- 一起玩电子:电子制作入门、拓展全攻略
- 樊胜民 樊攀
- 1071字
- 2020-08-27 09:08:20
第三节 LED亮度我做主——电阻的秘密
在前面点亮LED小制作的基础上,电池的正极与LED的正极之间分别跨接10kΩ,1kΩ,470Ω,100Ω电阻观察LED的亮度。请读者自己动手试一试。
仔细观察LED的亮度变化,是变亮呢?还是变暗呢?
儿子:通过上面的实验我明白了,串联一个合适的电阻就可以限制它的亮度。
父亲:没错。电阻越小,LED越亮,电阻越大,LED越暗。我们还需要更深入了解电阻的基础知识。
一、电阻
电阻是电阻器的简称,在电路中最主要的作用是“降压限流”,也就是降低电压、限制电流,选择合适的电阻就可以将电流限制在要求的范围内。当电流流经电阻时,在电阻上产生一定的压降,利用电阻的降压作用使较高的电压适应各种电路的工作电压,比如说可以在电路中串联一个电阻,LED就可以接在220V的电源中。
固定电阻图形符号如图1-3-1所示,用字母R表示。
图1-3-1 电阻的图形符号
电阻单位是欧姆,简称欧(Ω)(读作ōu mī ga),实际中常用的单位还有兆欧(MΩ),千欧(kΩ)。
它们之间的换算关系如下:
1MΩ=1000kΩ;1kΩ=1000Ω
小功率的电阻一般在外壳上印制有色环,色环代表阻值以及误差。本书以五色环电阻讲解,如图1-3-2所示。
图1-3-2 五色环电阻
五色环电阻表示方法,如表1-3-1所示。
表1-3-1 五色环电阻的表示方法
对于五色环电阻,前三道色环表示有效数字,第四道色环表示添零的个数(也就是需要乘以10的几次方),第五道色环表示误差。计算出阻值的单位是欧姆。
比如一个电阻的色环分别是黄、紫、黑、棕、棕。
对应的电阻是470×10,也就是4.7kΩ,误差是±1%。
对于五色环电阻,大多数电阻多用棕色表示误差,棕色色环是有效色环,还是误差色环,就要认真区分了,一般情况下,第四道色环与第五道色环之间的间距稍大,实在不能区分,只能借助万用表测量(如何使用万用表请大家搜索资料,本书不做讲解)。
当电流流过电阻时,由于电流的热效应,电阻会发热,当消耗功率过大,超过它的额定功率时,电阻就有可能烧毁。一般情况下,同样阻值的电阻,功率大的体积也相应大。
本书做实验全部用的是金属膜电阻,它也是五色环电阻,如图1-3-3所示,功率是0.25W。
图1-3-3 金属膜电阻
二、电阻的串联与并联
以两个电阻为例讲解。在面板上搭建两个同样的电阻(比如470Ω)串联,如图1-3-4所示,再与LED串联,观察LED的亮度。
图1-3-4 电阻的串联,首尾相连
在面板上搭建两个同样的电阻(470Ω)并联,如图1-3-5所示,再与LED串联,观察LED的亮度。
图1-3-5 电阻的并联,肩并肩排列
儿子:观察实验结果,电阻串联LED变暗,而电阻并联LED变亮,为什么?
父亲:两个电阻串联,电流需要克服两个电阻的阻力,总电阻增加一倍(相当于940Ω);而两个电阻并联,流过LED的电流有两条路,总电阻减半(相当于235Ω)。