Lai sarkanās gaismas diode (LED) darbotos, nepieciešams, lai spriegums uz tās galiem būtu 1,8 V un tajā plūstu 15 mA stipra strāva. Lai diode, pieslēgta pie 6,0 V sprieguma avota, darbotos tai paredzētajā režīmā, virknē ar to slēdz rezistoru R. Aprēķini rezistora pretestību! Sprieguma avota iekšējā pretestība ir neievērojami maza.
Rezistors R un LED diode saslēgti virknē. Sprieguma avota iekšējā pretestība ir ļoti maza. Tādēļ spriegumu uz rezistora un diodes summa ir vienāda ar strāvas avota spriegumu: \(U_{\mathrm{R}}+U_{\mathrm{LED}}=6,0 \space\mathrm{V}\).
Strāvas stiprums rezistorā un diodē ir vienāds. Rezistora pretestību aprēķina no Oma likuma ķēdes posmam \(R=\frac{U_{\mathrm{R}}}{I}\). Strāvas stiprums ir dots miliampēros, tāpēc tas jāizsaka ampēros.
Aprēķini:
\(U_{\mathrm{R}}=6,0-U_{\mathrm{LED}}=6,0-1,8=4,2\space\mathrm{V}\)
\(R=\frac{U_{\mathrm{R}}}{I}=\frac{4,2}{1,5\cdot 10^{-3}}=280\space\Omega\)
Cits risinājuma paņēmiens: Iegūst gala izteiksmi pretestības aprēķināšanai, tajā ievieto skaitļus un veic aprēķinu ar skaitļiem: \(R=\frac{U_{\mathrm{R}}}{I}=\frac{6,0-U_{\mathrm{LED}}}{I}=\frac{6,0-1,8}{15\cdot 10^{-3}}=280\space\Omega\).
Atbilde: Rezistora pretestība ir \(280\space\Omega\).
Vērtēšanas kritēriji
No shēmas secina, ka rezistors un diode ir saslēgti virknes slēgumā. Zina, ka visā virknes slēgumā strāvas stiprums ir vienāds. Izsaka strāvas stiprumu ampēros – 1 punkts.
Aprēķina spriegumu uz rezistora, zina pretestības mērvienības – 1 punkts.
Aprēķina rezistora pretestību, zina pretestības mērvienības – 1 punkts.
Skolēnu risinājumu un to vērtējumu piemēri
1. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem.
2. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem.
3. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem.
4. piemērs: risinājums novērtēts ar 1 punktu (par strāvas izteikšanu).
5. piemērs: risinājums novērtēts ar 0 punktiem.
