- ugens lyse idé

Her vil du hver uge finde en ny, spændende idé, du kan bruge i undervisningen eller lege med hjemme.
Hvis din skole har licens til
Ahorn Science Univers, kan du se og downloade tidligere udgivne tips ved at klikke her.

Uge 12, 2000

Små lys i mørket

Overalt i den danske aften - såmænd om dagen med - tindre indendørs-stjernerne, millioner af lysdioder, der indikerer, at det hele virker omkring os.

Vil du høre eventyret om den vidunderlige lampe?
Den lille plasticdims, hvis lys er rent og klart, og som trofast følger os, hvor vi står og går.
Er batteriet ladet op? Videoen tændt? Mobilen aktiv?
Lysdioden giver os besked i grønt, rødt eller orange - måske blinkende.

Den aflæser cd-ens regnbueskive og koder den endog, hvis du vil dét! Og den frier os for at lette os fra lænestolen, når Camilla Miehe-Renard bliver for meget.
Joh, den er nok et vidunder!
R: Formodstand på 1600 ohm
L: Lysdiode

Men en ærlig fysiklærer må måle og analysere:

En lysdiode tåler kun få milliampere, typisk 20, så der må en modstand foran til at dæmpe strømmen.
Spændingsfaldet over en lysdiode er konstant, i vores tilfælde (rød) 1,85 V.

Ohms lov er stadig i kraft, og jeg har sluttet modstand og lysdiode til et 5V's batteri:

Spændingen over modstanden bliver: 5V - 1,85V = 3,15V
Jeg har sat en 1600 ohms modstand ind, så strømmen i systemet bliver 3,15:1600 = 0,0020A eller 2mA.

Hov, mit amperemeter siger 2,75 mA - jeg må måle polspænding på batteriet. Den er faktisk 6,39V, fordi batteriet er helt friskt - så passer det hele ret flot.

Hvis jeg ønsker maksimal lys, skal jeg have maksimal strøm, 20 mA, og min modstand må altså blive:

(6,39-1,85):0,02 = 227 ohm - så går det vist an med en 220 ohms modstand!

Virker lysdioden nu også som rigtig diode, kan den ensrette vekselspænding?

Ja, forsøger vi at sende strøm i spærreretningen, er resultatet 0,0µA.

Den egenskab gør vi blot ikke tit brug af, når lysdioden kun kan klare 20mA, og spændingsfaldet over den er 1,85V.

Måske kan vi alligevel have glæde af ensretter-egenskaberne i undervisningen: Vi kan tydeliggøre eksperimenter, fordi dioden viser, hvornår den leder!
Jeg har tegnet en brokobling på et stykke papir, stukket lysdioder igennem og loddet kobbertråd bagpå. Enderne stikker op gennem papiret.

I første eksempel sender jeg strøm ind fra venstre og tager det ud til højre i billedet: Alle fire lyser.

 
 
På de to billeder her er det nemt at følge strømmen rundt i broen.

Slutter jeg vekselspænding til, vil alle fire naturligvis igen lyse.

Her har jeg forbundet højre og venstre tråd med med hinanden. Det skal forestille en normal belastning af broen.
+ har jeg sat til for oven og - for neden.

Her er samme opstilling med - for oven og + for neden.

Det var blot eventyrets begyndelse, der er endnu 1000 nætter tilbage!

Besøg Ahorn Undervisning!

Har du kommentarer - eller andre lyse ideer - så send os en e-mail: ahorn@ahorn.dk