Завантажуємо калькулятор…

Вправи: Резистор для світлодіода

Обчисліть на папері або скористайтеся симулятором і введіть результат. Закрийте панель для вимірювань; вкладка «Вправи» відкриє її знову.

Як розв’язати

Відніміть прямі напруги світлодіодів від напруги джерела. Решта припадає на послідовний резистор. Поділіть її на опір, щоб знайти струм.

Вправа 1

Джерело: 5 В. R1 = 150 Ом; LED1 = 2 В (Vf)

Яка напруга на R1?

Вправа 2

Джерело: 12 В. R1 = 470 Ом; LED1 = 3,2 В (Vf)

Який струм проходить через LED1?

Вправа 3

Джерело: 9 В. R1 = 270 Ом; LED1 = 2 В (Vf); LED2 = 2 В (Vf)

Який струм проходить через LED2?

Довідка

Увесь екран — це плата з точками. Кожна деталь має два або три виводи, і все, що торкається однієї точки, з'єднано, як на макетній платі. Після кожної зміни схема розраховується заново: світлодіоди засвічуються, двигун крутиться, жовті стрілки показують шлях і напрямок струму, а мультиметр вимірює будь-яку деталь, на яку ви натиснете.

Конденсатори, котушки й генератор сигналів змушують схему жити в часі: видно, як заряджається конденсатор, як по черзі блимають світлодіоди мигалки і який сигнал малює осцилограф, навіть у сповільненому режимі. Світлодіод без резистора згорає (понад 30 мА). Резистор, навантажений понад свою потужність, гріється, а за вдвічі більшого навантаження згорає. Запобіжник жертвує собою, щоб захистити решту, — усе як у житті. Схема зберігається на цьому пристрої; можна завантажити файл або картинку чи скопіювати посилання й надіслати його комусь.

Як користуватися

Відкрийте Деталі й натисніть на деталь, щоб поставити її в центр плати, або перетягніть її в потрібне місце.
Щоб пересунути деталь, перетягніть її — під'єднані проводи потягнуться слідом. Перетягування порожнього місця рухає плату, а коліщатко миші (або два пальці) змінює масштаб.
Щоб провести провід, тягніть від однієї точки до іншої (або натисніть на точку, а потім на місце, де провід має закінчитися). Провід, що закінчується посеред іншого, утворює Т-подібне з'єднання.
Натисніть на деталь, щоб виміряти її, змінити номінал і відкрити її калькулятор. Вимикач перемикається натисканням, а кнопку треба утримувати.
У розділі Приклади є готові схеми: мигалка, транзисторний ключ, конденсатор, випрямляч та інші.

Часті запитання

Симулятор електричних схем безкоштовний?

Так. Він працює просто в браузері, на комп'ютері й на телефоні, без реєстрації та встановлення. Схема зберігається на вашому пристрої, а ще можна завантажити файл або скопіювати посилання, щоб відкрити схему деінде.

Які деталі є в симуляторі?

Батарея, генератор сигналів, земля, резистор, потенціометр, конденсатор, котушка індуктивності, світлодіод, діод, стабілітрон, транзистори NPN і PNP, лампа, двигун, зумер, вимикач, кнопка, запобіжник, вольтметр і амперметр.

Як симулятор розраховує схему?

Після кожної зміни він розраховує всю схему за законами Кірхгофа (методом вузлових потенціалів), а не лише послідовні й паралельні ділянки. Світлодіоди й діоди мають сталий спад напруги, транзистор — коефіцієнт підсилення β, а конденсатори й котушки рахуються крок за кроком у часі.

Чому згорів світлодіод?

Світлодіод згорає за струму понад 30 мА, як і в житті. Якщо під'єднати його просто до батареї без резистора, струм буде надто великим. Додайте послідовний резистор: номінал підкаже калькулятор резистора для світлодіода, який відкривається, коли натиснути на світлодіод.

Чи можна змоделювати змінний струм і побачити форму сигналу?

Так. Генератор сигналів видає синус, меандр, трикутник та імпульси, а осцилограф показує в часі напругу або струм до чотирьох деталей, навіть у сповільненому режимі.

Це як Falstad, PhET чи Tinkercad?

Ідея та сама: зібрати схему й подивитися, як вона працює. Тут симулятор миттєво відкривається на телефоні, кожна деталь сама повідомляє, що з нею відбувається, а калькулятори Ohmpal — поруч.

Гарячі клавіші

R: Повернути деталь (Shift+R — в інший бік)
F: Віддзеркалити (міняє місцями + і − або колектор і емітер)
Delete: Видалити виділене
Ctrl+Z / Ctrl+Y: Скасувати й повторити
Ctrl+C / Ctrl+V / Ctrl+D: Копіювати, вставити й дублювати
Ctrl+A: Виділити все
Shift + перетягування: Виділити кілька деталей рамкою
Стрілки: Зсунути виділене (або плату)
+ / − / 0: Наблизити, віддалити й умістити на екрані
Пробіл: Зупинити й продовжити час
Esc: Зняти виділення або скасувати провід