我們可以建立的最簡單正常運作的電路之一是點亮一個 LED 的電路。
我們將使用一個 9V 電池、一個 470歐姆的電阻和一個 LED。
關於電阻和 LED 的細節我們以後再談,現在讓我們創建我們的第一個電路。
如果你不想買任何設備或零件,這個並不是必須的,但我強烈建議你這樣做,而且從 Elegoo 購買一個名為「ELEGOO UNO R3 Project Most Complete Starter Kit」的入門套件。你可以在 Amazon 上找到它。
有很多在線工具可以用來模擬電路。在本文中,我們將使用 Tinkercad,它可以免費使用,網址是 https://tinkercad.com。
Tinkercad 是由著名的 AutoCAD 的創建者 Autodesk 開發的應用程式,它允許你創建和模擬電子電路,不僅如此,你還可以創建用於 3D 列印的設計。這是一個非常酷的網頁應用程式。
在這個網站上建立一個免費帳號,然後從儀表板選擇「Circuits」菜單:
點擊「Create new Circuit」按鈕,你將看到電路建立界面:
現在你可以從右側的側邊欄中拖動和放置電子元件到主屏幕中。
選擇一個 9V 電壓 電池,一個電阻和一個 LED:
現在將滑鼠懸停在每個元件上,你將看到可以從它們連接到的連接點。例如,電池有一個正極和一個負極:
將負極拖動到電阻器的一個極上:
現在將電阻連接到 LED 的右邊、直的極端,稱為陰極:
最後,將 LED 的另一邊、右邊的引腳連接到電池的正極:
你可以點擊線的顏色來更改它們的顏色:
你可以點擊每個元件來更改其設置。例如,點擊電阻器,了解並更改其電阻值(默認為1kΩ):
雙擊線條可以在其中添加一個點,以便製作出更好看的電路:
整理一下,這就是最終的結果:
現在點擊「Start simulation」按鈕。你會看到LED亮起,直到你點擊「Stop simulation」:
現在試著將電阻值更改為220Ω:
再次運行模擬,你將看到警告 LED,告訴你通過它的電流太大了,而 LED 可以處理的最大電流建議是20mA:
在模擬運行時,你也可以更改電阻器的值。如果你將電阻值更改為1000Ω,你將看到 LED 的亮度會變暗。
增加10000Ω,LED 燈將不會亮。
電阻器的電阻值越大,電路中流動的電流越小,因此 LED 可以消耗的電流也越小,無法顯示出明亮的光。
請記住歐姆定律,I = V / R
:通過具有 220Ω
電阻的電路中的電流為 9 / 220 = 40mA
。
對於具有 1kΩ
電阻的電路,電流為 9 / 1000 = 9mA
。
這是相同的電路,但在現實世界中: