Proyecto - Encender un LED

Aunque este ejemplo es muy simple y algunos lo considerarán ridículo, creo que es necesario empezar por lo mas básico con la idea de no dejar nada a las supocisiones.

REQUERIMIENTOS

• LED
• Resistencia 120 oh
• Bateria 4.5v

La resistencia es necesaria para que la corriente de la bateria no pase de lleno y sin control sobre el LED, quemandolo o reduciendo su tiempo de uso. Usaremos una resistencia de 120 oh

Como bateria podemos usar un arreglo en serie de 3 pilas (1.5v cada una) .



En un diseño grafico del circuito, este arreglo en serie se verá de esta manera...


En cuanto al LED, los hay  de diferentes voltajes para su funcionamiento, pero en nuestro caso, podemos usar un LED de 2.7v.

 Un dibujo del esquema sería...

Debemos tener en cuenta que un diodo funciona como un interruptor. Si colocamos el diodo en un sentido pasa la corriente (circuito cerrado) y si lo colocamos en el contrario no pasa (circuito abierto).

Ademas debemos tener en cuenta que el diodo al conducir en polarización directa (haciendo de interruptor cerrado y alumbrando) tiene una caída de tensión más o menos fija. En el caso de los diodos led  la barrera de potencial varía según el dopado del cristal que se use para conseguir diferentes colores. 

• Desde 1v más o menos para diodos de infrarrojos.
• Desde 1.5v para rojos.
• Desde 1.6v para amarillos.
• Desde 2.7v para verdes.
• Desde 3v en diodos azules.

Usaremos un LED verde por lo que tendremos una barrera de potencial a superar de 2.7V. Y la intensidad que circulará será entre 10 y 40mA. Vamos a hacer los cálculos pensando en 15mA. Si es suficiente para que alumbre, mejor que no consuma demasiada corriente. Así aumentaremos la duración de la batería.

La intensidad que pasará por el diodo es igual que la que pase por la resistencia, puesto que están en serie. La caída de tensión en la resistencia será, la de la pila, menos, la que caiga en el led.

Voltaje_rersistencia = Voltaje_pila - Voltaje_led
Voltaje_resistencia = 4.5 - 2.7 =1.8v

 Apoyados en la LEY DE OHM
La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo"

Si tenemos que ...

     I = Intensidad en amperios (A)
    V = Diferencia de potencial en voltios (V)
    R = Resistencia en ohmios (W o Ω).

Entonces ...

I = V/R

que es lo mismo que 

R = V/R
 

Resistencia = Voltaje /  Intensidad
Resistencia =  1.8 / 0.015 = 120ohmios

Y la potencia que tendrá que disipar la resistencia también se deriva de la ley de Ohm:
W=V*I
PotenciaResistencia (W)=Vresistencia * Iresistencia = 1.8 * 0.015 = 0.027 w

Una resistencia que disipe hasta de 1/4 de watio (0.250w)nos dara un margen suficiente.

Recomiendo visitar esta página que ilustra de manera agradable lo que estamos tratando de explicar.

Ley de Ohm y potencia eléctrica