LED’in parlaklığı tamamiyle üzerinden geçen akım ile ilgilidir. LED’ten ne kadar fazla akım geçerse, o kadar parlak yanar. Ama, belli bir akım değerinden sonra, LED kullanılmaz hale gelecektir. Bunu engellemek için direnç ve voltaj değerlerini 30 mA’den küçük seçeceğiz. Burada, LED yakma deneyi ile aynı devreyi kullanacağız.
Farklı akım değerleri için, LED’in ne kadar parlak yandığını aşağıdaki fotoğraflardan gözlemleyebiliriz.
Şimdi ise biraz hesaplama yapalım.
LED yanarken- yani ışık verirken- kaynağın yaklaşık 2 V’unu kendi üzerine alır. Geriye kalan voltaj ise, direnç üzerinde kalır. Örneğin, bizim gibi, 6 V’luk akü kullanıyorsanız, bunun 4 V’u direnç üzerinde, 2 V’u LED üzerinde olacaktır. Bu bilgiyi kullanarak, LED üzerinden geçen akımı hesaplayabiliriz. LED ve direnç seri bağlandığından, üzerlerinden geçen akım miktarı aynı olur. Direncin akımı ise ... formülüyle hesaplanabilir. Örneğin, 6 V’luk akü ve 220 Ω direnç için akımı ... olarak buluruz.
Bu sorunun iki farklı cevabı bulunmakta.
YÖNTEM 1: Direnç değerini değiştirerek.
YÖNTEM 2: Kaynak voltajını artırarak.
a) Direnç değerini değiştirerek
Eğer, yukarıda kullandığımız devrede direnç değerinin değiştirirsek, otomatik olarak LED’in üzerinden geçen akım da değişecektir. Akım değişirse, buna bağlı olarak LED’in parlaklığı da değişecektir. 220 Ω direnç için, 18.18 mA akacağını hesaplamıştık. Eğer 220 Ω yerine 470 Ω kullanırsak, ... akmaya başlayacak, LED daha sönük şekilde yanacaktır. Yani, direnci artırmamız, parlaklığı azaltıyor. Böylece direnci artırıp veya azaltarak parlaklığı değiştirebiliriz.
Aşağıdaki devrelerin her birinde farklı bir direnç kullanıyoruz.
Fotoğraflarda görüldüğü gibi direnç değerini azalttıkça parlaklığı artıyor. Soldaki devrede 4.7 kΩ’luk direnç kullandığımız için geçen akımın 0.851 mA olmasını bekliyoruz, fakat direnç değerinin toleransından, LED üzerinde düşen voltajın düşük akımda 2 V’tan düşük olmasından dolayı, ölçümde 0.96 mA’lik akım ile karşılaşıyoruz.
Ortadaki devrede ise bu defa 750 Ω’luk direnç kullanarak LED üzerinden 5.33 mA‘lik bir akım geçmesini bekliyoruz ve ölçtüğümüzde de buna yakın sayılabilecek 5.74 mA ile karşılaşıyoruz.
Sağdaki devrede ise direncimiz 220 Ω ve akım 18.18 mA bekliyoruz ve oransal olarak en yakın ölçüm sonucu ile (18.38 mA) bu devrede karşılaşıyoruz. Bunun nedeni ise LED üzerindeki voltajın 2 V’luk çalışma voltajına en yakın değerin, bu devre için sağlanmış olmasıdır.
b) Kaynak voltajını artırarak
LED’in parlaklığını artırmanın bir diğer yolu ise kaynak voltajımızı artırmaktır. Örneğin, 6 V’luk akü yerine aynı LED ve direnç için (220 Ω) 8 V’luk bir kaynak kullansak, akım değeri 18.18 mA’den ...’e çıkar. Kısacası, direnç değeri ile oynamadan voltajı yükseltmek, parlaklığı artıracak; voltajı düşürmek ise parlaklığı azaltacaktır.
Yukarıdaki devrelerde bu defa direnci 220 Ω olarak sabit tutup, farklı voltaj değerleri vermekteyiz. Farklı voltaj değerleri sağlayabilmek için bir ayarlı güç kaynağı kullanıyoruz.