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사물인터넷: 28. 저항과 병렬로 연결한 LED [링크 복사], [링크+제목 복사]
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저항과 병렬로 연결한 LED

지난번의 병렬 저항 회로에서,

병렬 회로의 저항, 전압 및 전류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11654

이번엔 한 쪽 저항을 떼어내고 다음과 같이 LED로 연결해 보겠습니다.

parallel_resistor_led_1.png

그런데, 위의 회로에서 LED에 불이 들어올까요? 구간별 전압을 측정해 보면 이렇습니다.

+/-: 9.10V
10K: 8.28V

LED: 0.814V
R2 : 0.814V
병렬 구간: 0.814V

Battery - 10K[Left] 전류: 0.82mA
10K[Right] - 1K[Left] 전류: 0.82mA
10K[Right] - LED[Left] 전류: 0mA

LED에 0.814V가 걸렸는데 지난번 실험에서,

9V 전압에서 테스트하는 C1815 트랜지스터
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11651

2.0V조차도 빛이 희미하게 나올 정도였으니 LED의 운영 전압인 2.2V ~ 2.4V에 한참 못 미치는 0.814V로는 당연히 LED에 빛이 날 수 없습니다. 빛이 안 나는 것은 물론, 전류가 LED로는 하나도 흐르지 않습니다.




흥미로운 것은, 이 상태에서 병렬로 연결했던 1K 저항을 삭제했을 때입니다.

parallel_resistor_led_2.png

이 상태에서는 측정값이 다음과 같이 변합니다.

[측정값]
+/-: 9.04V
10K: 6.71V
LED: 2.331V

Battery - 10K[Left] 전류: 0.67mA

계산을 통해 LED에 걸린 저항을 계산하면 다음과 같습니다.

[계산 값]
6.67V = 0.67mA * 10K
2.331V = 0.67mA * R (LED 저항값: 3479.10447761194...)

6.7 + 2.331V = 9.031V




혹시, 병렬연결인 경우 병렬 회로에 저항을 충분히 높여줄 정도로 LED와 병렬인 저항을 높이면 어떨까요? 테스트를 위해 가변 저항을 연결하고,

parallel_resistor_led_3.png

LED와의 병렬 회로에 2.2V 전압이 걸리도록 조정했더니 그때의 가변 저항값이 4.33K였고 전류가 0.68mA였습니다. 따라서 병렬 회로에 걸린 저항 및 전류를 측정/계산하면 이렇습니다.

[계산 값 - R1]
6.91V ≈ 0.68mA * 10K

[계산 값 - LED || R2]
2.2V = 0.68mA * R (R: 3235.2941...)

[측정값]
R1[Right] - LED[Left] 전류: 0.17mA
R1[Right] - R2[Left] 전류: 0.50mA

LED 저항 (계산 값)
2.2V = 0.17mA * R (12941.17647058824)
R2 저항 (계산 값)
2.2V = 0.50mA * R (4400)


LED에 12,941(약 13K) 저항이 걸린 걸로 여기고 합성 저항을 병렬 회로의 측정 저항값이었던 3235 값으로 식을 쓰면 근사치로 나오는 걸로 봐서 맞아 들어갑니다.

1 / 3235 = 1 / 12941 + 1 / 4400
1 = (1 / 12941 + 1 / 4400) * 3235
1 ≈ 0.249980... + 0.735227...


(참고로, 가변 저항이 2.6K 일 때, 병렬 회로의 전압은 1.9V 정도 올라왔지만 LED의 빛은 거의 꺼진 상태였습니다.)

그러니까, (9V, 10K 저항이 직렬로 연결된 회로에서) LED와 병렬로 연결된 저항의 값이 3.2K 정도가 되어야 LED가 안정적으로 빛을 낼 수 있는 전압을 받게 되는 것입니다.

(첨부 파일은 이 글의 그림에 대한 fzz 파일입니다.)




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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/18/2018 ]

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