É realmente bom fornecer mais corrente do que a classificação do componente?

Nesta resposta altamente votada, o respondente afirma que não há problema em fornecer a um componente mais atual do que o que ele está classificado. A analogia é que (parafraseando aqui) "Se Johnny quiser comer duas maçãs, ele só comerá duas, independentemente de você lhe dar três ou cinco, etc."

No entanto, um dos circuitos mais básicos que você pode fazer é alimentar um LED de alguma fonte de alimentação. Como a maioria das fontes de alimentação fornece uma corrente maior do que a maioria dos LEDs, você deve colocar um resistor na frente do LED para não queimar.

Então, qual é?!? Alguém pode me explicar quando / onde / como não está certo fornecer uma corrente mais alta (e mais baixa, nesse caso) do que a classificação de um componente?

Para responder ao título da sua pergunta, a resposta é não. Não é bom fornecer mais corrente a um componente que seu valor nominal.

No entanto, não há problema em ter uma fonte de alimentação de tensão classificada para mais corrente do que o valor nominal dos componentes, porque o componente consumirá o quanto for necessário. Se você estiver pressionando mais corrente (com força) no componente, o componente excederá seu valor nominal, aquecerá e será destruído. Por exemplo, se você usa uma fonte de corrente constante ou uma voltagem grande (o que fará com que mais corrente flua). Mas se você usar a tensão nominal, a carga levará apenas o necessário, independentemente da quantidade de corrente disponível para ser extraída da fonte.

A diferença está em como você formulou sua pergunta.

Seu equívoco deriva de uma declaração incorreta: Como a maioria das fontes de alimentação fornece uma corrente maior do que a maioria dos LEDs, é necessário colocar um resistor na frente do LED para não queimar.

O motivo do resistor em série com o LED é que, se a fonte de alimentação fornecer uma tensão mais alta do que o LED exige , e sua fonte de alimentação for capaz de fornecer mais corrente do que o LED pode suportar, você deverá limitar a corrente que o circuito consumirá da fonte de alimentação usando um resistor em série adequado.

Uma fonte de alimentação 5A não forçará 5A através de qualquer coisa que você conectar a ela. Ele permitirá que apenas um máximo de 5A flua e quanto realmente flui depende da tensão da fonte de alimentação e da resistência total efetiva do circuito conectado a ela.

Um exemplo simples: você pode ter uma fonte de alimentação classificada para 5V a 1 bilhão de Amps. Agora diga que você conecta um resistor a esta fonte, digamos 5 Ohms. Quanta corrente ele consumirá? (a) 1A ou (b) 1 bilhão de A?

A resposta é (a). A lei de Ohms diz que I = V / R. Portanto, se você tem uma fonte de 5V através de um resistor de 5 Ohm, obtém 1A de corrente fluindo? Mas o que aconteceu com os outros 999 milhões de Amps? Bem, não havia tensão suficiente para conduzir isso através do circuito. Agora, se você tivesse um resistor 5e-9, obteria seu fluxo de 1 bilhão de amperes.

Em um circuito de LED, o diodo não é linear. Isso significa que, à medida que a tensão aumenta, a corrente não aumenta com a lei de Ohms. Na verdade, é exponencial - um LED pode conduzir 10mA a 2V, mas ser capaz de conduzir 1A a 2,1V, por exemplo - geralmente não é tão extremo, mas você pode ver que, se não limitarmos a corrente, o LED sem dúvida explodir. Como o resistor ajuda? Bem, você pode considerar o LED como uma fonte de tensão ideal (não é bem verdade, mas tenha paciência comigo). Este LED de exemplo está essencialmente diminuindo aproximadamente a mesma tensão em 10mA e em 1A, então dizemos, bem, ei, sempre tem a mesma tensão, portanto, se adicionarmos um resistor, a tensão acima será a fonte menos o que o LED cai. Podemos então usar a lei de ohms para selecionar um resistor que reduzirá a tensão no nível de corrente necessário.

Agora, o ponto em que a classificação atual de um suprimento se torna importante é esse. Digamos que você tenha uma fonte classificada em 5V a 10mA. Você conecta um resistor de 5 Ohm a ele. Qual é a corrente? (a) 1A ou (b) muito menos?

A resposta seria (b). Por quê? Bem, a fonte simplesmente não pode gerar tanta corrente - pode ser por causa de sua resistência interna, pode ser uma fonte do tipo de fonte atual. Tanto faz. Portanto, o que acontece é que a tensão nos terminais da fonte diminui (por exemplo, mais tensão cai na resistência interna) ou (e) ela explode, derrete, queima como você quiser. O principal aqui é que, se a fonte sobreviver e a tensão cair, haverá menos tensão no resistor, o que significa que haverá menos corrente necessária para satisfazer a lei de Ohms - agora tudo isso acontece em um transiente muito rápido, portanto, basicamente, tudo o que você precisa see é um resistor de 5 Ohm com uma voltagem muito baixa.

Em termos da resposta direta ao título da pergunta, a resposta é na maioria dos casos Não . A corrente nominal é a que o fabricante do componente diz que funcionará corretamente.

Em muitos casos, pode ser um componente como um LED ou um resistor (geralmente limitado pela classificação de energia sem corrente, mas ainda assim ...) que, dada a falta de limitação de corrente ou a tensão de alimentação correta, pode facilmente conduzir uma corrente muito maior do que a nominal para resultando em aquecimento excessivo e / ou danos.

Em outros casos, se você aplicar a tensão de alimentação correta, o dispositivo funcionará na corrente necessária, mesmo que você tenha uma fonte capaz de fornecer muito mais do que isso. Isso ocorre porque todos os dispositivos são, no final, apenas resistores, sejam de valor fixo ou que alteram a resistência com a tensão (por exemplo, semicondutores, transistores, etc.). Na tensão de alimentação fornecida, o arranjo dessas resistências operará no nível de corrente para o qual foram projetadas.

Seguindo a analogia "comer maçãs", um LED consumirá todas as maçãs que você der até que exploda. Não é capaz de se limitar. Você precisa fornecer ao LED uma corrente razoável (também conhecida como quantidade de maçãs). É bom ter um milhão de maçãs guardadas em algum lugar (a fonte de alimentação), mas você (o resistor) precisa ficar no caminho do LED para impedir que o LED se destrua.

Uma fonte de alimentação tem uma classificação de tensão e corrente (entre outras classificações). A fonte de alimentação normalmente fornecerá a tensão nominal até a corrente nominal. Só porque um 12v fonte de alimentação pode fornecer 10 ampères, não significa que a fonte de alimentação irá forçar 10 amperes através do circuito.

Geralmente, não é bom fornecer um componente com mais corrente do que a nominal. Os LEDs (e todos os diodos) agem como curtos quando os requisitos de voltagem direta são atendidos. Eles afundam todos os amplificadores que a fonte de alimentação pode fornecer, apenas por um período muito, muito curto, e então se tornam circuitos abertos.

A questão que você vinculou é sobre fontes de alimentação de tensão fixa. Esses suprimentos geralmente são especificados com uma tensão de saída fixa e uma corrente de carga máxima.

Se você usar um resistor limitador de corrente bem escolhido, sua fonte de alimentação poderá ser classificada para qualquer corrente máxima desejada e não destruirá o LED.

Por exemplo, você tem uma fonte de alimentação fixa de 5 V e um LED que cai 2,0 V.

Se você usar um resistor limitador de corrente de 300 ohm, o circuito resistor de LED consumirá (aproximadamente) 10 mA, independentemente de a fonte ser classificada para 100 mA ou 100 A.

Primeiro, vamos abordar o fornecimento de mais corrente do que o dispositivo está classificado. Suponha que você tenha um circuito muito simples, com um resistor (100ohm) e uma fonte de tensão (5V). Então, por

V = IR 5 = I (100) I = 0,05A

Este circuito sempre consumirá 0,05A de corrente. Não importa se a fonte de alimentação que você está usando para gerar os 5V fornecidos é capaz de fornecer 0,05A ou 5A de corrente; porque a tensão e a resistência são fixas, a corrente através do circuito também será fixa. (Observe que é uma prática recomendada ter uma fonte de alimentação um pouco maior que a 0,05A necessária para que você não esteja funcionando 100% da fonte o tempo todo)

Agora especificamente para o LED - este componente é um diodo e permitirá que a corrente flua através dele com muita facilidade na direção direta. Isso significa muito pouca resistência à corrente. Observe em V = IR que, quando a resistência fica muito pequena, eu fico muito grande. Isso significa que a colocação de apenas um LED em série com sua fonte de tensão resultará em uma corrente grande - provavelmente muito maior do que a capacidade nominal do LED. Esta é a razão pela qual um resistor é colocado no circuito - para reduzir a quantidade de corrente consumida adicionando alguma resistência ao circuito.

No entanto, observe também que, com um LED e um resistor em série com uma fonte de tensão, a corrente através desse circuito específico sempre será um valor constante, independentemente da quantidade de corrente adicional que a fonte de energia é capaz de fornecer.

Digamos que você tenha uma lâmpada incandescente classificada para 100 watts quando estiver conectada à rede elétrica de 120 volts.

Como a potência (P) é igual à tensão (E) vezes a corrente, (I), podemos escrever:

e para descobrir quanta corrente a lâmpada está consumindo da rede elétrica, podemos reorganizar a fórmula da seguinte maneira:

Então, se conectarmos o que sabemos, podemos resolver a corrente através da lâmpada assim:

e podemos calcular a resistência da lâmpada assim:

Portanto, agora sabemos praticamente tudo sobre a lâmpada que precisamos para este exercício.

$\ $

Em seguida, digamos que você tenha um desses geradores a gasolina de 120 volts e 1000 watts.

$\ I = \frac{1000W}{120V}\ $

Então agora, se você possui um disjuntor de 15 amperes em um dos circuitos de 120 volts da sua casa, esse circuito pode fornecer 1800 watts sem que o disjuntor se abra, portanto, seu secador de cabelo, que dissipa 1200 watts, consumirá 10 amperes da linha porque tem uma resistência de 12 ohms.

Conecte sua lâmpada, no entanto, e como a resistência da lâmpada é de 145 ohms, ela atrairá apenas 0,83 amperes da linha, mesmo que a linha seja classificada para fornecer 15 amperes, se necessário.

O ponto principal é que, embora uma fonte possa fornecer a capacidade de fornecer uma grande quantidade de corrente a uma tensão específica, uma carga leva apenas o que sua resistência [da carga] permitirá.

A analogia que coloquei aqui não é perfeita. Todo mundo postou respostas legais, portanto essa pode não ser a resposta que você está perguntando, mas o ponto é que nos preocupamos com Johnny (nosso componente). Se você também, considere o seguinte.

Digamos que um lojista de maçãs seja quem dá maçã para Johnny. Agora diferencie entre esses dois:

1. O lojista da Apple tem muita maçã, mas ele só está vendendo a Johnny se ele quiser dele.
2. O lojista da Apple não se importa com a quantidade de maçã que Johnny deve comer, ele apenas dá / força Johnny a pegar sua maçã (ele só quer vender mais maçã).

Você pode ver qual é o melhor para Johnny. Mas o problema é que (1) também não funciona porque Johnny não sabe quanto ele deve comer (a mãe / fabricante de Johnny sabe).

Você pode descobrir o quanto o lojista o está forçando a comer usando a lei de ohm e pedir à mãe que saiba quanto ele deve comer. Portanto, seja o resistor apropriado se você se importa com Johnny.

sim e não.

Alguns componentes, como os LEDs, permitem uma corrente pulsada superior a uma classificação contínua. Um LED classificado para 50ma contínuo pode permitir 100ma em um ciclo de trabalho de 50% a 1khz, mas não a 0,1 hz (ou seja, 10seg em 10seg). ou não 1A no% 5 ciclo de trabalho.

Todos os casos têm o mesmo consumo médio total de energia. Alguns vão funcionar, outros não.

Existem 2 tipos de fonte de alimentação. A primeira e de longe a mais comum é a

Fonte de tensão constante . Isso fornecerá, por exemplo, 5 volts. Se você fizer um curto-circuito com um fio isolado, você [normalmente] recebe uma faísca, seguida por um fio bastante quente. Um monte de corrente fluirá, e você pode até sentir o cheiro de um isolamento aceso. Colocar um resistor em série limitará a corrente, assim como no seu exemplo de LED.

Fonte de corrente constante . Este animal muito mais raro fornecerá, por exemplo, 1 amp. Se você conectar isso a um resistor de 1000 ohm, você [em teoria] teria 1000 volts no resistor. Em teoria, não ter nada conectado [circuito aberto] exigiria que a fonte de alimentação produzisse volts suficientes para causar um arco, apenas para fazer esse fluxo de 1 amp.

De volta ao mundo real, a maioria dos suprimentos emula uma fonte de tensão constante. Se você tentar consumir muita corrente, a tensão de saída tenderá a cair.

Conclusão : Sim, não há problema em ter um suprimento capaz de fornecer mais corrente do que você precisa. No entanto, se você estiver construindo algo, certifique-se de que não seja um problema antes de conectá-lo - ou sentirá o cheiro daquele isolamento em chamas.

Se dependesse de mim, eu forneceria TODOS os meus circuitos com um bilhão de ampères, desde que eu os fundisse adequadamente. Depende (do meu design) do circuito quanto ele realmente exigirá. E se isso exigir muito (pense em curto-circuito, projeto incorreto etc.), é aí que entra o fusível. Portanto, a resposta é SIM, não há problema em fornecer mais corrente do que a classificação do componente.

Como entusiasta da eletrônica há mais de 60 anos (iniciada às 5!) E que recentemente fez um estágio de ensino de STEM, acho que a analogia da água responde quase perfeitamente a isso.

A tensão é como a pressão da água - um Water-Pik tem uma "tensão" (pressão) mais alta do que uma enorme piscina infantil rasa.

A corrente é como a taxa de fluxo de água - A piscina infantil tem muito mais fluxo de água por segundo.

A pressão de tensão é aplicada. Resultados do fluxo atual. A palavra "suprimento" é vaga; o water-pik e a piscina infantil "fornecem" ambos; Vamos usar os significados comuns: Fornecer uma voltagem específica significa aplicá-la imediatamente e fornecer uma corrente específica significa ter a capacidade de fornecer uma vazão de corrente tão alta.

Agora para a questão em discussão. "É realmente bom fornecer mais corrente do que a classificação do componente.

Traduzindo: "É realmente bom ter a capacidade de fornecer capacidade mais atual do que a classificação do componente?"

Essa resposta é sim. A capacidade extra não é usada imediatamente. Você pode conectar uma lâmpada de 12v a uma bateria de carro. Pode até ficar por um ano, mas não queima.

Resposta final: Sim!