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25. Cálculo de la resistencia asociada a un led

Acabamos en las tres últimas clases de ver tres elementos: resistencia, led rojo y protoboard. Este es el momento de ponerlo en práctica.

Vamos a calcular la resistencia ideal para poner una resistencia en serie con un led y que este se ilumine con intensidad óptima. Para ello sólo necesitamos unos datos técnicos y la ley de Ohm.

Datos de que disponemos, los podemos sacar de la datasheet de nuestro led:

  • I(led): A un led rojo le puede atravesar una corriente de 20 mA (0,02 A) para su óptimo funcionamiento
  • V(arduino): Arduino nos proporciona en los pines de salida 5 V cuando están activos
  • V(led): Un led rojo impone una diferencia de potencial (caída de tensión) en sus bornas de 1,8 V

V(arduino) = V(led) + V(resistencia);

V = I · R;

R = V / I;

R =  (5-1,8) / 0,02;

R = 3,2 / 0,02;

R = 160 Ω

Este valor de 160 Ω no es un valor comercial de resistencias comunes y no lo encontramos en el mercado, pero sí resultan fáciles de encontrar de 220 Ω  y 330 Ω. Lo que no podemos es poner valores menores a 160, pues travesearía el led un valor superior a 2’0 mA y lo desgastaría y al final se quemaría.

En adelante, usaremos esos dos valores en las resistencias que asociemos a los leds en nuestros circuitos y proyectos electrónicos, la resistencia mayor, la de 330 Ω, le roba más voltaje al led, por lo tanto se iluminaré un poco menos.

Ejercicio: “Emplea la resistencia adecuada”

Realiza el montaje para iluminar un led con Arduino recién visto utilizando un led rojo y una resistencia de 330 Ω sobre una protoboard, sólo necesitarás un par de cables M-M.

No es necesario que emplees ningún código, pues los 5 V los puedes sacar del pin 5V y los 0 V los puedes obtrener para cerrar el circuito de uno de los pines GND.

Ejercicio extra

Calcula la resistencia perfecta asociada a un led de otro color distinto del rojo.

Aquí te pongo los valores aproximados de diferencia de potencial de algunos leds:

  • Blanco: 3,6 V
  • Amarillo: de 2,1 a 2,4 V
  • Naranja: de 2,1 a 2,2 V
  • Rojo: de 1,8 a 2,2 V
  • Verde: de 2 a 3,5 V
  • Azul: de 3,5 a 3,8 V
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22. La ley de Ohm

La Ley de Ohm fue enunciada por Georg Simon Ohm, y establece que: “La diferencia de potencial (V) que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente (I) que circula por el citado conductor, con un fector proporcional entre ambos llamado resistencia eléctrica (R)”. O sea, la podemos ver de tres formas:

V = R · I = I · R

R = V / I

I = V / R

Magnitudes eléctricas en la Ley de Ohm

  • El potencial eléctrico “V” se mide en voltios (V) y milivoltios (mV)
  • La resistencia eléctrica “R” se mide en ohmios (Ω), kiloohmios (KΩ) y megaohmios (MΩ)
  • La corriente eléctrica se mide en amperios (A) y miliamperios (mA)

Entender esta ley es básico para comprender el flujo de corriente en las diferentes partes de un circuito eléctrico. Haremos poco uso de ella para nuestros proyectos de Arduino, pero en ocasiones la aplicaremos para comprender por qué elegimos determinados valores en una resistencia o tenemos que proteger una parte de un circuito.

Ejercicio

Calcula cuánta corriente eléctrica atraviesa una resistencia de 220 Ω colocada entre el Pin 13 de Arduino y tierra cuando este pin está en ON.