Транзисторы бывают биполярные и полевые, о разных видах мы поговорим отдельно. А пока закончим с теорией, и приступим к практике.
1.4 Подключаем светодиод
Одним из наиболее популярных элементов для начинающих радиолюбителей является светодиод. Светодиодным освещением можно украсить колесо велосипеда, новогоднюю елку, корпус компьютера, есть даже женские украшения на основе светодиодов:
Схема подключения светодиода, и сам светодиод, выглядят так:
При подключении важно запомнить, что:
- Для светодиода важна полярность. Если подключить его наоборот, светодиод гореть не будет. Обозначение выводов показано справа от схемы.
- Обязательно нужен резистор для ограничения тока. Без него светодиод сразу же перегорит.
- Для светодиода важнее сила тока, чем напряжение. Можно использовать практически любой источник напряжения (6В, 9В, 12В), главное правильно подобрать номинал резистора.
Некоторые значения резистора для разных напряжений показаны в таблице:
Напряжение
Сопротивление
3.0В
56 Ом
4.5В
150 Ом
9В
390 Ом
12В
560 Ом
24В
1.2 КОм
Эти значения являются примерными. Например вместо сопротивления в 150 Ом подойдет и 220 Ом, светодиод лишь будет гореть чуть слабее, что возможно будет даже незаметно на глаз. Если установить резистор слишком малого сопротивления, светодиод будет гореть ярче, но быстрее перегорит. При слишком большом номинале резистора, он будет гореть очень слабо, но и потребление тока при этом будет меньше. Это можно использовать, например, для ночника.
Для более точного расчета можно воспользоваться онлайн калькулятором, например по адресу http://cxem.net/calc/ledcalc.php.
Можно подключить несколько светодиодов подряд, соединяя последовательно “плюс” с “минусом”, такое подключение называется последовательным:
Светодиоды будут гореть слабее, чтобы повысить яркость, можно взять резистор меньшего сопротивления.
Последовательно можно соединять не только светодиоды, но и батареи - их напряжение при этом суммируется. Это очень полезно, если нужно из нескольких батарей собрать источник питания с более высоким напряжением.
Кстати, в продаже есть и готовые светодиодные ленты разных цветов, в них уже встроены и светодиоды и резисторы. Такие ленты можно подключать напрямую к источнику в 12В.
Если посмотреть на такую ленту вблизи, то мы увидим знакомые элементы - светодиоды и резисторы.
Такой лентой можно не только украсить что-либо, но и даже использовать их для освещения комнаты.
Задание: опыты со светодиодом и батарейками
Опыт 1. Собрать источник питания.
Взять 3 батарейки АА, соединить их последовательно в одну большую батарею.
Следует убедиться, что общее напряжение соответствует сумме напряжений отдельных батарей.
Опыт 2. Собрать схему из светодиода и резистора на 220 Ом.
Для сборки нам понадобится макетная плата. Это плата с отверстиями, которые внутри соединены следующим образом:
Верхние и нижние линии используются для подключения питания, внутренние нужны для подключения элементов.
С помощью макетной платы и соединительных проводов очень быстро и легко собрать нужную схему:
Нетрудно убедиться, что все соединения образуют электрическую цепь, и при подключении батареи светодиод будет гореть. Плюс такой платы в том, что переключение или замена элемента занимает всего лишь несколько секунд.
Самостоятельная работа: испытать последовательное соединение нескольких светодиодов. Также интересно проверить разные резисторы, номиналом от 100 до 1000 Ом, и посмотреть, насколько сильно будет отличаться яркость светодиодов во всех случаях.
1.5 Опыты с диодом
Кроме светодиодов, существуют и обычные диоды. Нам впрочем, они не так уж часто будут пригождаться, но знать об их свойствах стоит. Диод - это полупроводниковый элемент, способный проводить ток только в одном направлении.
Направление тока легко запомнить, представив изображение диода как воронку для воды - очевидно что лить воду нужно в “широкую” часть. Можно взять самую первую схему с лампочкой и батарейкой, и включить в цепь диод. Легко убедиться, что если перевернуть диод, лампочка гореть не будет. Это может пригодиться, например если нужно защитить схему от неправильной полярности подключения.