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.

[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 charakteristik y). 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 charakteristik a 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.  

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 charakteristik u 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.