الشرح الهندسي والنموذج الرياضي للدائرة
على عكس المصابيح السلكية المقاومة، يتبع الدايود الباعث للضوء (LED) معادلة شوكلي الأسية غير الخطية؛ فبمجرد تجاوز جهد العتبة الأمامي (حوالي 1.8 إلى 3.1 فولت) يرتفع التيار بجنون. توصيل بطارية 9 فولت مباشرة بطرفي الـ LED بدون مقاومة يؤدي لمرور تيار مدمر يحرق البلورة فوراً، بينما تتكفل مقاومة 330Ω بحمل فرق الجهد الزائد وتثبيت التيار عند 20mA بأمان.
خطوات التجربة العملية التفاعلية
- لاحظ كيف يضيء الـ LED الأخضر الأيسر بأمان واستقرار بتيار ~20mA بفضل مقاومة الحماية 330Ω.
- اضغط على المفتاح المفتوح فوق الـ LED الأحمر غير المحمي لتوصيله بـ 9 فولت مباشرة وشاهد احتراقه اللحظي!
- اضغط زر "إصلاح المحترق" في الشريط العلوي لإعادة إحيائه، ثم أضف له مقاومة لحمايته.
أسئلة هندسية متكررة
ما هي المعادلة الأساسية لتجربة محاكاة مقاومة حماية الـ LED وتجربة احتراق الـ LED بدون مقاومة؟
R_limit = (Vs − Vf) / I_LED — على عكس المصابيح السلكية المقاومة، يتبع الدايود الباعث للضوء (LED) معادلة شوكلي الأسية غير الخطية؛ فبمجرد تجاوز جهد العتبة الأمامي (حوالي 1.8 إلى 3.1 فولت) يرتفع التيار بجنون. توصيل بطارية 9 فولت مباشرة بطرفي الـ LED بدون مقاومة يؤدي لمرور تيار مدمر يحرق البلورة فوراً، بينما تتكفل مقاومة 330Ω بحمل فرق الجهد الزائد وتثبيت التيار عند 20mA بأمان.
هل يمكنني تعديل قيم العناصر وإضافة أسلاك جديدة في هذه الدائرة؟
نعم! الدائرة أعلاه حية بالكامل؛ اضغط على أي عنصر لتغيير قيمته أو اسحب أسلاكاً وعناصر جديدة من اللوحة الجانبية وشارك تعديلك برابط مباشر.