Preguntas muy básicas sobre la resistencia y la GND

Question

Soy un completo principiante. Compré un kit de iniciación de arduino y este es el primer programa de muestra - hace que un LED parpadee. El texto adjunto no da ninguna teoría sobre lo que sucede en los programas de muestra, así que tengo un par de preguntas.

1. ¿Cuál es la función de la resistencia aquí?
2. ¿Por qué es una resistencia de 560 ohmios (en lugar de 2 ohmios o 20000 ohmios)?
3. El circuito parte de la clavija 13 de arduino que, según tengo entendido, produce un voltaje de 5 voltios. Pero el circuito termina en GND. Creía que los circuitos debían dar vueltas para que la corriente siguiera fluyendo sin parar. ¿Cuál es la razón de que el circuito termine en gnd?

Aquí está el circuito

Answer 1

Una simple bombilla puede funcionar directamente con, por ejemplo, 3V, 5V, 12V (depende de la que se adquiera). Un LED es diferente, requiere que pase una cierta cantidad de corriente antes de que se encienda. Como un LED es una especie de diodo (el símbolo lo muestra), el voltaje permanece casi constante cuando está conduciendo. Aumentará un poco, pero es casi insignificante.

Un LED típico requiere un mínimo de 1 o 2mA para encenderse. La mayoría tiene un máximo de unos 20mA. El voltaje depende del color y a veces del tipo de LED que tengas. Digamos que tienes un simple LED rojo. Lo normal es que diga "2V de caída a 20mA". Eso significa que si pasas 20mA por él, habrá una caída de voltaje de 2V (NO al revés - esto puede ser un poco difícil de entender al principio). Pero, tenemos un suministro de 5V, ¿verdad? Así que si le ponemos 5V, el LED conducirá mucho más de 20mA y se fundirá. Lo que queremos es hacer un circuito que la resistencia tome 3V, y 20mA fluyan a través de la resistencia y el LED (porque están en serie).

Podemos hacerlo con la ley de Ohm. Describe la relación entre la corriente y la tensión de una resistencia: R=U/I En este caso queremos U 3V (la tensión a través de la resistencia) e I de 20mA. Así que lo completamos: R=3V/20mA = 3V / 0,02A = 150 ohmios.

Ahora, debido a que el LED está funcionando de un Arduino, el microcontrolador puede no ser capaz de entregar 20mA. Además, no sé las especificaciones exactas del LED, que puede ser diferente. Así que asumo que han calculado sus 560 ohmios sobre una buena base.

Por qué obviamente no es 20k o 2 ohmios bueno. Si pones los 5V completos en una resistencia de 20k, solo obtendrás 0,25mA de corriente. Asumiendo que el LED tomará un poco, casi no habrá ninguna luz. Si tomas 2 ohmios vas a reventar el LED. Habrá tanta corriente fluyendo que el LED está frito.

En cuanto al arduino; Un arduino contiene un chip microcontrolador. Son dispositivos inteligentes que pueden cambiar la salida de un pin. Puede hacer que un pin sea alto (que sea 5V), o bajo (que sea 0V). Podemos programarlo por software. Si haces el pin alto, sólo pondrá 5V en tu LED y resistencia. La corriente fluirá, el LED se encenderá, etc. Si lo pones bajo, pondrá 0V en el LED y la resistencia. Eso no hará mucho, y el LED estará apagado.

Los circuitos siempre requieren un bucle, de hecho, pero el microcontrolador tiene hardware dentro de él para arreglar eso. Piensa que hay interruptores en su interior que conectan la alimentación de 5V al pin 13, o GND (si su estado es bajo). El LED y la resistencia se conectan a tierra por lo que se completa ese circuito. También podríamos haberlo hecho al revés, pero entonces el LED estará encendido si haces que el pin esté bajo (0V) y apagado si haces que el pin esté alto (5V).

Answer 2

3. Creía que los circuitos debían hacer un bucle para que la corriente siguiera fluyendo sin parar. ¿Cuál es la razón por la que el circuito termina en gnd?

Así es. Tiene que haber un bucle completo para permitir que las cargas eléctricas fluyan alrededor del bucle, y para permitir que la energía eléctrica fluya desde la batería hasta el LED.

En este caso, las cargas eléctricas fluyen (muy lentamente) en un bucle cerrado a través de la resistencia, a través del LED, a través de un interruptor dentro del Arduino conectado al pin de +5V, a través del regulador de voltaje, a través de la batería, y de vuelta a la resistencia.

La energía eléctrica fluye (muy rápidamente) de la batería al LED a lo largo de un camino (el flujo de Poynting) que es tan complicado poca gente se molesta en intentar dibujarla.

De hecho, normalmente ni siquiera nos molestamos en dibujar el bucle completo para el camino que recorren las cargas eléctricas. A menudo tenemos docenas de dispositivos que tienen al menos una clavija que debe estar físicamente conectada al extremo negativo de la batería. Pero en lugar de dibujar docenas de líneas desde la batería a docenas de dispositivos por todo el esquema, simbolizamos esa conexión con el pequeño "símbolo de tierra" triangular.

A veces hacemos símbolos para otros puntos a los que se conectan muchos cables y muchos componentes. Así, mi esquema puede tener un grupo de componentes con "+5 V" arriba y "GND" abajo que aparece aislado de cualquier otra cosa en el esquema.

Pero ese grupo de componentes no está realmente aislado físicamente de todo lo demás. Forma parte de un bucle completo. Al igual que cuando menciono que la lluvia cae sobre mi cabeza y luego gotea de mi ropa al suelo, no estoy diciendo que el agua haya salido de la nada y luego se haya desvanecido misteriosamente al llegar al suelo; estoy omitiendo los detalles de la cuenca hidrográfica y la formación de los ríos y el ciclo del agua porque esa finalización del bucle es de conocimiento común.

(Asumo que estás usando una batería de 12 V para alimentar el Arduino e (indirectamente) el LED parpadeante. Hay muchas otras fuentes de alimentación que harán parpadear el LED igual de bien, pero son más complicadas de explicar).

Answer 3

$\ce{NaOH}$ reacciona con $\ce{K}$ para formar $\ce{KOH}$ no hay ningún compuesto que se llame como NaOK

En $\ce{NaOH + Na}$ formulario $\ce{Na2O}$ ? Sí, por supuesto.

$\ce{NaOH + Na -> Na2O + ½ H2}$

$\ce{Na2O}$ es el óxido de sodio, que es como la forma anhidra de $\ce{NaOH}$ . Cuando añades agua al óxido de sodio, éste te devuelve $\ce{NaOH}$ .

Nota - Respuesta editada completamente