Я читал, что ток в цепи всегда одинаков, но, насколько я понял, напряжение - нет. Каждая электронная часть, которую я использую, более или менее снижает напряжение, даже простые провода делают это. Все идет нормально.
Теперь мне интересно, почему не имеет значения, стоит ли резистор перед светодиодом или позади него, в отношении падения напряжения, вызванного частями цепи.
Предположим, у меня очень простая схема:
9V Battery -> Resistor -> LED -> 9V Battery
Также предполагается, что светодиод имеет максимальное напряжение 3В и 20 мА. Итак, мне нужно рассчитать нужный резистор:
9V - 3V = 6V
Итак, мне нужен резистор, который выводит 6 В, и, поскольку я хочу 20 мА, а ток одинаков во всей цепи, это соответствует закону Ома:
U = R * I
6V = R * 0,02A
R = 6V / 0,02A
R = 300 Ohm
Опять же, пока все хорошо.
Теперь, когда резистор снимает 6 В, это гарантирует, что для светодиода останется только 3 В: батарея обеспечивает 9 В, резистор использует 6 В, светодиод получает оставшиеся 3 В. Все в порядке.
Чего я не понимаю, так это того, почему он работает так же, если у меня есть резистор за светодиодом. Разве это не означает, что у нас есть батарея, обеспечивающая 9 В, светодиод получает все 9 В, использует 3 В, а затем 6 В для оставшегося резистора?
Почему это работает? Не должно ли 9 В быть слишком много для светодиода? Почему не имеет значения, установлен ли резистор до или после светодиода?
Одна вещь, которую вы должны помнить, это то, что напряжение является относительным. Напряжение — это разность потенциалов, и нет смысла обсуждать напряжение без «нулевого» эталона.
В случае вашей светодиодной схемы будет напряжение на батарее, напряжение на светодиоде и напряжение на резисторе. Если вы суммируете все напряжения по мере обхода контура, вы получите ноль — вверх 9 на батарее, вниз 6 на резисторе, вниз 3 на светодиоде, сумма равна нулю, и вы вернетесь в ту же точку в схема. Светодиод видит только разницу в напряжении между двумя его выводами, как и резистор. Поскольку важна только разница, не имеет значения, в каком порядке соединяются части.
Что касается тока, то он одинаков только на непрерывном пути. Электроны не создаются и не уничтожаются (то, что входит, должно выйти). Поскольку в вашей цепи есть только один возможный путь для электронов, ток будет одинаковым во всех компонентах. В параллельной цепи вы видите обратное: все компоненты имеют одинаковое напряжение, но токи будут разными.
Если вы хотите 3 В на светодиоде, не имеет значения, подаете ли вы 13 В на анод и 10 В на катод. На светодиоде все еще есть 3 В.
pjc50
Голо Роден
Голо Роден
пользователь207421