Урок 2 · первая цепь

Светодиод и резистор

Цель урока Собрать на макетке первую живую цепь: зажечь светодиод. Понять, почему у него есть полярность и почему рядом обязательно нужен резистор.

💡 Светодиод (LED) — лампочка с характером

Светодиод — это маленькая лампочка, которая светит, когда через неё течёт ток. Но у него два правила:

Полярность. Ток идёт только в одну сторону. Длинная ножка — «+» (анод), короткая — «−» (катод), со стороны катода у колбочки срезана «лыска». Воткнёшь наоборот — просто не загорится (но не сломается).
Боится большого тока. Сам по себе светодиод почти не сопротивляется току. Подключишь напрямую к батарейке — ток будет слишком большой, и LED сгорит за секунду.

🧱 Резистор — «придерживает» ток

Резистор — деталь, которая специально мешает току (у неё есть сопротивление в омах). Поставленный последовательно со светодиодом, он ограничивает ток до безопасного. Без него LED живёт недолго.

⚠️ Правило на всю жизнь Светодиод — всегда через резистор. Обычно 220–330 Ом для питания 5 В. Это первое, что делают неправильно: втыкают LED прямо в батарейку и удивляются вспышке и запаху.

🔢 Сколько ом? Считаем по закону Ома

Светодиод «съедает» примерно 2 В, и ему хватает тока ~10 мА (0,01 А). Если питание 5 В, то на резисторе должно «упасть» 5 − 2 = 3 В. По закону Ома:

R = U / I = 3 В / 0,01 А = 300 Ом

Поэтому резистор 220–330 Ом — то что надо. Точное число не критично: с 330 Ом LED просто светит чуть тусклее, с 220 — чуть ярче. Главное — он есть.

🛠️ Собираем цепь на макетке

Макетная плата (breadboard) — это дырочки, соединённые рядами внутри. Втыкаешь ножки деталей в один ряд — и они соединены, без пайки.

«+» батарейки → один конец резистора;
другой конец резистора → длинная ножка светодиода (анод, «+»);
короткая ножка светодиода (катод, «−») → «−» батарейки.

🔋 «+»→ 🧱 резистор→ 💡 LED длинная→ 💡 LED короткая→ 🔋 «−»

Зелёным подсвечены «столбики» отверстий — внутри они соединены. «+» → резистор → длинная ножка LED → короткая → перемычкой на шину «−». Перевернёшь светодиод — кольцо есть, а тока нет.

Загорелся? Поздравляю — это твоя первая работающая электрическая цепь. Не горит? Переверни светодиод (мог стоять наоборот) и проверь, что кольцо замкнуто.

💡 Связь с роботами Светодиод — самый частый «индикатор» у роботов: лампочка «питание включено», «связь есть», «вижу препятствие». Дальше плата Arduino будет зажигать такой LED по команде из программы.

✅ Проверь себя Почему светодиод нельзя подключать без резистора? Какая ножка «+»? Что произойдёт, если воткнуть LED наоборот?

🧠 Проверь себя

Выбери ответ. Ошибёшься — 30 секунд на то, чтобы вернуться в урок и перечитать.

Какую деталь обязательно ставят последовательно со светодиодом, чтобы он не сгорел?

✅ Верно — резистор. Он ограничивает ток до безопасного, иначе светодиод сгорит.

Какая ножка светодиода — это «плюс»?

✅ Верно — длинная ножка (анод, «+»). Короткая — катод («−»), у неё спил на колбе.

По расчёту из урока (на резисторе падает 3 В, ток 0,01 А) — какой нужен резистор?

✅ Верно — 300 Ом (3 ÷ 0,01). На практике берут 220–330 Ом.