題:
為什麼在LED的陽極上需要一個電阻？
Spechal
2011-05-02 07:34:34 UTC
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請客氣，我是電子產品小子。

從我讀到的內容（《電子學入門-Forrest Mims III和Make：電子學》）中，電子從負向正向流動。

在一個示例實驗中（涉及一次乾電池，SPDT開關，電阻和LED），該狀態規定電阻必須連接到LED的陽極。在我看來，如果電子從負向正流動，電子就不會在電阻之前流過LED。從而使電阻毫無意義？

當電子從負流向正時，通常最好遵循電流從正流向負的慣例，這樣一來，當您談論它時，您就不會混淆任何人。
-1
@NickT:也http://physics.stackexchange.com/a/17131/176
九 答案:
Carl Raymond
2011-05-02 08:07:39 UTC
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電阻可以在LED的任一側，但必須存在。當兩個或多個組件串聯時，所有組件的電流都將相同，因此它們的順序無關緊要。我認為讀取“電阻器必須連接到陽極”的方法如下“不能從電路中省略電阻器。”

或更簡單地說，它被讀為“電阻器必須連接到陽極**”，而不是“電阻器必須連接到陽極**”。
電流從0A開始並一直增加直到基本達到可用通過的極限，這是否正確？因為可以肯定的是，否則放置組件的順序很重要，不是嗎？僅供參考，我絕對是電子領域的初學者。
我們可以使用歐姆定律和基爾霍夫定律等足夠好的方程式描述電路（帶有“集總元件”近似值，在點之後會分解）。然後，我們可以求解方程式，並找到跨組件的電壓和環路中的電流。聽起來您正在進入哲學領域，問：“電阻器如何知道？其作用機理是什麼？”物理系統可以在沒有袖珍計算器的情況下得出方程的解。怎麼樣？我是一個業餘愛好者，所以我無法說出電子思想正在發生什麼。也許物理學家可以。
@xorinzor不完全是：電子以大約光速運動，因此不存在完全“加速”或“預熱”的時間。即時“滿”（無論什麼是滿）大約為0。就是說，**無論如何**，如果電流流過兩個或多個串聯的元件，那麼該電流對於該電路中的所有元件來說都是相同的值。
@JohnDoe電子不會以接近光速的任何位置移動，而是以相當緩慢的速度（稱為漂移速度）移動。但是，電磁波（在整個電路中承載電壓和電流信息）的確確實以光速運動。
endolith
2011-05-02 10:52:17 UTC
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否，這不會使電阻器變得毫無意義。想像一下，如果電阻太大，則會完全阻止電子流動。它在LED的哪一側上有關係嗎？無論哪種方式，都會破壞電路並阻止電流流過。

不要考慮單個粒子在電路中的傳播。帶電粒子不會被LED“耗盡”。他們經歷了它，而運動就是將能量從一個地方運送到另一個地方的動力。

想一想所有在迴路中所有點上移動的粒子，例如皮帶或鏈條。如果您在某一點上使鏈條變慢，那麼由於鏈接之間的相互推動和拉動，鏈條在另一點也變慢。

我讀了《電子入門》 小時候，我認為這樣教的想法很差。我不得不取消大學裡的所有知識，不推薦這樣做。嘗試以下操作：

嘗試此電路。調整電阻時，它只會減慢電阻器之前的電荷，還是會改變整個電路中所有電荷的速度？

我喜歡“鏈”或“鏈接”的比喻。有人告訴我其他類比，但沒有一個比那些好。
鏈條一端的手搖曲柄，另一端的負載。當您轉動它時，整個鏈條都會移動，但是沒有用完。能量通過鏈節的相互拉動而傳遞，即使鏈節本身移動緩慢，這種拉動運動也會非常迅速地從動力源傳遞到負載。類比的唯一缺點是鏈接只會拉動，而不會推動電路的另一半。裝滿水的管道效果更好。
我曾經用過一些裝滿水的管子，但以此類推，我發現人們往往會想到水一出頭就“消失”。猜猜這取決於您正在與誰交談以及您要解釋什麼才最有效。
一個“迴路”的管道，完全充滿水，沒有出口。插座就像是電荷從電線的末端噴出，而實際上並沒有。如果管道被割斷，它將立即形成蓋以防止水逸出。 :)如果在循環中的某一點抽水，則它會推拉，導致整個管道中的水以相同的速度循環。如果使用活塞來回移動它，則能量會以水的聲速在波浪中傳播，而水本身會緩慢運動。
那個Circuit Simulator applet非常棒……現在玩了30分鐘。 :)
很抱歉在這樣的舊帖子上提出問題，但有些事情讓我無法入睡。我了解鏈的類比，但我可以肯定的是，如果電流足夠大，則第一次非常高的電流突發仍會破壞LED，不是嗎？
@Hannibal:為什麼會出現初始電流？想像一下，輕輕地將製動器施加到自行車車輪上，然後開始踩踏板。任何時候鏈條中的速度都會突然爆發嗎？
@endolith Ahhh實際上是很合理的。我以為最初會有大量的能量爆發，但是當我想到更多的能量時，你就完全有道理了。感謝您的回答，並為我清除此問題！！！！（舉手擊掌）
@Hannibal有一個有趣的問題，它顯示了水管類比的潛在缺陷，因為我們認為水管開始是空的，然後在迴路關閉時被水充滿。這似乎暗示著電子的初始爆發。我認為事實是水已經在管道中了，只是不動，因為導線中已經有電子-導線中的電子數量不能少，因為那會改變材料的分子組成（我認為）
@TomAuger我說管道完全注滿水
@endolith是的，您做到了。
嗯如果我們用電容器替換LED，它仍然有作用嗎？鏈環類比還能繼續工作嗎？
@user148298 Water類似物仍然可以使用，其中電容器由一個儲罐代表，並被一塊橡膠分成兩半。我不確定電容器的鍊鍊接類比是什麼。也許是一個纏繞彈簧的東西。
@user148298是的，實際上纏繞彈簧的齒輪很有意義。轉動曲柄時，由於彈簧緊緊纏繞，因此轉動變得越來越困難。最終，手臂的壓力（電源電壓）被彈簧的壓力所平衡，您再也無法轉動鏈條了。電容器已充滿電。
@endolith-很有意思。也許我們需要定義彈簧機構。扭力彈簧將向相反方向施加力，您必須繼續施加力以保持平衡。就電流而言，一旦電容器充滿，來自電源的電壓就不會增加。此外，一旦斷開電源，電容器仍將具有電流。使用鏈條時，如果將其折斷，彈簧將釋放能量並導致鏈條為您帶來良好的屁股飛快。也許棘齒的彈簧可能會起到限製作用。
@user148298“將沿相反的方向施加力，必須保持施加的力以保持平衡”是的，電源的電壓（“力”）與電容器的電壓相等，因此不再有電流通過。斷路通常會破壞類比。例如，打斷水路需要管道立即神奇地將其自身封蓋。
Kellenjb
2011-05-02 07:59:20 UTC
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無論電阻放置在哪一側，它都會限制流過LED的電流量。通常，不考慮電子在做什麼，而只是在電阻，電流，電壓以及有時甚至是功率的意義上考慮，要容易得多。

對於LED，如果您在LED兩端連接一個恆壓源，LED的電阻幾乎為0，這基於V = IR（或V / R = I），將導致非常大的電流，從而導致LED“爆裂”

您必須連接一個電阻器才能設置LED所需的電流。

Daniel T.
2011-05-02 17:01:25 UTC
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電阻器不必在陽極側，但必須在陽極側（除非電源電壓等於或小於LED的壓降。）

畢竟，如果您有9伏電源，而LED下降了2伏，那麼其他7伏必須降到某個位置。

Kaz
2013-04-25 20:39:02 UTC
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再次查看 Forrest Mims III 書。它並不要求電阻器必須在陽極上，而在其陰極上有一些例子。在我的這本書的1988年版中，在第69頁上介紹了LED的串聯保護：

LED驅動電路-由於LED依賴電流，因此通常有必要使用LED保護它們免受過大電流的影響。串聯電阻。一些LED包括一個內置的串聯電阻。 多數情況下不會。

然後給出了有關如何根據電源電壓和LED的正向電流計算電阻的公式。上圖中的陽極上有電阻，忽略了選擇的解釋。

但是，在同一頁面上，引入了“ LED極性指示器”設備，其中兩個背靠背LED共用一個電阻器，該電阻器必須在一個的陽極和另一個的陰極上。在“三態極性指示器”中，限流電阻器也位於電源側，而不是接地側。

從某種意義上（如果可以選擇）通常更重要的是設備接地，周圍的設備（如偏置電阻器）位於電源側。

在高壓電路中，電源側或接地側負載之間的選擇取決於安全性透視。例如，您應該將電燈開關放在燈泡的熱側還是在中性線上？如果您對開關進行接線，以便通過中斷中性點返回來關閉燈，則意味著燈泡插座已永久性地接通了電源！這意味著，如果有人在更換燈泡之前關閉了開關，實際上並沒有任何安全性。必須使用主面板實際斷開與插座的熱連接。在電池電路中，沒有安全接地：負極端子被任意指定為公共迴路，而“ ground”一詞則用於該公共迴路。

如果負載設備的電壓被傳送到其他目的用途的電路，則負載設備是接地端還是電源端也會產生不同。如果電流流過，則其陽極連接到5V的1.2V LED將提供來自陰極的3.8V讀數。如果陰極接地，則陽極將提供1.2V的讀數。因此，只有在電路中不存在這種情況的情況下，電阻的放置才無關緊要：電阻和LED之間的結點沒有第三連接會影響其他電路。

hoosierEE
2014-05-11 07:02:22 UTC
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LED在陽極側或陰極側不需要電阻。它確實需要以某種方式限制電流，並且電阻是一種方法。

其他限制電流的方法：

  • 使用電流源而不是電壓源
  • 使電壓源非常接近LED的正向電壓，依靠LED的固有電阻將電流限制在安全水平以下
  • 調整電壓的佔空比，以使LED不必散發破壞性的熱量

這些是解決電流限制問題的複雜解決方案。串聯電阻通常（但並非總是）是更好的解決方案。

hkBattousai
2012-11-09 00:15:13 UTC
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如果監視通過LED的電流對您來說很重要，請將電阻放在低端。因此，更容易測量每個LED上的電流。我說的“簡便”是指將電壓表的一個探頭固定到GND，而將另一個探頭只讀取電阻上的電壓。因此，通過LED的電流為：

\ $ I_ {LED} = \ frac {V_R} {R} \\\ begin {matrix} I_ {LED} &：& \ mbox {當前通過LED} \\ V_R &：& \ mbox {電阻上的電壓} \\ R &：& \ mbox {帶LED的電阻器系列} \\ \ end {matrix} \ $

如果要監視LED上的電壓，則應將LED連接到低壓側。因此，您可以通過將其中一個探頭固定到GND來讀取電壓。

如果您不關心LED上/通過LED的電壓或電流（例如，您正在使用數字電路，或LED只是一個指示器），那麼連接LED和電阻的哪一側都沒關係。

hacktastical
2019-07-09 02:25:03 UTC
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從功能上來說沒關係。這些元件（LED和負載電阻器）是串聯的，因此不管它們被連接的順序如何，流過它們的電流都將相同。

也就是說，如果LED在低側驅動，則我傾向於將負載電阻從VDD放置到LED陽極。原因？以這種方式連接，如果陽極上的GND短路（例如，錯誤的示波器探頭），則不會殺死LED。相反，如果將LED陽極連接到VDD並將負載電阻器連接到陰極，則短路LED陰極會使LED上充滿電源，這會產生爆裂的噪音...

newton
2012-10-07 15:45:01 UTC
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因為它沒有極性，所以不必在陽極或陰極的哪一側。但是，我在單個LED的陽極側和串聯LED的陰極側進行此操作。陰極側並聯。

不是因為它沒有極性。另一個二極管具有極性，也可以放置在任一側。而且陰極側的並聯連接也不正確：同樣，兩側都可以。


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