Apprenez à calculer le courant nécessaire pour alimenter une LED sans risque en maîtrisant l’équation, tout en comprenant la tension de seuil et la résistance.
L’équation du courant à travers une LED
Les diodes électroluminescentes, plus communément appelées LEDs (pour « Light Emitting Diode » en anglais), sont des composants électroniques qui émettent de la lumière lorsqu’elles sont traversées par un courant électrique. Mais comment calcule-t-on le courant qui doit traverser une LED pour qu’elle fonctionne correctement sans risquer de la détruire ? C’est là que l’équation de courant pour une LED entre en jeu.
Comprendre la tension de seuil et la résistance
Avant de plonger dans l’équation elle-même, il est essentiel de comprendre deux concepts clés : la « tension de seuil » et la « résistance ».
La tension de seuil d’une LED est la tension minimale nécessaire pour que la diode commence à conduire le courant et émette de la lumière. Cette valeur dépend du matériau composant la LED et varie habituellement entre 1,5 et 3 volts.
La résistance, souvent dénotée par la lettre R, est un composant électronique qui limite le courant dans un circuit. La résistance est cruciale pour protéger la LED d’un courant trop élevé qui pourrait l’endommager.
Formule du courant LED
La formule de base pour déterminer le courant à travers une LED est dictée par la loi d’Ohm, qui s’exprime ainsi :
\[ I = \frac{V – V_{seuil}}{R} \]
où :
– \( I \) est le courant traversant la LED (en ampères, A)
– \( V \) est la tension d’alimentation du circuit (en volts, V)
– \( V_{seuil} \) est la tension de seuil de la LED (en volts, V)
– \( R \) est la résistance connectée en série avec la LED (en ohms, Ω)
Application de la formule
Supposons que vous ayez une source d’alimentation de 9 volts (V), une LED avec une tension de seuil de 2 volts (V) et que vous souhaitiez obtenir un courant à travers la LED de 20 milliampères (mA). Comment choisiriez-vous la valeur de la résistance ?
Tout d’abord, il faut convertir les milliampères en ampères car l’équation utilise les unités du Système International (1 A = 1000 mA). Donc, 20 mA = 0.020 A.
Utilisons la formule en réarrangeant les termes pour résoudre la résistance R :
\[ R = \frac{V – V_{seuil}}{I} \]
Remplaçons maintenant par nos valeurs :
\[ R = \frac{9\,V – 2\,V}{0.020\,A} \]
\[ R = \frac{7}{0.020} \]
\[ R = 350\,Ω \]
Ainsi, pour protéger la LED, vous aurez besoin d’une résistance de 350 ohms. Cela limitera le courant qui traverse la LED à environ 20 mA, en assumant que la tension d’alimentation et la tension de seuil de la LED sont stables.
Importance de la résistance
La résistance est essentielle pour éviter que la LED reçoive un courant trop élevé. Sans résistance, la différence de tension entre l’alimentation et la tension de seuil de la LED pourrait causer un courant excessif, détruisant la diode. La résistance aide à réguler le courant, assurant ainsi la longévité et le fonctionnement adéquat de la LED.
Conclusion
En résumé, l’équation de courant pour une LED est un outil indispensable pour tout amateur ou professionnel travaillant avec des circuits électroniques qui incluent des diodes électroluminescentes. En comprenant et en appliquant correctement cette formule, vous assurerez la sécurité et l’efficacité de vos montages à LED, qu’il s’agisse de projets de bricolage, de prototypes industriels ou de créations artistiques.
