Простой вопрос по закону Ома

Закон Ома относится к резисторам, а не к диодам. Когда вы помещаете диод в простую последовательную цепь, подобную вашей, вы не можете применить закон Ома для определения тока.

Чтобы было ясно, если вы знаете напряжение на резисторе, вы можете рассчитать ток, используя закон Ома.

Если вы знаете напряжение на светодиоде, вы не можете рассчитать ток, используя закон Ома.

Это связано с тем, что ток диода является экспоненциальной функцией напряжения на:

Так, например, если изменить напряжение на диоде, изменение тока не будет пропорциональным, т. е. отношение изменения напряжения к изменению тока непостоянно .

Чтобы ответить на непроиллюстрированные вопросы, поскольку ток светодиода в примере изображения уже дан (хотя при 9 В постоянного тока он также непостоянен, отображается пусковой ток, он будет достигать пика где-то выше 100 мА и падать до 0, поскольку светодиодный чип распадается).

Ваш первый вопрос: нужен ли мне резистор? Вероятно, да.

Вы не указываете характер зуммера, если он почти чисто резистивный по своей характеристике около 3 В постоянного тока и имеет приблизительный ток 15 мА при 3 В постоянного тока, то он вам может не понадобиться. Имейте в виду, что при последовательном соединении ток через все устройства одинаков. Если ваш зуммер рассчитан на 3 В постоянного тока и 200 мА, ваш светодиод также «попросят» провести 200 мА, если вам повезет в этом случае, он может просто достичь 30 мА при 2,5 В с неработающим зуммером. Если зуммер рассчитан примерно на 3 В постоянного тока и 15 мА, вы все равно должны добавить резистор от 10 до 47 Ом (в зависимости от конкретного зуммера), чтобы сгладить реакцию светодиода на небольшие изменения вольт-амперной характеристики зуммера.

Ваш второй вопрос: почему ток все равно течет? (Ответ сильно упрощен, заметьте)

Устройство рассчитано на 3 В и определенный ток. Скажем, 10 мА. Этот рейтинг означает «Если вы дадите мне 3 В, я возьму 10 мА». Точно так же сигнальный светодиод (по крайней мере, красный) рассчитан на напряжение от 1,8 до 2,1 В при 10 мА. Для светодиода из-за его нерезистивного поведения безопаснее сказать: «Дайте мне 10 мА, и я вызову 2 В», поскольку регулирование напряжения на светодиоде довольно опасно, лучше держать ток под контролем.

Теперь, если вы совместите светодиод и зуммер 3 В, которые оба имеют спецификацию 10 мА, в мире, где зуммеры являются резистивными нагрузками с хорошим поведением, вы получите в сумме, которая говорит: «Дайте мне 5 В, и я возьму 10 мА».

Этот симулятор делает некоторые скрытые вещи в своих моделях - 9-вольтовая батарея, очевидно, имеет внутреннее сопротивление 91 м.$\Omega$(странно, потому что это намного ниже, чем у настоящей 9-вольтовой батареи), и аналогично я подозреваю, что у светодиода есть скрытый резистор около 100$\Omega$.

Ваш главный вопрос о зуммере и светодиоде - если зуммер падает на 3 В при соответствующем токе для светодиода, вы можете включить их последовательно без резистора (конечно, при питании 5 В), предполагая, что светодиод имеет ЧРП 2 В при соответствующий ток. Зуммер действует как резистор. Не пытайтесь сделать это с последовательными светодиодами и без резистора.