در حال بارگذاری ماشین‌حساب…

تمرین: مقاومت LED

روی کاغذ حساب کنید یا از شبیه‌ساز استفاده کنید و نتیجه را بنویسید. برای اندازه‌گیری این پنل را ببندید؛ زبانه تمرین‌ها آن را دوباره باز می‌کند.

روش حل

ولتاژهای مستقیم LEDها را از ولتاژ منبع کم کنید. ولتاژ باقی‌مانده روی مقاومت سری می‌افتد. آن را بر مقاومت تقسیم کنید تا جریان به دست آید.

تمرین 1

منبع: 5 V. R1 = 150 Ω; LED1 = 2 V (Vf)

ولتاژ دو سر R1 چقدر است؟

تمرین 2

منبع: 12 V. R1 = 470 Ω; LED1 = 3.2 V (Vf)

چه جریانی از LED1 می‌گذرد؟

تمرین 3

منبع: 9 V. R1 = 270 Ω; LED1 = 2 V (Vf); LED2 = 2 V (Vf)

چه جریانی از LED2 می‌گذرد؟

راهنما

کل صفحه یک برد پر از نقطه است. هر قطعه دو یا سه پایه دارد و هر چیزی که به یک نقطه برسد به هم وصل است، درست مثل بردبورد. مدار بعد از هر تغییر دوباره حل می‌شود: LEDها روشن می‌شوند، موتور می‌چرخد، فلش‌های زرد مسیر و جهت جریان را نشان می‌دهند و مولتی‌متر هر قطعه‌ای را که لمس کنید اندازه می‌گیرد.

خازن، سلف و سیگنال ژنراتور مدار را در زمان به حرکت درمی‌آورند: می‌توانید شارژ شدن خازن، چشمک زدن فلاشر و شکل موج روی اسیلوسکوپ را ببینید، حتی به‌صورت آهسته. LED بدون مقاومت می‌سوزد (بالای 30 mA)، مقاومتی که از توان مجازش بیشتر کار کند داغ می‌شود و در دو برابر آن می‌سوزد، و فیوز خودش را فدا می‌کند تا بقیه مدار سالم بماند، درست مثل دنیای واقعی. مدار روی همین دستگاه ذخیره می‌شود و می‌توانید فایل یا تصویرش را دانلود کنید یا لینکش را برای کسی بفرستید.

روش استفاده

قطعات را باز کنید و روی یک قطعه بزنید تا وسط برد قرار بگیرد، یا آن را به جای دلخواه بکشید.
برای جابه‌جا کردن، قطعه را بکشید؛ سیم‌های متصل هم دنبالش می‌آیند. برای جابه‌جا کردن برد، جای خالی را بکشید و با چرخ ماوس (یا دو انگشت) بزرگ‌نمایی کنید.
برای اضافه کردن سیم، از یک نقطه تا نقطه دیگر بکشید (یا روی یک نقطه بزنید و بعد روی جایی که سیم باید تمام شود). سیمی که وسط سیم دیگری تمام شود یک اتصال T می‌سازد.
روی یک قطعه بزنید تا اندازه‌اش را ببینید، مقدارش را عوض کنید و ماشین‌حسابش را ببینید. برای روشن کردن کلید رویش بزنید و برای فشردن شستی آن را نگه دارید.
در نمونه‌ها مدارهای آماده هست: فلاشر، ترانزیستور به‌عنوان کلید، خازن، یکسوساز و چند مدار دیگر.

پرسش‌های رایج

شبیه‌ساز مدار رایگان است؟

بله. مستقیم در مرورگر اجرا می‌شود، روی کامپیوتر و موبایل، بدون ثبت‌نام و بدون نصب. مدار روی دستگاه خودتان ذخیره می‌شود و می‌توانید فایلش را دانلود کنید یا لینکش را کپی کنید تا جای دیگری بازش کنید.

از چه قطعاتی می‌توانم استفاده کنم؟

باتری، سیگنال ژنراتور، زمین، مقاومت، پتانسیومتر، خازن، سلف، LED، دیود، زنر، ترانزیستورهای NPN و PNP، لامپ، موتور، بازر، کلید، شستی، فیوز، ولت‌متر و آمپرمتر.

شبیه‌ساز مدار را چطور حل می‌کند؟

بعد از هر تغییر کل مدار را با قوانین کیرشهف (تحلیل گره) حل می‌کند، نه فقط سری و موازی. LEDها و دیودها افت ولتاژ ثابت دارند، ترانزیستور بهره β دارد و خازن‌ها و سلف‌ها گام‌به‌گام در زمان محاسبه می‌شوند.

چرا LED من سوخت؟

LED بالای 30 mA می‌سوزد، درست مثل واقعیت. اگر بدون مقاومت مستقیم به باتری وصل شود، جریان زیادی از آن می‌گذرد. یک مقاومت سری بگذارید: ماشین‌حساب مقاومت LED، که با زدن روی LED باز می‌شود، مقدارش را می‌دهد.

می‌توانم برق AC را شبیه‌سازی کنم و شکل موج را ببینم؟

بله. سیگنال ژنراتور موج سینوسی، مربعی، مثلثی و پالس می‌سازد و اسیلوسکوپ ولتاژ یا جریان حداکثر چهار قطعه را در طول زمان رسم می‌کند، حتی به‌صورت آهسته.

شبیه Falstad، PhET یا Tinkercad است؟

ایده مشابه است: مدار ببندید و کارکردش را ببینید. این‌جا فوراً روی موبایل باز می‌شود، هر قطعه می‌گوید چه اتفاقی برایش می‌افتد و ماشین‌حساب‌های Ohmpal درست کنارش هستند.

میان‌برهای صفحه‌کلید

R: چرخاندن قطعه (Shift+R در جهت مخالف می‌چرخاند)
F: برعکس کردن (جای + و − یا کلکتور و امیتر را عوض می‌کند)
Delete: حذف موارد انتخاب‌شده
Ctrl+Z / Ctrl+Y: واگرد و انجام دوباره
Ctrl+C / Ctrl+V / Ctrl+D: کپی، چسباندن و تکثیر
Ctrl+A: انتخاب همه
Shift + کشیدن: انتخاب چند قطعه با کادر
کلیدهای جهت‌نما: جابه‌جا کردن موارد انتخاب‌شده (یا برد)
+ / − / 0: بزرگ‌نمایی، کوچک‌نمایی و جا دادن در صفحه
Space: توقف و ادامه زمان
Esc: لغو انتخاب یا لغو سیم