Immer wenn wir den Namen „Elektronik“ hören, fallen uns als erstes LED und Widerstand sofort ein. LED und Widerstände sind die ersten Komponenten, die zu Beginn des Fachs Elektronik in Schulen eingeführt werden. Hier bauen wir also die einfachste Schaltung in der Elektronik, bei der die LED mithilfe eines Widerstands und einer Batterie leuchtet.
Dies ist die erste grundlegende LED-Schaltung, die ich vor vielen Jahren in meiner Schulzeit gebaut habe und die mir große Freude bereitete, leuchtende LED zu sehen. Für den Aufbau dieser Schaltung benötigen Sie nur vier Dinge:
- LED-1
- Widerstand 1 (220k oder 330k oder 1k)
- Stromquelle - Batterie - 9V
- Steckbrett
Einfaches LED-Schaltbild
Hier ist das Schaltbild für eine einfache LED-Schaltung. Sie müssen nur den Pluspol der LED mit dem einen Ende des Widerstands verbinden und dann ein anderes Ende des Widerstands mit dem Pluspol der Batterie verbinden. Verbinden Sie dann den Minuspol der LED mit dem Minuspol der Batterie. Dieser negative Anschluss der Batterie wird auch als Masse bezeichnet. Das gesamte Setup ist wie oben gezeigt auf dem Steckbrett aufgebaut.
Ermitteln der Polarität der LED:
Wenn Sie sich die LED genau ansehen, können Sie feststellen, dass ein Bein der LED größer als ein anderes ist. Das größere Bein ist also die positive Seite der LED und das kleinere Bein ist die negative Seite. Unten ist das Bild für das gleiche:
Die Polarität der Batterie kann leicht anhand der Batterie ermittelt werden. Positiv (+) und Minus (-) sind auf der Batterie selbst angegeben. Wir können dieselbe Schaltung auch mit zwei 1,5-V-Batterien der Größe AA herstellen.
Auswahl des Widerstandswerts für die LED:
Der Widerstand ist hier eine sehr wichtige Komponente. Wenn Sie die LED ohne Widerstand an die Batterie anschließen, brennt Ihre LED sofort. Wir müssen also einen Widerstand in Reihe mit der LED verwenden, um den durch die LED fließenden Strom zu begrenzen.
Die häufig gestellte Frage lautet nun: „ Welchen Wert des Widerstands sollten wir mit LED verwenden? “ Die Antwort ist einfach. Im Allgemeinen verbraucht LED 20 mA Strom und hat einen Spannungsabfall von 2-3 V, dieser Spannungsabfall wird als Durchlassspannung (Vf) bezeichnet. Einige LEDs haben je nach Farbe und Bewertung mehr oder weniger Stromverbrauch, aber hier erklären wir dies allgemein.
Hier können wir also den Widerstandswert unter Verwendung des OHM-Grundgesetzes berechnen, das besagt:
R = V / I (Widerstand = Spannung / Strom)
Wenn Sie also eine 9-V-Batterie verwenden und der Spannungsabfall an der LED beispielsweise 2,4 V beträgt und der Strom 20 mA beträgt, sollten wir einen Widerstandswert haben, bei dem die verbleibende Spannung abfallen kann (9 - 2,4 V). Also nach den Formeln:
R = (9 - 2,4) / 0,02 = 330 Ohm
Die verbleibende Spannung (9 - 2,4 = 6,6 V) fällt also bei einem Widerstand von 330 Ohm ab. Sie können den Widerstandswert auch mit diesem LED-Widerstandsrechner berechnen.
Diese Strom- und Spannungswerte sind nicht genau und können je nach Batteriekapazität und LED variieren. Im Allgemeinen können Sie jedoch mit jeder LED einen 330- oder 220-Ohm-Widerstand verwenden, oder Sie können auch einen 1k-Widerstand verwenden, wenn die richtigen Werte nicht verfügbar sind.