Instructions
Sériový obvod se 2 LED
Komponenty k experimentu: blok zdroje napětí, blok se zelenou LED, blok se žlutou LED,
2x blok uzemnění
Nyní jako příklad základního obvodu vytvoříme sériový obvod. Sériový obvod je vedle paralelního
obvodu druhým způsobem, jak umožnit tok proudu mezi dvěma nebo více elektrickými spotřebiči.
V tomto případě umístíme naše LED do obvodu jednu za druhou. Katoda zdroje napětí se připojí
k anodě diody, která vyzařuje žluté světlo.
Proud teče přes katodu žluté LED k anodě zelené LED. Přinutíme tak elektrický proud, aby tekl přes
oba bloky ještě předtím, než dosáhne k zápornému pólu zdroje napětí a uzavřel smyčku přes kladný
pól k žluté LED.
Odpor obou LED se sečte, zatímco tok proudu se sníží o 50%. Můžeme to vidět na záření světla,
které vydávají diody a jehož intenzita je nižší než v paralelním obvodu.
Rezistor
Komponenty k experimentu: blok zdroje napětí, blok se zelenou LED, blok se žlutou LED,
2x blok uzemnění, blok rezistoru
Elektrický odpor snižuje tok elektrického proudu. Jedná se o základní vlastnost elektrických obvodů,
pomocí které můžeme řídit tok proudu nebo nastavit požadované napětí. Tato vlastnost se proto
vyžaduje od elektrických komponentů mnohem víc, než by se podle názvu mohlo zdát. Extrémními
příklady elektrických odporů můžou být izolátory a supravodiče. Izolátory mají ideálně nekonečný
odpor a supravodiče jsou zase bez odporu. Elektrický odpor se měří v ohmech (Ω). Pokud by byl
v obvodu ideální zdroj napětí bez odporu, tekoucí proud by byl nekonečně velký, což v praxi není
možné.
V každém obvodu, dokonce i v případě zkratu, se musí překonávat vnitřní odpor. Pokud přirovnáme
elektrický proud proudu vody, která teče v jednom místě trubky zúženým hrdlem, rychle pochopíme,
že když se průměr trubky zúží, množství vody se sníží. Pokud chceme, aby trubkou protékalo stejné
množství vody, musíme zvýšit tlak na vstupní straně. Tento tlak je ekvivalentem elektrického napětí,
proud vody je elektrickým proudem a třecí odpor vodovodní trubky je elektrickým odporem.
Zvyšováním tlaku vody se současně zvyšuje množství tekoucí vody.
Rozdíl tlaku vody na vstupu a výstupu naší vodovodní trubky je analogickým znázorněním poklesu
napětí v elektrickém odporu. Znamená to, že napětí (U), proud (I) a odpor (R) navzájem úzce souvisí.
Vztah mezi elektrickým proudem, napětím a odporem lze zapsat následujícím způsobem: (U = R x I).
Aby se dosáhnul tok proudu 0,9 A, musíme mít odpor 10 Ω a napětí 9 V. V našem obvodu jsou
rezistory mnohem větší a při stejném napětí bude tok proudu mnohem menší (při napětí 9 V bude
odpor 10 Ω k 10 000 Ω v stejném poměru jako 0,9 ampérů k 0,0009 ampérům).
S blokem zelené LED
S blokem žluté LED
Nebo ještě menší intenzita světla, když se ob LED moduly zapojí sériově:
Odpor se zvyšuje
Komponenty k experimentu: blok zdroje napětí, blok se zelenou LED, blok se žlutou LED,
2x blok uzemnění, blok rezistoru (100 kΩ)
Pomocí přiloženého rezistoru s odporem 100 kΩ snížíme ještě víc tok proudu.
Protože napětí 9V zůstává stejné, sníží se intenzita světla, které vyzařuje dioda.
Vzhledem k podobnému provoznímu napětí to bude platit i pro obvod se zelenou LED.
Z podílu napětí (9 V) a odporu 100 000 Ω získáme víc než pravděpodobný tok proudu.
Pokud nebereme do úvahy interní odpor zdroje a sériového rezistoru 1 000 Ω v LED, bude jeho
hodnota 0,00009 ampérů. Rostoucí počet desetinných míst je uváděn jako záporný vliv trojek.
0,009 = 9 mA (miliampérů); 0,00009 jako v našem příkladu = 90 µA (mikroampérů).
I když se tok proudu značně snížil, naše LED stále trochu svítí, což svědčí o vysoké kvalitě
dnešních LED.
Pokud zapojíte oba bloky LED sériově, intenzita světla zelené LED bude nyní nižší než dříve.
Tok proudu se dále snižuje, protože k celkovému odporu se přidá sériový odpor a náš zdroj napětí
zůstává na 9 V. Dostaneme tak celkový tok proudu (I).
ážá
vyjádřeno v číslech I =
,,
,
= 0,000074 A