为什么电阻器在 LED 压降之前或之后都没有关系?

电器工程 电压 引领 电路分析 电阻器
2022-01-30 15:01:37

我已经读过电路中的电流总是相同的,但据我所知电压不是。我使用的每个电子部件都会或多或少地降低电压,即使是简单的电线也能做到这一点。到目前为止,一切都很好。

现在我想知道为什么电阻器位于 LED 之前或之后对于电路部件引起的电压降无关紧要。

假设我有一个非常简单的电路:

9V Battery -> Resistor -> LED -> 9V Battery

还假设 LED 的最大电压为 3V 和 20 mA。所以我需要计算所需的电阻:

9V - 3V = 6V

所以我需要一个可以输出 6V 的电阻,因为我想要 20 mA 并且整个电路中的电流相同,所以根据欧姆定律:

U = R * I
6V = R * 0,02A
R = 6V / 0,02A
R = 300 Ohm

再说一次,到目前为止,很好。

现在,通过一个电阻取出 6V,确保 LED 只剩下 3V:电池提供 9V,电阻使用 6V,LED 获得剩余的 3V。一切安好。

我不明白为什么如果我在 LED 后面有电阻器,它也能以同样的方式工作。这是否意味着我们有一个提供 9V 的电池,LED 获得所有 9V,使用 3V,然后为剩余的电阻器提供 6V?

为什么这行得通?9V对LED来说不应该太多了吗?为什么电阻设置在 LED 之前或之后都没有关系?

2个回答

您需要记住的一件事是电压是相对的。电压是一种电位差,没有“零”参考就讨论电压是没有意义的。

在您的 LED 电路中,电池两端会有电压,LED 两端会有电压,电阻两端会有电压。如果你在循环过程中将所有电压加起来,你会得到零——电池上增加 9 个,电阻上减少 6 个,LED 上减少 3 个,总和为零,你又回到了同一点电路。LED 只看到其两条引线之间的电压差,电阻器也是如此。因为只有区别很重要,所以部件的连接顺序没有区别。

至于电流,它只是沿着一条连续的路径是相同的。电子不会被创造或毁灭(进去的东西必须出来)。由于电子进入您的电路只有一种可能的路径,因此通过所有组件的电流将相同。在并联电路中,您会看到相反的情况:所有组件都具有相同的电压,但电流会不同。

如果您希望 LED 上的电压为 3V,那么将 13V 施加到阳极并将 10V 施加到阴极并不重要。LED 上仍有 3V 电压。