Conectando em série ao nosso potenciômetro um resistor especialmente escolhido, poderemos controlar livremente o brilho do led, sem medo de queimá-lo por sobrecarga de corrente.

Estamos montando o Circuito 3 como uma versão melhorada do Circuito 2 para me impedir de voltar a queimar um led quando, por qualquer razão, eu girar o potenciômetro próximo ao seu limite de resistência mínimo – o que permite que passe por ele mais corrente do que o led consegue suportar, conduzindo a brilho intenso e, logo em seguida, a queimar o led.

Para isso, primeiro arrumei a casa: na parte 1 deste novo circuito, eu o remontei usando uma estrutura mais firme e flexível, e na parte 2 eu inseri uma chave para poder desligar e ligar quando quiser.

Agora é o momento de colocar em prática a proteção desejada, fazendo uso de uma propriedade bastante útil dos resistores: conectando 2 (ou mais) deles em série, eles passam a funcionar como se fossem um só resistor, com valor equivalente ao da soma da série.

Assim, se eu ligar o mesmo potenciômetro de 2.000Ω (que é um resistor cujo valor é variável entre 0 e 2.000Ω) em série com um resistor fixo cujo valor x seja pouco mais que o suficiente para evitar que o led queime, eles passarão a atuar como se fosse um potenciômetro cujo valor mínimo é x e o máximo é 2000 + x.

É o que eu pretendo: poder usar o potenciômetro para fazer variar o brilho do led, sem ter como ir além do limite que o queima.

Calculando o resistor necessário

Agora estou usando um led verde cuja corrente máxima suportada, segundo o fabricante, é de 30mA, ou 0,03A. A voltagem produzida pelas pilhas é de 6V mas, para maior garantia, vou supor que seja de 6,5V.

Dispondo de uma corrente i e de uma voltagem V, é possível usar a lei de ohm para calcular a resistência pela fórmula V=R.i. No nosso caso, isso leva a:

6,5=R.0,03 ➡ R=216Ω.

Ou seja: caso as pilhas produzam 6,5V¹, um resistor de 216Ω permitirá passar uma corrente de 0,03A (ou 30mA), a máxima suportada pelo led.

Se ligássemos um resistor de 216Ω a um potenciômetro linear de 2000Ω, seria possível fazer a resistência variar entre 216Ω e 2216Ω, variando o brilho do led sem nunca chegar a sobrecarregá-lo.

Nota: o cálculo acima é uma simplificação grosseira, que considera que a voltagem não varia no circuito, e assim sempre erra "para mais". Para o cálculo preciso, que considera a queda de tensão provocada pelo LED, veja o comentário do Vinicius Nery Cordeiro, abaixo.

Montando o circuito em sua versão final

Não tenho um resistor de 216Ω, mas tenho um bem próximo, de 220Ω, e foi ele que conectei ao circuito, assim:

Compare a foto que abre este artigo e a foto acima, para ver o que mudou: apenas inseri um resistor de 220Ω entre a corrente que sai das pilhas e a que chega à perna de entrada do potenciômetro.

Com isso, mesmo girando o potenciômetro até zerar a sua resistividade, a corrente que chegará ao led ainda estará dentro do limite da sua operação. O led vai brilhar bastante, como está brilhando na foto, mas não a ponto de queimar.

Se o que eu quisesse proteger fosse algo mais caro ou raro do que um led, eu poderia ir além, inserindo um fusível em série, imediatamente antes do componente que quisesse proteger. A função do fusível é justamente ter uma sensibilidade maior do que a do elemento a ser protegido, queimando antes dele.

Mas não é o caso e, por agora, vou considerar completo este nosso Circuito 3.