LED和灯串联 - 为什么灯泡不亮?

电器工程 引领 基本的
2022-01-16 19:16:13

我 6 岁的儿子刚刚开始尝试使用 Snap Circuits 风格的套件,我们已经有了一个非常基本的问题。

如果我们将由电池供电的 LED 和灯并联,那么 LED 和灯都会亮起。

在此处输入图像描述

但是,如果我们将 LED 和灯串联排列,则只有 LED 亮起。

在此处输入图像描述

显然电流正在通过灯(如果我拧下灯泡,LED 会熄灭)。

那么为什么灯泡不亮呢?

我有点小气,所以我没有购买合适的 Snap Circuits,而是在 eBay 上从中国购买了类似的通用套件(参见:电子积木套件 W-58

(抱歉,如果这对这个论坛来说太基本了,但我还没有通过谷歌找到答案)

4个回答

对于并联的 LED 和灯,每个都有整个电池电压。

当串联时,每个电压必须与电池电压相加。

如果没有给出比给出的更多信息,最可能的答案是灯两端的电压(必须等于电池电压减去LED 两端的电压)不足以产生可见光。

在输入此答案时,我看到您添加了一些图片。看来总电池电压约为3V。鉴于许多 LED 的正向电压超过 2V,因此灯泡两端的电压低于 1V。

您的套件中有电压表吗?如果是这样,请测量串联连接的灯两端的电压。

LED 的电压下降太多,以至于灯泡所剩无几。

你只有两节 1.5V 电池,串联起来,对于 LED 的正向电压来说勉强够用。

当白炽灯泡耗散的功率减少时,它们会迅速变暗:功率是电压的平方除以电阻。

正因为如此,调暗白炽灯泡并不能节省多少能源。耗散瓦数只有很小的一小部分降低,灯泡几乎一直变暗。

灯丝主要产生热量,只有一小部分是可见光。这对温度非常敏感,对耗散功率非常敏感。

试着在黑暗的房间里看灯;您可能会看到微弱的红色光芒。此外,即使在黑暗的房间里,LED 发出的光也可能会阻止您看到灯泡发出的任何暗光。也盖住 LED。

必须有一个与 LED 串联的电阻器。LED 是一个二极管,当施加的电压上升到远低于 3V 的某个点以上时,二极管会迅速增加它们通过的电流。因此,如果没有限流电阻,LED 会通过如此多的电流而烧坏。

先前说 LED 降低电压的答案是正确的,但电压​​降是通过 LED 和隐藏电阻的组合。灯泡只是增加了一点电阻,这会稍微降低电流,但只会使 LED 变暗一点。但是灯泡被剥夺了点亮所需的最低电压。

另一个有趣的因素是白炽灯在冷时的灯丝电阻大约是其热时电阻的 1/10。

冷不亮灯可能更接近 1 欧姆,而不是 10 欧姆。

在完全点亮 LED 所需的 20mA 电流下,灯丝仅消耗 400 微瓦的功率(功率 = 电流乘以电阻的平方:\$P = I^2 \cdot R\$)

串联灯只不过是完成 LED 灯电路的卷曲线。

另一方面,白炽灯的正温度系数特性也很有用。请参阅HP 的早期音频振荡器并阅读有关Wien 桥式振荡器的信息。