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Calcoliamo la resistenza per un diodo led – Legge di Ohm

Ricavare un valore resistivo da inserire in una serie ad uno o più diodi led, è uno dei primi quesiti che l’hobbista elettronico si trova ad affrontare. Effettuare questa operazione è molto semplice e veloce, e svolgerla correttamente garantirà una lunga vita al nostro diodo led.
Quello che ci occorre conoscere, sono solo alcune caratteristiche tecniche del nostro circuito, come la tensione di alimentazione, la corrente di pilotaggio del led, ed infine il Vf del led, o meglio la caduta di tensione ai capi del led che abbiamo scelto. Una volta reperite tutte queste informazioni, basterà applicare la famosissima legge di ohm, e con un semplice calcolo si ricaverà il valore della nostra resistenza.

Legge di Ohm

La legge di ohm è la prima regola da imparare, la quale ci dice che, ai capi di un conduttore che per sua natura oppone una certa resistenza al passaggio della corrente, nel nostro caso è una resistenza, si manifesta una caduta o perdita di tensione che dipende dall’intensità della corrente che l’attraversa.

Le formule principali sono:

V = R x I;          I = V / R;          R = V / I;

Dove:

I = ampere / corrente elettrica
V = tensione
R = resistenza elettrica; in elettrotecnica di misura in ohm

Grazie a queste prime semplicissime formule, si possono risolvere la maggior parte dei quesiti in fase di progettazione di un circuito. Ma veniamo ora al nostro quesito. Applicheremo le formule sopra descritte per ricavare il valore resistivo da inserire nel nostro circuito.

Il nostro obiettivo quindi è ricavare il valore della resistenza R1 da inserire in serie ai nostri led D1 e D2 affichè, alimentando il circuito, i due led si accendano senza subire danni.

Possiamo subito notare che la tensione di alimentazione del circuito è pari a 12Vdc, ed i diodi led in serie sono 2. Quello che resta ora da conoscere, sono le caratteristiche tecniche dei led, informazioni che possiamo reperire sui rispettivi datasheet.

In questo esempio abbiamo utilizzato un classico led D5 rosso, con un Vf di esercizio di circa 2.2 Vdc (tensione di caduta ai capi del led) e con una corrente nominale che va dai 5mA fino ad un massimo di 30mA. Un fattore molto importante che incide sulla durata del led, è proprio la corrente che decidiamo di far scorrere al suo interno. Più aumentiamo la corrente, minore sarà la vita del led in termini di ore di esercizio. Decidiamo a questo punto di far scorrere all’interno del nostro led una corrente ottimale pari a 10mA.

Sapendo che i led in serie sono due, e la caduta di tensione su ogni singolo led è di 2.2V, possiamo dedurre che la tensione che dovrà cadere sulla resistenza è di:

12 – (2.2 x 2)= 7.6 Volt

Utilizzeremo quindi la legge di ohm per ricavare il valore di R1:

R = V / I, in cui V sarà uguale a 7.6, mentre I sarà uguale a 0.010 A . Per trasformare il valore da mA (milliampere) ad A (ampere), è necessario dividere per 1000 il valore della corrente scelta.

R1 = 7.6 / 0.010 = 760 Ohm

Quindi, alimentando il nostro circuito con una tensione di 12Vdc, dovremmo inserire in serie ai led una resistenza R1 di 760 Ohm affinchè nel ramo possa scorrere una corrente di 10mA. Il valore ricavato però non è un valore standard, quindi per realizzare fisicamente il circuito dovremmo inserire a tutti i costi un valore prossimo, inferiore o superiore. Inserendo quindi il valore di 820 ohm, la corrente che scorrerà all’interno del ramo subirà una piccola variazione. Per calcolare questo nuovo valore potremmo utilizzare la formula inversa della legge di ohm, che dice:

I = V / R;

I = 7.6 / 820 =0.009 A

All’interno del nostro ramo scorreranno ora 9mA.

Oltre al valore della resistenza, è bene sapere che ogni resistenza è progettata per far scorrere al suo interno un determinato quantitavo di corrente. Questo valore si esprime in W (Watt). Tralasciando questa informazione si corre il rischio di inserire una resistenza con un valore ohmnico corretto ma non in grado di sopportare la corrente richiesta, determinando l’innalzamento di temperatura della resistenza fino ad arrivare alla sua rottura.

Per completare al meglio la progettazione del circuito è bene sapere che si deve calcolare anche la potenza della resistenza, e per farlo ci possiamo affidare a questa semplicissima formula:

W = V x A

W = 7.6 x 0.009 = 0.0684 W

Quello che ci servirà quindi è una semplice e comune resistenza da 1/4W, la più diffusa in commercio.

Buona progettazione!

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