|
|
Wet van Ohm ahv Leds
U = I x R
U is de spanning in volt,
I is de stroom in ampère,
R is de weerstand in ohm
Deze formule vertelt je de spanning over een bekende weerstand als er een bekende stroom doorheen wordt gestuurd. Maar wat te doen als je niet de spanning wilt weten, maar de weerstand, of de stroom? Geen probleem, met een beetje brugklaswiskunde kan de wet van Ohm worden omgerekend tot de volgende formules:
I = U / R
en
R = U / I
Het vorige schema geeft de situatie aan voor de wet van Ohm, maar er ontbreekt nog een belangrijk element: de led. Deze laatste wordt in serie geschakeld met de weerstand, waarna het er zo uitziet:
Hierbij is de volgorde van led en weerstand niet van belang, zolang de led maar in de juiste polariteit is aangesloten. Verder het natuurlijk zaak dat de spanningsbron een hogere spanning levert dan de nominale spanningsval van de led, anders kan er al helemaal geen stroom lopen.
Hierbij is de volgorde van led en weerstand niet van belang, zolang de led maar in de juiste polariteit is aangesloten. Verder het natuurlijk zaak dat de spanningsbron een hogere spanning levert dan de nominale spanningsval van de led, anders kan er al helemaal geen stroom lopen.
Nu zou je misschien denken dat je gewoon de waarden voor spanning (5V) en stroom (0,02A) in de wet van Ohm kunt invullen, maar dat is niet helemaal juist – je moet nog rekening houden met de nominale spanningsval over de led, die we Uled noemen. Deze laatste spanningsval moet van de voedingsspanning U+ worden afgetrokken om de spanning over de weerstand R te krijgen. In formulevorm ziet dit er zo uit:
R = (U+ - Uled) / I
Nu kun je alle getallen invullen:
R = (5 – 1,9) / 0,02 = 3,1 / 0,02 = 155 ohm
Je neemt dus gemakshalve een weerstand van 180 ohm (een algemeen verkrijgbare waarde) als voorschakelweerstand. Deze weerstand is hoger dan de berekende 155 ohm, dus de stroom zal naar verwachting wat lager zijn – maar dit is geen probleem, want de lichtopbrengst van een led hoeft vrijwel nooit een erg nauwkeurige waarde te hebben.
Voor de aardigheid kunnen we nog even uitrekenen wat die stroom dan eigenlijk is bij 180 in plaats van 155 ohm; ook bij deze berekening moeten we weer de nominale spanningsval van de led aftrekken van de voedingsspanning:
I = (U+ - Uled) / R = (5 – 1,9) / 180 = 17,22 mA
Je ziet, de stroom is wat lager dan de gewenste 20 milli-ampère, maar dat is niet erg; het verschil in lichtopbrengst zal nauwelijks zichtbaar zijn.
|