No sé si me estoy perdiendo algo obvio aquí, pero estoy bastante confundido. Aquí hay algunos diagramas (el ✔ o ❌ que indican el estado de los LED cuando lo probé):
Perdón por la falta de etiquetas; llame a la resistencia 10K R1, la resistencia izquierda 1K R2 y la resistencia derecha 1K R3.
Mi pregunta es: ¿Por qué no se enciende el LED en el primer diagrama?
Porque lo está suministrando 0.6 voltios a través de una resistencia de 2k
Necesita ~ 2v para funcionar. básicamente hiciste un divisor de voltaje de las dos resistencias (la superior y la paralela) que divide el 6v aproximadamente entre 10 y 0.6v
Una forma de ayudar a simplificar su pregunta es volver a dibujar sus esquemas. Las reglas que debe considerar aplicar son las siguientes:
Con esas ideas en mente:
Comencemos con el diagrama del medio primero, porque me ayuda a fortalecer mi punto con respecto a las reglas anteriores. Observe que este caso ahora se ve como dos circuitos separados? Eso es porque es dos circuitos separados. Puede ignorar completamente \ $ R_2 \ $ en el diagrama central porque ahora puede ver que no tiene absolutamente ninguna orientación en el LED. Aquí, puede descubrir que este es un circuito simple de LED con una resistencia limitadora de corriente. Y probablemente debería funcionar, dado un LED que requiere menos de \ $ 6 \: \ textrm {V} \ $. En el caso de un LED rojo \ $ 2 \: \ textrm {V} \ $, es probable que reciba \ $ I = \ frac {6 \: \ textrm {V} -2 \: \ textrm {V}} {1 \: \ text {k} \ Omega} \ approx 4 \: \ text {mA} \ $. Y eso es suficiente para ver bien, incluso sin un LED rojo de alta eficiencia.
En el lado derecho, tienes dos patas iguales , por así decirlo, y es probable que ambos LED reciban corrientes muy similares. Pero en este caso, \ $ R_1 \ $ limitará severamente la corriente disponible. Así que esperaría más bien dim apariencias, aquí. Hablando en términos generales, y asumiendo que los LEDs rojos de $ 2 \: \ textrm {V} \ $ como una aproximación, calcularía una corriente de suministro total (que se dividirá en partes iguales para cada uno de los dos LED) de \ $ I = \ frac {6 \: \ textrm {V} -2 \: \ textrm {V}} {10 \: \ text {k} \ Omega + \ left (1 \: \ text {k} \ Omega \ mid \ mid 1 \ : \ text {k} \ Omega \ right)} \ approx 380 \: \ mu \ text {A} \ $. Pero dividido por la mitad, esto significa más cerca de \ $ 200 \: \ mu \ text {A} \ $ por LED. Eso es muy tenue. También significa que los LED probablemente no ocuparán toda la suposición \ $ 2 \: \ textrm {V} \ $, pero quizás sean unas décimas de voltio menos. Esto aumentará ligeramente la corriente, lo que hace que \ $ 200 \: \ mu \ text {A} \ $ por LED sea un poco más justificable. Pero eso es sobre mi expectativa. Oscuro, pero probablemente visible. Más aún con los tipos de alta eficiencia.
El primer circuito es algo completamente distinto. Incluso suponiendo que haya reemplazado el LED y \ $ R_3 \ $ con un cortocircuito en \ $ R_2 \ $, la corriente total no puede ser mayor que \ $ I_ {MAX} = \ frac {6 \: \ textrm {V} } {10 \: \ text {k} \ Omega} = 600 \: \ mu \ text {A} \ $. Y si en cambio, quitó el LED y \ $ R_3 \ $ y lo dejó abierto, la corriente total no puede ser menor que \ $ I_ {MIN} = \ frac {6 \: \ textrm {V}} {10 \ : \ text {k} \ Omega + 1 \: \ text {k} \ Omega} \ approx 364 \: \ mu \ text {A} \ $.
Por un momento, supongamos que \ $ I_ {MIN} \ $. En este caso, la caída de voltaje en \ $ R_1 \ $ es \ $ R_1 \ cdot I_ {MIN} \ approx 3.64 \: \ text {V} \ $. Esto deja solo \ $ 6 \: \ text {V} -3.64 \: \ text {V} \ approx 2.36 \: \ textrm {V} \ $ para las dos etapas debajo de \ $ R_1 \ $.
Sin embargo, supongamos que realmente hubo \ $ 2.36 \: \ textrm {V} \ $. Entonces \ $ R_2 \ $ tendría \ $ \ frac {2.36 \: \ textrm {V}} {1 \: \ text {k} \ Omega} = 2.36 \: \ text {mA} \ $ a través de él! ¡Pero eso ni siquiera es remotamente posible! Ya hemos reconocido que el máximo absoluto posible es \ $ I_ {MAX} = 600 \: \ mu \ text {A} \ $!
Entonces, en este momento, un reflejo nos dice que el voltaje que queda después de la caída de voltaje de \ $ R_1 \ $ será mucho menor que \ $ 2.36 \: \ textrm {V} \ $.
De hecho, como ya sabemos \ $ I_ {MIN} \ $ y \ $ I_ {MAX} \ $ de las circunstancias más extremas posibles, podemos decir con seguridad que el voltaje debe estar entre \ $ 0 \: \ textrm {V} \ $, en el caso de que \ $ D_1 \ $ y \ $ R_3 \ $ se traten como un punto muerto, y \ $ 1 \: \ text {k} \ Omega \ cdot 364 \: \ mu \ text {A} = 364 \: \ text {mV} \ $, en el caso de que \ $ D_1 \ $ y \ $ R_3 \ $ simplemente se eliminen por completo del circuito.
Esto significa que hay, en mejor , menos de \ $ 364 \: \ text {mV} \ $ en \ $ D_1 \ $ y \ $ R_3 \ $. Y eso es demasiado, demasiado poco para encender un LED. Entonces, en este caso, obviamente debe estar apagado.
La clave para comprender la diferencia entre el primer circuito y el tercer circuito es la caída de tensión directa de los LEDs. La caída hacia adelante depende del color del LED y de otros factores. Podría ser tan bajo como 1.8V para un LED rojo. Podría estar cerca de 4 V para una azul.
En un modelo simplificado de un LED, no habrá flujo de corriente si el voltaje a través del LED es menor que la caída de tensión directa, y habrá un flujo de corriente enorme (seguido poco después por la quema del LED) si el voltaje es más alto.
La respuesta de Vinzent explica por qué su primer circuito no funciona: la resistencia de 10K y la resistencia de 1K en la pata izquierda forman un voltaje de divisor que establece el voltaje visto por el LED a 0.6V. Eso es menos que el voltaje directo para cualquier LED, sin importar el color, por lo que no fluye corriente.
En su segundo circuito, cada uno de los dos LED aumenta el voltaje visto por el otro.
Imagínese: Si no fluye corriente en ninguno de los LED, ambos verán los 6V completos. Ahora, imaginemos que uno de los LED conduce: la corriente se limitará efectivamente a un valor seguro por parte de las resistencias, y si hay una corriente segura que fluye a través de un LED, entonces sabemos que la tensión a través de él debe ser igual a su característica voltaje hacia adelante.
Pero, los dos LEDs deben ver aproximadamente el mismo voltaje porque están aproximadamente en paralelo. Si los dos ven el voltaje directo característico, ambos conducirán y ambos se encenderán.
El "aproximadamente" se encarga del hecho de que un LED no tiene realmente una sola tensión de alimentación directa. En realidad, existe un rango estrecho de voltajes que dependen del valor actual actual.
Muchas respuestas aquí. Pero para la explicación más simple y clara sería convertir el divisor de resistencia de 10k y 1k a su equivalente de Thevenin:
Este circuito:
es eléctricamente lo mismo que este circuito:
Entonces, en el primer circuito, básicamente estás tratando de alimentar tu LED con un suministro de 0.182 voltios. Obviamente, esto es demasiado bajo para encender el LED.
Puede encontrar una explicación práctica sobre el teorema de Thevenin aquí: enlace