Pourquoi cela n'a-t-il pas d'importance si une résistance est avant ou derrière une chute de tension par rapport à la LED?

J'ai lu que le courant est toujours le même dans un circuit, mais pour autant que je sache, la tension ne l'est pas. Chaque partie électronique que j'utilise abaisse la tension plus ou moins, même les fils simples le font. Jusqu'ici tout va bien.

Maintenant, je me demande pourquoi cela n'a pas d'importance si une résistance vient avant ou derrière une LED en ce qui concerne les chutes de tension causées par les parties d'un circuit.

Supposons que j'ai un circuit très simple:

9V Battery -> Resistor -> LED -> 9V Battery

Suppose également que la LED a une tension maximale de 3V et 20 mA. J'ai donc besoin de calculer la résistance souhaitée:

9V - 3V = 6V

J'ai donc besoin d'une résistance qui prend 6 V, et comme je veux 20 mA et que le courant est le même dans tout le circuit, c'est selon la loi d'Ohm:

U = R * I
6V = R * 0,02A
R = 6V / 0,02A
R = 300 Ohm

Encore une fois, jusqu'ici, tout va bien.

Maintenant, avec une résistance sous tension de 6V, cela garantit qu'il ne reste que 3V pour la LED: la batterie fournit 9V, la résistance utilise 6V, la LED obtient les 3V restants. Tout va bien.

Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi cela fonctionne également de la même manière si j'ai la résistance derrière la LED. Cela ne signifierait-il pas que nous avons une batterie fournissant 9V, la LED obtenant tout le 9V, utilisant 3V, puis 6V pour la résistance restante?

Pourquoi ça marche? Le 9V ne devrait-il pas être trop pour la LED? Pourquoi cela n'a-t-il pas d'importance si la résistance est installée avant ou derrière la LED?

Une chose que vous devez vous rappeler est que la tension est relative. La tension est une différence de potentiel et cela n'a aucun sens de discuter de la tension sans référence «zéro».

Dans le cas de votre circuit LED, il y aura une tension aux bornes de la batterie, une tension aux bornes de la LED et une tension aux bornes de la résistance. Si vous additionnez toutes les tensions pendant que vous faites le tour de la boucle, vous obtenez zéro - jusqu'à 9 à la batterie, à 6 à la résistance, à 3 à la LED, le total est nul et vous êtes de retour au même point le circuit. La LED ne voit que la différence de tension entre ses deux fils, tout comme la résistance. Étant donné que seule la différence est importante, l'ordre dans lequel les pièces sont connectées ne fait aucune différence.

Quant au courant, il n'en est que de même sur une trajectoire continue. Les électrons ne sont ni créés ni détruits (ce qui entre doit sortir). Puisqu'il n'y a qu'un seul chemin possible pour les électrons à prendre dans votre circuit, le courant sera le même à travers tous les composants. Dans un circuit parallèle, vous voyez le contraire: tous les composants ont la même tension, mais les courants seront différents.

Si vous voulez 3V à travers une LED, peu importe si vous appliquez 13V à l'anode et 10V à la cathode. Il y a encore 3V à travers la LED.