08. Сила тока и яркость светодиода

08. Сила тока и яркость светодиода

Сообщение VVZ » 09 сен 2012, 21:29

Эта работа является дополнением к 2-му этапу Задания 1

Порядок работы :

1. Включение одного светодиода.
2. Увеличение яркости светодиода.
3. Уменьшение яркости светодиода.
4. Итог и Задание.
5. Задание по теме.

Величина всех сопротивлений в схемах - 1 kOm.

1. Включение светодиода.

Порядок сборки :
- соберите схему с сопротивлением R и светодиодом VD (на изображении два варианта A и B одной схемы) :

Изображение

- проверьте сборку и подайте питание.

Светодиод должен светиться.

Пояснения :
После подачи питания на макетку на её линии VCC появится напряжение + 5 вольт, а на линии GND будет 0 вольт. От большего его значения к меньшему (от VCC к GND) через сопротивление R и светодиод VD потечёт электрический ток.

Задание :
Перерисуйте в тетрадь схему А и на ней стрелкой обозначьте направление движение электрического тока I .

2. Увеличение яркости светодиода.

Порядок сборки :
- соберите схему с двумя сопротивлениями :

Изображение

- проверьте сборку и подайте питание.

Обратите внимание на увеличение яркости излучения светодиода. При включённом питании можно осторожно вынуть одно из сопротивлений (вернуться к 1-ой схеме), при этом, обратите внимание на то, что с одним сопротивлением светодиод будет гореть менее ярко. После этого установите сопротивление на прежнее место, при этом, яркость светодиода опять увеличится.

Пояснения :
Как и в раньше после подключения питания через элементы схемы потечёт электрический ток. Обратите внимание, что в этой схеме сопротивления включены параллельно и их величины одинаковые. Такое соединение сопротивлений проще представить одним общим сопротивлением, так как его величина находится просто - R= 1kOm/N, где N – количество сопротивлений в схеме. И поэтому здесь общее сопротивление (от R1 и R2) оказывает в два раза меньшее сопротивление электрическому току.

Задание :
Отключите питание. Нарисуйте в тетрадке схему для двух сопротивлений и стрелкой обозначьте направления движения тока через сопротивления и светодиод. Определите величину общего сопротивления. Начертите в тетрадке таблицу и запишите в неё найденную величину R (столбец 2). Объясните причину увеличения яркости свечения светодиода.

Таблица :

Изображение

Продолжение 2-ой части.

Порядок сборки :
- установите в макетке ещё пять сопротивлений :

Изображение

- проверьте сборку и подайте питание.

Красный светодиод будет светиться ещё ярче. Устанавливать бОльшее количество сопротивлений величиной 1 кОм не рекомендуется - для красного светодиода это максимально допустимая яркость.

Задание :
Отключите питание. Нарисуйте в тетради схему для семи сопротивлений и стрелкой обозначьте направления движения тока через все сопротивления и светодиод. Определите величину общего сопротивления R и запишите его в таблицу (столбец 2). Объясните причину увеличения яркости свечения светодиода (величины сопротивлений R1-R7 одинаковые).

3. Уменьшение яркости.

Порядок сборки :
- проверьте сборку от предыдущего этапа,
- подайте питание,
- при включённом питании последовательно удаляйте из схемы сопротивления R2-R7 (сопротивление R1 остаётся).

При удалении очередного сопротивления яркость светодиода должна уменьшаться.

Задание :
Отключите питание. Определите величины общего сопротивления R для пунктов 4-8 таблицы (столбец 2).

Продолжение 3-ей части.

Порядок сборки :
- установите дополнительно шесть сопротивлений и светодиод согласно схеме :

Изображение

- проверьте сборку и подключите питание.

Здесь яркость светодиода будет ещё меньше.

Пояснения :
Как и в предыдущих этапах, после подключения питания через элементы схемы потечёт электрический ток. Обратите внимание, что в этой схеме сопротивления включены последовательно, и такое их соединение проще представить как одно общее сопротивление, потому что их величины здесь просто складываются (R=R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7). И поэтому здесь электрическому току сопротивления R1-R7 оказывают в семь раз большее сопротивление.

Задание :
Отключите питание. Нарисуйте в тетрадке схему для семи сопротивлений и стрелкой обозначьте направления движения тока через сопротивления и светодиод. Определите величину общего сопротивления и запишите её в таблицу. Объясните причину уменьшения яркости свечения светодиода.

4. Итог и Задание :

По ходу работы было установлено, что яркость светодиода зависит от силы электрического тока, протекающего через светодиод. А сила тока зависит от величины сопротивления в его цепи.

Изображение

Пояснения :
Сила тока определяется по формуле I = (Uvcc-Uvd) / R

Величины Uvcc и Vvd известны, а величина R берётся из таблицы;
Uvcc = 5v – напряжение питания,
Uvd=2v – падение напряжения на красном светодиоде,
Uvd=3v – падение напряжения на синем светодиоде.

Задание :
1. Определите величины электрического тока для пунктов 1-12 таблицы (столбец 3).
2. Нарисуйте в тетрадке схемы соединения сопротивлений (используйте сопротивления 1 кОм), в которых их общая величина будет 1500 Ом и 2333 Ом (пункты 11-12 таблицы).
3. Задумайте свою величину для R (пункт 13 таблицы), нарисуйте в тетрадке соответствующую схему и соберите её на макетке.

Изображение
VVZ
 
Сообщений: 510
Зарегистрирован: 28 апр 2011, 09:44

Re: 08. Сила тока и яркость светодиода

Сообщение VVZ » 11 ноя 2012, 23:16

5. Задание по теме.

Для выявления зависимости яркости свечения светодиода от силы тока (или от величины токоограничивающего сопротивления) соберите не сложную схему с двумя кнопками.

Изображение

R1-R3 - 1 кОм.

После сборки и подачи питания светодиод должен светиться.

Объясните :

- почему при нажатии на кнопку K2 яркость светодиода увеличивается ?
- а при нажатии сразу двух кнопок (K1 и K2) его яркость становится ещё выше ?

Рассчитайте общую величину токоограничивающего сопротивления и силы тока, протекающего через светодиод :

- без нажатия на кнопки,
- при нажатии на кнопку K2,
- при нажатии на кнопку K1,
- при нажатии двух кнопок K1 и K2.

Вернуться к Заданию 1
VVZ
 
Сообщений: 510
Зарегистрирован: 28 апр 2011, 09:44


Вернуться в Первые шаги - Дополнительный материал

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 1