Test on LED és az előtét-ellenállás kiszámítása

Question 1: Kirchhoff feszültségtörvénye szerint az előtét-ellenálláson eső feszültség egyenlő a tápfeszültség és a LED nyitófeszültségének összegével egy LED-es áramkörben.

A. Yes

B. No

Explanation: A Kirchhoff feszültségtörvénye szerint a tápfeszültség (U) egyenlő a LED-en eső feszültség (U_F) és az előtét-ellenálláson eső feszültség (U_R) összegével (U = U_F + U_R). Ebből következik, hogy az ellenálláson eső feszültség (U_R) a tápfeszültségből (U) kivonva a LED nyitófeszültségét (U_F) kapható meg (U_R = U - U_F), nem pedig azok összegeként.

Question 2: A tanulmányi anyag szerint melyik képlet fejezi ki helyesen az előtét-ellenállás (R) értékét egy LED-es áramkörben, ahol U a tápfeszültség, U_F a LED nyitófeszültsége és I a LED-en átfolyó áram?

A. R = (U + U_F) / I

B. R = I / (U - U_F)

C. R = (U - U_F) / I

D. R = U / I

Explanation: Az előtét-ellenállás számításához a tananyag az U_R = U - U_F képletet adja meg az ellenálláson eső feszültségre, majd Ohm törvényét alkalmazva (R = U_R / I) helyettesíti be az U_R kifejezését, így kapva a végső képletet: R = (U - U_F) / I.

Question 3: Károsodhatnak a LED-ek, ha több LED-et egyetlen előtét-ellenállással, párhuzamosan kapcsolunk?

A. Yes

B. No

Explanation: Több LED párhuzamos kapcsolása egyetlen előtét-ellenállással nem ajánlott, mert a LED-ek nyitófeszültsége eltérhet, ami az áram egyenetlen eloszlásához, egyes LED-ek túlterheléséhez és idő előtti meghibásodásához vezethet.

Question 4: Ha egy 9V-ról üzemeltetett piros LED-hez (U_F ≈ 2,0 V, I = 20 mA) számított 350 Ω-os előtét-ellenállás nem kapható standard értékben, akkor a legközelebbi kisebb standard érték, például 330 Ω választása javasolt.

A. Yes

B. No

Explanation: A tananyag szerint, ha a számított ellenállás érték nem standard, és kerekíteni kell, akkor mindig a nagyobb értéket kell választani. A kisebb érték választása növelné az áramot, ami kockáztatná a LED élettartamát. A példában is a 350 Ω helyett a 360 Ω-ot javasolja a szöveg.

Question 5: Mely tényező(k) befolyásolhatja(ják) a LED nyitófeszültségének (U_F) értékét a tananyag szerint?

A. A LED színe

B. A tápfeszültség értéke

C. Az előtét-ellenállás értéke

D. Az üzemi áram értéke

Explanation: A tananyag a kidolgozott példában említi, hogy a piros LED nyitófeszültsége (U_F) ≈ 2,0 V, és megjegyzi, hogy ez az érték az adatlapból vagy tipikus értékből származik. Ezen felül a szimulációval kapcsolatban szerepel, hogy a tanuló kiválaszthatja a „LED színét (ezáltal a nyitófeszültségét)”, ami közvetlenül összekapcsolja a LED színét a nyitófeszültség értékével. A tápfeszültség, az ellenállás értéke és az üzemi áram a számítás részét képezik, de nem befolyásolják magát a LED inherent nyitófeszültségét.