Distribución de voltaje entre componentes

Sí, hay un método general, pero generalmente no es útil.

Si regresa a los primeros principios, hay una ecuación para cada componente que relaciona el voltaje y la corriente. Simplifiquemos el problema para que una sea una función directa de la otra, como con su ejemplo de LED y resistencia. Dicho de otra manera, solo hay un grado de libertad para decidir qué está haciendo cada componente.

El problema entonces es un conjunto de ecuaciones simultáneas. La respuesta general es resolver estas ecuaciones simultáneas. Por lo general, esto es bastante complicado y el nivel extra de precisión no es necesario e incluso engañoso porque supera la tolerancia con la que se pueden conocer otros valores.

En su ejemplo específico de resistencia y LED, podría resolver este simple conjunto de ecuaciones simultáneas visualmente con un gráfico. Grafique la resistencia y la corriente del LED por separado, cada una en función de la tensión del nodo entre ellos. Usted conoce una restricción adicional, que es que la corriente a través de ambos es la misma. Visualmente, esto significa que busca el lugar donde se intersecan las dos curvas, porque ese es el punto en el que ambas tienen la misma corriente.

Espero que puedas ver que se vuelve mucho más complicado para cualquier cosa que no sea un simple ejemplo artificial.

Dado que un LED es un dispositivo de corriente, si está utilizando una resistencia, nunca obtendrá un consumo de corriente muy predecible o preciso (variaciones en el proceso, temperatura de funcionamiento, tolerancia de la resistencia, variación de suministro, etc.).
Sin embargo, esto no importa, ya que en la mayoría de los casos una variación de + -10% no será un problema.

Si observa en la hoja de datos cualquier LED decente, notará que la Vf se da a una corriente nominal (por ejemplo, 20 mA) y (como lo menciona Jippie) también habrá una curva IV que puede usar para predecir gráficamente la Vf en otras corrientes

Entonces, podrías desarrollar un modelo matemático e intentar calcular el valor de la resistencia de esta manera, pero no me molestaría por dos razones principales:

• Ya hay modelos SPICE que harán esto por usted, creados por los propios fabricantes, por lo que es probable que sean más precisos que cualquier otra cosa que pueda encontrar fácilmente.

• Si desea controlar un LED con precisión, utilice una fuente de constante actual . Hay cientos de IC de controladores económicos y precisos (o se puede usar un código de referencia con precisión). Para un ejemplo aleatorio, el SP7618 tiene una tolerancia de regulación típica del 1,5% y una tolerancia máxima del 6% de -40 ° C a + 85 ° C.