Bu uygulamada üç AA pil, bir direnç ve bir kırmızı LED ile ilk ışığımızı yakacağız. Devre çalışınca işimiz bitmeyecek: direncin neden gerekli olduğunu hesaplayacak ve bağlantı çalışmıyorsa nereden başlayacağımızı öğreneceğiz.
Masaya hangi parçaları koyalım?
| Parça | Adet ve özellik |
|---|---|
| Pil kutusu | 1 adet, 3×AA seri bağlantılı, tercihen anahtarlı |
| Pil | 3 adet aynı tip AA alkalin |
| Kırmızı LED | 1 adet standart iki bacaklı gösterge LED'i; yaklaşık 5 mA çalışmayı destekleyen model |
| Direnç | 1 adet 470 Ω, 0,25 W; dört bantlıysa sarı–mor–kahverengi–altın |
| Breadboard ve jumper | 1 breadboard, bağlantıya yetecek birkaç kablo |
| Multimetre | İsteğe bağlı DC gerilim kontrolü için |
Önce breadboard bağlantılarını, direnç değerini ve LED'in yönünü kontrol edin. Bu uygulamanın yerine 9 V pil veya farklı güç kaynağı takmayın; parça hesabı değişir.
Önce elektrik yolunu görelim
Breadboard üzerinde adım adım kuralım
Bu örnek a–e ve f–j grupları olan yaygın breadboard düzeni içindir. Orta kanalı ve aynı numaradaki beşli grupları kendi kartınızda doğrulayın. Güç raylarını bu ilk devrede kullanmayacağız; böylece bölünmüş ray ihtimalini devreden çıkaracağız.
- Beslemeyi ayırın. Pil kutusunun kabloları breadboard'a bağlı olmayacak.
- Direnci takın. Bir bacak a5, diğer bacak a10 noktasına gelsin. Bacakları gövde dibinden zorlamadan şekillendirin.
- LED'i takın. Anot b10'a, katot b12'ye gelsin. Böylece direncin a10 ucu ile LED'in b10 ucu aynı gruba bağlanır.
- Artı bağlantısını hazırlayın. Pil kutusunun artı kablosunu e5'e bağlayacak jumper'ı yerleştirin.
- Dönüş bağlantısını hazırlayın. Pil kutusunun eksi kablosunu e12'ye bağlayacak jumper'ı yerleştirin.
- Son kontrolü yapın. 5, 10 ve 12 numaralı gruplar farklıdır. LED'in iki ucu aynı beşli grupta değildir. Pil artısı ile eksisi doğrudan birleşmez.
- Enerji verin. Kutunun anahtarını açın veya bağlantıyı tamamlayın. LED'in yanmasını gözlemleyin.
Neden 470 Ω kullandık?
Nominal pil gerilimini 4,5 V, kırmızı LED'in ileri gerilim düşümünü yaklaşık 2,0 V varsayalım. Direnç üzerinde kalan gerilim 4,5 − 2,0 = 2,5 V'tur. Akım yaklaşık I = 2,5 / 470 = 0,0053 A = 5,3 mA çıkar. Bu bir tahmindir: gerçek pil gerilimi, LED ve direnç toleransı sonucu değiştirir.
Direnç gücü yaklaşık P = 2,5² / 470 ≈ 0,013 W olur. 0,25 W direnç bu örnekte yeterli pay bırakır. Taze piller nominalden daha yüksek gerilim verebilir; örneğin toplam 4,8 V ve aynı 2 V LED varsayımıyla yaklaşık 6 mA hesaplanır. Elinizdeki LED'in sınırlarını yine kendi belgesinden kontrol edin.
Multimetre varsa gerilimleri karşılaştıralım
Gerilim ölçümünde siyah prob COM, kırmızı prob cihazın V girişinde; işlev DC gerilim olacak. Önce enerjisizken probların yerleşimini hazırlayın. Pil uçlarında beslemeyi, grup 5–10 arasında direnci, grup 10–12 arasında LED'i ölçün. Probları yan yana deliklerde kısa devre oluşturacak şekilde değdirmeyin.
Direnç ve LED gerilimlerinin toplamı yaklaşık besleme gerilimine eşit olmalıdır. Direnç gerilimini 470 Ω'a bölerek akımı ayrıca tahmin edebilirsiniz. Bu çalışmada akım soketine geçip seri ölçüm yapmanız gerekmiyor.
Işık gelmiyorsa nereden başlayalım?
| Belirti | Kontrol |
|---|---|
| LED tamamen sönük | Enerjiyi ayırın; anot/katot yönünü, kutu anahtarını ve grup numaralarını kontrol edin. |
| LED çok sönük | 470 kΩ yerine 470 Ω kullandınız mı? Pil gerilimini kontrol edin. |
| Oynatınca yanıyor | Kısa bacak veya gevşek breadboard kontağı arayın. |
| Pil, kablo veya eleman ısınıyor | Beslemeyi hemen ayırın; doğrudan artı–eksi köprüsü ve direnç atlanması ihtimalini inceleyin. |
Bir sonraki küçük deney
Beslemeyi ayırıp 470 Ω yerine 1 kΩ direnç takın. Aynı varsayımlarla yaklaşık 2,5 mA beklenir. Tekrar enerji verip parlaklığı karşılaştırın; gözün parlaklık algısı akımla doğrusal değişmediği için “yarı akım, yarı parlaklık” beklemeyin. İki denemede kullandığınız direnci ve ölçtüğünüz gerilimleri not edin.
Örnek LED özellikleri için: üretici veri sayfası. Hesaptaki 2 V sabit bir çalışma garantisi değildir.