_ {R2} = V_ {R2} / 100 = 30ma $$
Dado que R2 está en serie con la fuente, ese 30ma es la corriente total que ingresa al circuito y se divide entre R1 y el LED. Podemos averiguar cuánto está pasando por R1 usando Ohm's nuevamente.
$$ I_ {R1} = V_f / 75 = 2V / 75 = 26.67ma $$
Sólo hay 30 m que atraviesan todo el circuito y 26,67 m de la misma está atravesando el resistor. Por lo tanto, solo quedan 3.3 m para pasar por el LED:
$$ I_ {LED} = 30ma - 26.67ma = 3.3ma $$
Para el futuro (dudo que lo necesite ahora), describiré un enfoque más sofisticado que combina la fuente de Thevenin con una consideración gráfica (en lugar de usar una ecuación) del comportamiento no lineal del LED.
Encuentra el equivalente de Thevenin como sugiere Martin. Encontrarás una tensión equivalente y una resistencia equivalente. En este caso, es 2.14V y 42.86 \ $ \ Omega \ $.
Tome una copia de la hoja de datos del LED donde muestre la corriente directa y el sesgo hacia adelante. Por ejemplo, a continuación, en esta hoja de datos .
Elvoltajemásbajoquesemuestraenelladoizquierdoes1.2V.LacorrientedenuestrafuenteTheveninsería(2.14V-1.2V)/42.86\$\Omega\$=21.93mA.Marcaesoeneleje.AhoradibujeunalíneadiagonaldesdeesepuntohastaelvoltajeequivalentedeThevenin.Estosedenominalíneadecarga.DondecruzalacurvadeLED,leindicalacorrienteylacantidaddeLEDcuandoseconectóalafuente,así:
¿Qué pasa si no se cruzan (o solo parecen cruzarse muy cerca de 0 mA)? Entonces el LED no se encenderá. Intente esto con una curva característica de LED azul y verá que no se encenderá. Esto debería tener sentido para usted, ya que sabe por el cálculo de Thevenin que cuando se retire el LED (el voltaje más alto que verá) el voltaje será solo de 2.14 V (y eso no es suficiente para encender un LED azul).
Y si la línea está fuera de la parte superior, eso probablemente significa que su LED se apagará.
Esta es la forma tradicional de encontrar el punto de operación cuando se tiene (a) elemento (s) no lineales. En 2014, la mayoría de la gente probablemente activaría un simulador, lo cual es bueno cuando produce resultados correctos (pero son tan correctos como los modelos reflejan la realidad con precisión y también se configura la simulación).
Debe reemplazar la parte lineal del circuito (es decir, dos resistencias y fuente) con una Equivalente de Thevenin .
donde
$$ R_ {th} = \ dfrac {R_1 \ cdot R_2} {R_1 + R_2} \\ V_ {th} = \ dfrac {R_1} {R_1 + R_2} \ cdot V_ {BAT1} $$
Entonces, si, por ejemplo, este es un led rojo, puedes asumir que 1.2 V de caída de voltaje a través de él,
$$ I_ {LED} = I_ {Rth} = \ dfrac {V_ {th} -1.2 \, \ mathrm {V}} {R_ {th}} $$
Obviamente, las redes más complejas involucran otros valores de \ $ R_ {th} \ $ y \ $ V_ {th} \ $. Es aconsejable aprender este método, ya que le permite encontrar el punto de operación para elementos no lineales, cuando está determinado por elementos lineales.
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