Jak spočítat proud LED diody pomocí rezistoru?

[Veselý Jan]

Už se nad tímto problémem zaobírám druhý den a pořád mi to nevyhází.

Máme takovou jednoduchou stavebnici boffin.

Tam je led dioda a já jsem si chtěl vypočítat jaký proud led diodou prochází.

Mám led diodu, zdroj 2,56V a tyto rezistory: 100, 1000, 5100, 10000, 100000 ohmů.
Kontroloval jsem jestli mají opravdu tolik, kolik by měli mít a mají.

Když jsem zapojil 1000 ohmů a rezistor naměřil jsem:
Zdroj: 2,56V
Rezistor: 0,69V
Led dioda: 1,86V
0,01V někde vypadlo

Po zapojení 100 ohmů jsem naměřil:
Zdroj: 2,56V
Rezistor: 0,44V
Led dioda: 2,11V
0,01V zase někdě vypadlo, nejspíš to bude na led diodě.

Mělo by to jít vypočítat z jednoho pokusu, ale druhý jsem udělal, abych ověřil výsledek, který mi stále nevyhází.
Moje výpočty sem radějí psát nebudu, protože nakonci už jsem začal dělat totální blbosti.

[Jiří Schwarz]

Kirchhofův zákon nám říká cosi o napětí v obvodu. Pokud sešteme všechna napětí v uzavřeném okruhu, výsledek je NULA (pozor na polaritu, jak započítáme napětí na zdrojích a jak na "spotřebičích"), pokud je jeden zdroj, je to jednodušší  - součet napětí na všech pasivních prvcích se rovná napětí zdroje.
A pak tu máme Ohmův zákon.
Proud je poměr napětí a odporu.

Vezmu napětí zdroje. Odečtu napětí na diodě (pro červenou mohu počítata cca 1,7V)
Rozdíl napětí vydělím odporem a vyjde mi proud, který tam poteče.
Nebo obráceně, rozdíl napětí vydělím požadovaným proudem a vyjde mi odpor.
Samozřejmě musí dosadit napětí ve Voltech, proud v Ampérech a odpor v Ohmech (nebo proud v mA a odpor v kiloOhmech)

Rozdíl napětí v setinách V neřešte, to je dáno i chybou měření, tak přesné měřidlo určitě nemáte.

[Veselý Jan]

Tak rezistorem a led diodou teče stejný proud.

Když vezmu moje měření, tak rezistor má 1000 ohmů, napětí je 0,69V.
Rozdíl je 1,87V. 1,87/1000=0,00187A

Pokud mám rezistor 100 ohmů a rozdíl je 2,12V, tak proud je 0,00212A.

Je správně, že v obouch případech prochází jiný proud, když je tam stejná led dioda?

[Fuk Tomáš]

0,01V někde vypadlo

Jinými slovy - když se kouknete do technických parametrů toho volt/multimetru, kterým jste to změřil, tak zjistíte, že "zdroj: 2,56 V" ve skutečnosti znamená něco jako 2,56 ± 0,03 V. To, že se vám zatoulalo jen 0,01 V, je náhoda.

[Rozmahel Vladimír]

váš obvod je sériový. Stejný teče odporem i diodou. I = U/R. Úbytek napětí na odporu lomeno hodnotou odporu je ten proud. Chyba měření bude v tom že skutečná hodnota odporu není přesně jmenovitá.

[Veselý Jan]

To avšak stále nesedí.

R = 1000 ohmů
U = 0,69V
I = 0,69mA

R = 100 ohmů
U = 0,44V
I = 4,4mA

Jediné řešení, které mě napadá, je že odpor diody je závislý na napětí.

[Rozmahel Vladimír]

Pane Veselý, to je smutné.

[Veselý Jan]

Více by mi pomohlo v čem dělám chybu. :D

[Martin H.]

Jediné řešení, které mě napadá, je že odpor diody je závislý na napětí.

Dióda nie je rezistor. Vzťah medzi U a I je daný grafom, nie jedným číslom ako odpor.

V oblasti, kde LED dióda svieti, je na nej relativne stabilné napätie dané materiálomi PN prechodu a prúd v obvode je obmedzený predovšetkým odporom.

Podľa toho sa navrhujú jednoduché LED obvody. Napätie zdroja je známe, napätie na dióde sa odčíta z grafu (UI charakteristiky). Na odpore bude rozdiel týchto napätí. Odpor sa potom zvolí taký, aby prúd v obvode vyhovoval dióde.

[Rozmahel Vladimír]

Zkuste si třeba pročíst tohle.
http://www.taje2.estranky.cz/clanky/zaklady-elektroniky/zapojeni-led-diody.html

[ACEOF ACES]

V-A charakteristika LED není lineární, tzn. hodnota odporu LED není konstantní jako je např. u rezistoru.

Jak už zde bylo napsáno proud LED spočítáte:

Proud LED = (Napětí zdroje - Napětí LED) / Hodnota rezistoru     

nebo, protože je rezistor v sérii s diodou, tak jím teče stejný proud jako LED
   
Proud LED = Proud Rezistoru = Napětí na rezistoru / Hodnota rezistoru

[Veselý Jan]

Takže jsem to spočítal správně:
R = 1000 ohmů
U = 0,69V
I = 0,69mA

R = 100 ohmů
U = 0,44V
I = 4,4mA
?

[Jiří Schwarz]

...
Jediné řešení, které mě napadá, je že odpor diody je závislý na napětí.

Na diodě je v propustném směru jisté napětí, které je dané technologií a poud diodou se mění podle parametrů zbytku obvodu.
Odpor diody se nedá "jednoznačně vyjádřit", protože je to jakási fiktivní hodnota závislá na protékajícím proudu.

[Veselý Jan]

No, tak koukám, že jsem se tady pěkně ztrapnil a vůbec jsem tohle nemusel zakládat.  ;D

Původně jsem myslel, že bych zapojil zdroj-rezistor-led, spočítal bych proud a nakonec bych se druhým pokusem ujistil, že je to správně.
Jenomže když se odpor led diody mění, vůbec mi to nemůže a proud vypočítam pouze u konkrétního zapojení s rezistorem.

Nebo si ampérmetrem proud změřit bez rezistoru. :)

[Jiří Schwarz]

....

Nebo si ampérmetrem proud změřit bez rezistoru. :)

Změřit ano, ale omezit ne a pozor na přetížení diody...
Ale když seženete správný "typ", dá se např. zelená dioda rozsvítit červeně... Ale moc dobře jí to nědělá a "umí" to jen některá provedení při větším přetížení

[Veselý Jan]

To radějí zkoušet nebudu. Ale kouknu na to.  :)

[Fuk Tomáš]

Nebo si ampérmetrem proud změřit bez rezistoru. :)

Jestli těch LEDek máte zásobu a není vám jich líto  :(

[ACEOF ACES]

Jestli se vám jedná o vybíjení jednoho AA článku pro měření jeho kapacity, tak by mohla stačit vhodná žárovička.
Ta má vhodnější charakteristiku než rezistor (ale ani zde nebude vybíjecí proud konstantní).
Při vybíjení by měla žárovička alespoň trochu svítit tzn. žárovička  asi na 1 až 3V, proud do 1A.
Nejlépe vyzkoušet a změřit.

Přesto bude měření kapacity článku jen orientační, protože velikost změřené kapacity je závislá na velikosti vybíjecího proudu a na teplotě.
A provozní podmínky článku ve spotřebiči jsou jiné.
Kapacita také klesá stářím článku a nevhodnými provozními podmínkami.