Tengo un circuito sencillo:
La capacidad máxima (corriente) del LED es de 30mA.
¿Cómo puedo calcular cuál debe ser la resistencia del resistor? Utilizando la ley de ohmios he encontrado que es \$3V/0.03A = 100 \Omega\$ . Sin embargo, utilizando un software llamado Yenka , y a base de prueba y error conseguí que la mínima resistencia posible fuera de 36Ω. Sin embargo, si uso una resistencia de 35Ω, entonces el LED se rompe. ¿Está el software mal, o (más probablemente) estoy haciendo algo mal?
Tendrás que consultar la hoja de datos o medirlo para saber cuánto voltaje cae sobre tu LED. Digamos que es de 2V. Entonces el voltaje sobre la resistencia es la diferencia entre tu fuente de alimentación (3V) - el voltaje sobre el LED (2V) = 1V. Para obtener 30 mA a través de la resistencia (y por lo tanto también del LED) tu resistencia tiene que ser de 1V / 30 mA = 33 Ohm.
Si el voltaje de tu LED es menor, la corriente será algo mayor, pero el LED no debería romperse.
Utilizando un voltímetro en el software el voltaje a través del LED es de 1,9V, supongo que es la caída de tensión.
¿Podría explicar un poco más esta frase? "Para obtener 30 mA a través de la resistencia (y por tanto también del LED) su resistencia tiene que ser de 1V / 30 mA = 33 Ohm". ¿Por qué utilizamos la diferencia? Es que hay que "gastar" toda la tensión antes de que el circuito "llegue" de nuevo a la batería.
@Jonathan - Podrías usar esa redacción. Hay una ley de tensión de Kirchhoff (KVL) que dice que la tensión total de tu bucle siempre es cero. Eso significa que la suma de las tensiones de tus fuentes de alimentación coincide con la suma de las tensiones sobre tus cargas.
Hay que tener en cuenta la \$V_{F_{typ}}\$ del LED.
Tomemos como ejemplo un LED rojo:
El LED y la resistencia (R) están en serie. La tensión de la fuente (3V) es la suma de la tensión a través del LED ( \$V_{F_{typ}}\$ ) y la tensión a través de la resistencia ( \$V_{Res}\$ ). Para calcular R necesitamos conocer la tensión en la resistencia. Vamos a utilizar la corriente máxima, pero normalmente se utiliza 15mA.
\$R = \frac{V_{Res}}{I_{F_{max}}}\$
Así que,
\$V_{Res} = V - V_{F_{typ}}\$
\$V_{Res} = 3 - 1.7\$
\$V_{Res} = 1.3V\$
\$R = \frac{V_{Res}}{I_{F_{max}}} = \frac{1,3}{0,03} = 43,33\Omega\$
También es importante calcular la disipación de potencia en la resistencia:
\$P_{res} = V_{res} * I_{F_{max}}\$
\$P_{res} = 1.3 * 0,03 = 0,039W\$ (Puede utilizar 1/8W o 1/10W)
¿Estás tratando de usar algún tipo de librería matemática en este sitio o por qué tu respuesta está formateada con tantos $ y {}?
Ya has obtenido algunas respuestas directas, pero aquí tienes otras cosas en las que pensar.
No lo has dicho explícitamente, pero has dado a entender que quieres 30mA a través del LED. ¿Es esto realmente correcto? Ciertamente hay LEDs y aplicaciones para las que esto es válido. Esto no pretende ser una ofensa, pero si estás aquí haciendo una pregunta básica sobre la ley de Ohm, probablemente tengas un LED T1 o T1-3/4 común que muy probablemente esté clasificado para 20mA.
A pesar de cuál es la corriente máxima permitida, hay que tener en cuenta cuál es la finalidad del LED. ¿Es para iluminar? En ese caso, probablemente quieras la máxima luz posible. Sin embargo, tu foto implica que es un LED rojo, así que supongo que no. Si es sólo un indicador, no es necesario que funcione con la corriente máxima, a menos que se den circunstancias inusuales, como que deba ser visible a la luz del sol. La corriente máxima puede hacer que el resultado sea incómodamente brillante como indicador para un dispositivo de interior. Yo suelo hacer pasar 5mA por un LED de 20mA para uso como indicador.
¿La energía proviene de una batería? Si es así, probablemente merezca la pena conseguir un LED más eficiente y hacerlo funcionar con una corriente más baja.
Mi segundo comentario es sobre tu ecuación, "3/0,03 = 100 Ohm". Por favor, tenga más cuidado con las unidades. Eso no sólo comunicará mejor tus intenciones, sino que hará más probable que pienses mejor en la física subyacente. Técnicamente tu ecuación es incorrecta ya que la relación de dos números adimensionales no puede dar lugar a un valor en Ohmios. Por el contexto, querías decir 3 Voltios dividido por 0,03 Amperios \= 100 Ohms.
Aunque eso al menos lo haría correcto, recomiendo escribir los valores en electrónica en notación de ingeniería. Esto significa utilizar una potencia de 1000 tal que el valor sea al menos 1 pero menor que 1000, y luego aplicar el prefijo apropiado. En este caso, 0,03 Amperios se dice mejor como 30 miliAmperios, o 30 mA. Sé que esto puede parecer arbitrario e inconveniente para los principiantes, pero merece la pena aprender y acostumbrarse. Después de un tiempo, te harás una idea de lo que es un miliamperio, un microvoltio, un kiloOhmio, etc. Aquellos expertos en la materia que esperas que respondan a tu pregunta probablemente hayan tenido que mirar 0,03 amperios y luego pensar para sí mismos "Ah, quiere decir 30 mA".
Gracias :) Sólo estoy usando el software para empezar, que dijo que la corriente a través del LED es 30mA, tomé esto para significar que debe ser 30mA, gracias por corregir esto. ¿Es correcto poner unidades en una ecuación? como 3V/30mA = 100 Ohms? Puse 0,03 Amperios porque no estaba seguro de qué grado de ohmios resultaría la ecuación? Si hubiera escrito la ecuación en miliamperios y hubiera pulsado 3/30 en una calculadora, ¿cuáles serían las unidades de la respuesta?
Soy nuevo en esta web y todavía no entiendo bien las respuestas frente a los comentarios. Intenté responder a tu comentario como un comentario, pero aparentemente tienen un límite de caracteres pequeño.
No sólo está bien poner unidades en las ecuaciones, sino que es un error no hacerlo. Tu "3V / 30mA = 100 Ohms" es exactamente como debería escribirse.
Sin embargo, planteas un buen tema con una calculadora. Las calculadoras generalmente no manejan unidades. Básicamente funcionan como si todo fuera una cantidad adimensional. Aquí es donde el uso de la capacidad de notación científica de la calculadora resulta muy útil. Para calcular la resistencia se hace 3 / 30e-3. Un valor con un exponente pequeño como 30e-3 puede ser fácil de convertir en tu cabeza a 0,030, pero considera hacer un cálculo con 22pF. 22e-12 es bastante fácil de introducir, pero ¿cuál es la probabilidad de acertar en .000000000022?
Gracias, supongo que hay que saberse los "grados" de memoria, si no se utiliza un ordenador. Si un comentario es demasiado largo, puedes editar tu respuesta (generalmente si está ampliando algo que ya está en la respuesta), o simplemente publicar más de un comentario.
No sé qué quiere decir con "grados". Si te refieres a los multiplicadores de potencia de 1000, éstos son de uso universal, no se limitan a la electrónica. Algunos ejemplos son M (mega, 10 6), k (kilo, 10 3), m (mili, 10**-3), u (micro, 10**-6), etc.
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¿Cuál es la caída de tensión en el diodo? También, aquí es una buena calculadora que me ha funcionado en el pasado.
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Soy nuevo en la electrónica, ¿podríais decir qué es la caída de tensión?
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Tal vez el software está asumiendo que la caída de tensión del diodo es de 1,9V que se utiliza para los LEDs rojos de alto brillo. Pero normalmente la mayoría de los LEDs tienen una caída de 1,7V y eso haría que la tensión total del circuito fuera de 1,3V y la resistencia mínima de 43ohms. Siempre es mejor usar una resistencia de 47ohm.
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Tensiones de los LED para los distintos colores
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También se puede pensar en la tensión a través del LED desde la perspectiva del mismo: Cuando aplicas 0V al LED, tampoco habrá corriente a través de él. Cuando aumentas el voltaje, casi no habrá corriente hasta que alcances aproximadamente (!) 1,6V (los valores exactos variarán de un LED a otro). Un nuevo aumento de la tensión provocará entonces un aumento drástico de la corriente. Este es exactamente el punto en el que necesitas la resistencia: La resistencia definirá la corriente por encima de la tensión en la que el LED comienza a conducir fuertemente. La resistencia se elige por la diferencia entre la alimentación y la "tensión del LED".