电子学/项目/01 LED 灯

也许在学校，你做过一个用电池和灯泡的实验，来演示电路原理。

也许你没有。

这是任何电子设备的基础 - 将电能转化为其他东西。

我们这里不使用灯泡，而是使用发光二极管。二极管的优点是比白炽灯更小更便宜，并且使用更少的能量来产生光。

由于 LED 对过压（或输入功率过大）比较敏感，我们还必须使用一个电阻来降低 LED 阳极的电压供应。这将在后面解释。

组件

电源

1 × 220Ω 电阻

1 × LED

该项目的组件列表

构造

面包板布局

原理图

该项目的电路布局

该电路可以松散地连接，面包板连接，任何都可以。构造非常简单。

将电阻（220Ω，即红红棕色）的一端连接到 LED 的阳极（较长的一端）。
连接完成后，将 LED 的阴极（较短的一端）连接到电源的负极 (-) 端（通常为黑线）。
最后，将电阻的另一端连接到电源的正极 (+) 端（通常为红线）。

如果一切正常，LED 应该会发光。

工作原理

魔法。停下来思考一下。你刚刚让电为你做了一件事。

这实际上是最简单的电路。能量离开电源，点亮 LED。

电阻的存在是为了保护 LED 不吸收过多的功率，从而烧毁。它通过限制电子流来做到这一点。与 LED 不同，电阻在两个方向都能正常工作。

选择的电阻值基本上是任意的，对于你放在这个项目中的任何 LED 来说都应该是安全的。但是，当你做更大更好的事情时，你需要使用通常称为欧姆定律来计算所需的电阻。从欧姆定律推导出的公式为 $V = (I \times R)$ - V 是以伏特为单位的电压，I 是以安培为单位的电流，R 是以欧姆 (Ω) 为单位的电阻值... 然而，在计算特定 LED 所需的电阻时，我们将公式修改为 $R = (V \div I)$ - 所需电阻 (R) 是所需压降值 (V) 除以电流 (I)。

你购买的 LED 有两个规格 - 正向电压（可能在 1 到 3.5 伏之间），以及电流消耗（以毫安为单位）。正向电压是指阳极和阴极之间的电压差。为了确定上述公式的正确压降，我们将这个正向电压从电源电压中减去 - 在这本书中，通常为 5 伏。

我们来看一个正向电压为 2.7 伏，电流消耗为 35 毫安的 LED。首先，我们需要将毫安转换为安培，这样我们就可以使用我们上面提到的公式。 $(35 \div 1000)$ 给我们 $0.035$ ，然后我们需要从已知的电源电压中减去 LED 的正向电压。 $(5 - 2.7)$ 给我们 $2.3$ 。现在我们已经计算出电流和压降，我们的公式看起来像这样： $R = (2.3 \div 0.035)$ - 告诉我们我们需要一个 65.7143Ω 的电阻。当然，这是荒谬的，所以我们只需选择下一个最高的常用电阻，它应该是 68Ω。

修改

更换 LED，使用上面的公式选择一个新的电阻。
打断电源 + 端和电阻之间的连接；用一对导线替换它。你现在拥有一个导通测试仪，一个用于在其他项目中查找短路的工具。
220Ω 电阻是这个项目的理想选择吗？在保持相同 LED 的情况下，尝试使用其他电阻。