Perché un LED si accende quando lo tocco?

Ho alcuni componenti LED super luminosi che sto usando in un progetto breadboard. Con mia sorpresa, ho scoperto che se ho messo a terra una gamba del LED e toccato l'altra gamba (non collegata) con il dito, si illumina molto debolmente. La polarità non ha importanza. Perché succede? Non esiste una fonte di energia elettrica che io conosca in questo "circuito".

MODIFICARE:

È stato sottolineato nei commenti che ho espresso questo in modo piuttosto fuorviante, lasciatemi fare un altro tentativo con questo avvertimento: mentre sono sicuro di avere il seguente set di interazioni corrette, ma non sono sicuro di cosa esattamente la terminologia dovrebbe essere.

Come persona, sei in gran parte un dissipatore di onde radio. Oltre alla miriade di fonti di elettroni che ho indicato di seguito, stai anche rettificando continuamente le onde radio in correnti / vortici CA estremamente piccoli. In effetti: sei un'antenna grande, davvero inefficace.

Quindi dopo che gli elettroni sulla superficie della pelle che si sono accumulati si esauriscono come DC, la differenza tra te e il terreno fluttuerà nel tempo con le onde radio che rettifichi. Negli Stati Uniti, questo è in gran parte dominato da 60 HZ, la frequenza della corrente alternata che corre verso tutte le prese.

Risposta originale:

I LED "super luminosi" o altri LED ad alta efficienza sono progettati per trasformare una piccola quantità di elettricità in luce. Dal momento che il corpo umano si comporta come un grande condensatore, e tu esisti in un ambiente immerso in (innocue) onde radio ed elettroni che fanno un salto folle nell'aria, o vengono tirati dai vestiti o dai tappeti sfocati: tendi ad accumularti un po ' di carica!

Nella maggior parte degli ambienti ciò si diffonde attraverso il contatto con sostanze meno cariche e talvolta semplicemente attraverso le molecole meno cariche presenti nell'aria (in particolare l'umidità sotto forma di umidità).

Se dai a quella carica un percorso diverso verso terra, come attraverso e la gamba a LED, scaricherai quella carica un po 'più rapidamente e metterai una piccola quantità di elettricità attraverso la gamba. Questo è sufficiente per far sì che quell'elemento ad altissima efficienza si illumini molto debolmente!

Ora per quanto riguarda il motivo per cui funziona su entrambe le gambe: c'è una soglia di tensione che devi mettere attraverso un diodo per far passare tutta l'elettricità (il silicio è generalmente di circa 0,7 V a temperatura ambiente, l'arsenuro di gallio è di circa 0,3 V, ecc.) E il l'accumulo di elettricità sulla pelle è AC. Ciò che sta accadendo è che il LED sta ricevendo una piccola corrente CA attorno a questa soglia e la parte del diodo del diodo ad emissione luminosa significa che la corrente scorre solo nel modo "giusto". Quindi, luce!

Spero possa aiutare.

Non esiste una fonte di energia elettrica che io conosca in questo "circuito".

Si consideri un ricevitore radio a cristallo , allo stesso modo, non vi è alcuna fonte evidente di energia - nessuna batteria, nessun alimentatore CA collegato alla rete. Tuttavia genera onde sonore attraverso un auricolare. In questo caso, viene utilizzata energia per alimentare il circuito e creare onde di pressione nell'aria. Quell'energia viene dall'antenna.

In realtà non ci vuole molta energia per illuminare un LED molto debolmente. Nella mia auto tenevo una torcia a LED in alluminio 2 AA. Non serve molto. Un giorno ho notato che non funzionava molto bene. Poi ho notato che brillava debolmente quando era spento . Ho aperto la torcia per scoprire che le batterie AA erano trapelate e l'elettrolito trapelato aveva gettato un ponte sull'interruttore. Ovviamente la torcia era rovinata e sospetto che le batterie non si stessero esaurendo molto in termini di tensione. Per me questo ha dimostrato che un LED nominale da 2 v può effettivamente essere illuminato debolmente con una quantità molto piccola di potenza. Ora vorrei aver effettuato misurazioni.

se metto a terra una gamba del LED e tocco l'altra gamba (non collegata) con il dito, si illumina molto debolmente

Molto probabilmente, il tuo corpo agisce come un'antenna e sta raccogliendo una forte fonte locale di radiazioni elettromagnetiche, molto probabilmente " ronzio di rete " dai tuoi vicini apparecchi elettrici e cavi.

Il ronzio di rete è un grosso fastidio per gli sviluppatori di applicazioni audio e molte persone avranno sperimentato l'iniezione di ronzio di rete in un circuito quando vengono toccate parti del dispositivo.

La polarità non ha importanza.

Questo ci dice che il segnale che viene iniettato è essenzialmente AC non DC.

Il ronzio di rete è AC

Qualsiasi tipo di carica statica è DC - è un accumulo di elettroni di superficie o di portatori di carica positiva - non si alterna (non sarebbe descritto come statico se così fosse). Questi supporti di superficie sono tipicamente prodotti da un processo meccanico che comporta attrito. Generalmente non c'è una fornitura continua di carica se hai smesso di strofinare la fonte di elettricità statica (gatto, tappeto, ecc.).

Come notato da Jim, un LED è un diodo e un diodo a metà onda rettificherà qualsiasi segnale CA. Produrrà luce durante la metà del ciclo CA. Non importa da che parte è. Il suo orientamento influenza solo se ha prodotto luce durante la parte negativa del ciclo o durante la parte positiva del ciclo.

ATTENZIONE: possibile pericolo di elettrocuzione! Vecchia domanda, ma l'effetto dell'illuminazione a LED è sospetto. Ogni volta che vedi questo effetto, forse controlla il pericolo.

Se un alimentatore CC è gravemente difettoso, potrebbe esistere una pericolosa tensione CA su uno o entrambi i terminali di uscita CC. Ciò accenderà facilmente un LED collegato tra l'alimentatore e il tuo corpo (dove il tuo corpo fornisce una capacità di duecento picofarad al condotto metallico collegato a terra vicino, al metallo nei pavimenti, ecc.)

Per verificare un pericolo, utilizzare il set DVM per misurare la tensione di linea CA. Collegalo con molta cautela tra la connessione "terra" della tua fornitura e una vera connessione "terra" o "terra verde". Un vero collegamento a terra è disponibile sulla vite metallica su qualsiasi presa di corrente alternata, anche su condotti metallici esposti in garage o cantina.

Se trovi 120 V CA (o 220 V CA nel Regno Unito) tra la terra e la "terra di alimentazione", l'alimentazione CC è probabilmente collegata internamente alla tensione di linea CA piena . Il tuo "terreno" è in realtà vivo e presenta un rischio di elettrocuzione.

D'altra parte, se trovi una tensione molto più bassa di 120 V CA, probabilmente non è pericoloso.

Molti alimentatori CC hanno terminali di uscita flottanti per quanto riguarda la corrente alternata. Ma non sono veramente fluttuanti, perché il secondario a basso volt del loro trasformatore di solito ha un accoppiamento capacitivo con l'avvolgimento primario da 120 V CA. Una tipica tensione "flottante" sul secondario del trasformatore sarà di circa 40-70 V CA, in cui il trasformatore agisce come un divisore di tensione capacitivo, con alcuni picofarad di capacità che "collegano" l'intera bobina secondaria tra neutro CA e linea CA. Con una capacità così piccola in serie con il segnale ~ 60VAC, al massimo può fornire solo alcuni microamperaggi, rispetto a una connessione di terra. (Questo è più che sufficiente per pilotare un ingresso voltmetro DVM per rilevare la grande tensione. Ma è troppo basso per essere pericoloso o persino rilevabile dal tocco umano. Nessun shock.)

Inoltre: se la capacità tra il primario e il secondario di un trasformatore di alimentazione CC è abbastanza grande (molte centinaia di pF) e quindi si collega un LED tra una terra verde e uno dei terminali di alimentazione CC, il LED potrebbe illuminarsi debolmente . Ciò accade perché il LED lampeggia sul ciclo in avanti, quindi si verifica un'interruzione sul ciclo invertito, quindi può condurre un po 'di CA attraverso quel condensatore indesiderato tra gli avvolgimenti. (Un LED ideale lampeggerebbe solo una volta quando viene collegato per la prima volta, poiché carica la capacità della serie, che quindi bloccherebbe qualsiasi ulteriore segnale CC. I LED reali si guastano se esposti a decine di volt nella direzione opposta.)

Altre cose: misura la tua tensione corporea CC e CA contro la terra. Nelle case pre-1940 senza condotto metallico o persino cavi di terra nelle pareti, i 60Hz che appaiono sugli umani possono essere molti volt. Inoltre, ho vissuto a un miglio da una torre radio AM, e questo ha causato ogni genere di cose come questa. Le torri cellulari potrebbero fare lo stesso (controlla la tensione RF del tuo corpo con un cannocchiale?) Ora se vedi solo DC pura sul tuo corpo e il LED non si accende se agganciato al contrario, è impossibile! Il tuo corpo deve pompare ioni nell'aria, per un valore di centinaia di microampere.

E infine ... tutta questa roba è il motivo per cui usiamo costosi trasformatori di potenza "schermati elettrostaticamente" in strumenti e apparecchiature audio. Questi forniscono un foglio di metallo interno tra gli avvolgimenti e la lamina può essere messa a terra (sulla terra reale.) Non vogliamo che il segnale di linea a 60Hz venga iniettato attraverso gli avvolgimenti secondari del trasformatore, anche se sono solo microampere che attraversano alcuni picofarad di capacità.

I campi E irradiati e le correnti di filtro condotte su linee elettriche e SMPS hanno un modo di irradiare tensioni vicine al campo. Queste onde a bassa frequenza ad alta impedenza sono perfettamente sicure. Per le radio AM e FM, puoi anche ottenere un segnale migliore se l'antenna è scadente.

Le linee elettriche nelle vicinanze sono livelli di radiazione a bassa frequenza perfettamente sicuri e con un lungo filo d'antenna intorno alla stanza e al corpo come condensatore, è possibile misurare almeno 50 Vpp su una sonda da 10 M senza toccare il fermaglio o la custodia di messa a terra. Ciò si abbassa in qualche modo su una sonda 1M che indica l'accoppiamento ad alta impedenza di dispersione dell'aria alla corrente del corpo dielettrico e può determinare la gamma di microampere da x a xx. Potresti sentire qualcosa a 100uA se su una parte sensibile del ginocchio o del polso.

THx xx u Una corrente è appena sufficiente per illuminare piccoli LED con elevata efficacia e luminosità.

A causa di alimentatori flottanti e cavi lunghi alla spina di alimentazione, la capacità di accoppiamento di queste piccole correnti di dispersione aumenta. (I test di sicurezza consentono 250uA) La messa a terra del tuo 0Vdc elimina questo effetto.

Il corpo umano è un condensatore gigante. Ecco come funziona il senso del cappuccio, ecco perché puoi creare una carica statica e zappare le persone. Sei la fonte di energia elettrica, a causa della capacità del tuo corpo e della differenza nei potenziali di tensione tra il tuo corpo e la terra che hai usato.

Lo stesso motivo per cui due circuiti elettrici che vogliono comunicare tra loro in genere necessitano di avere i loro terreni collegati, perché altrimenti esiste un diverso potenziale di tensione tra di loro.

Vai a questo link e vedrai perché un set di cristalli può facilmente illuminare un LED nelle giuste condizioni:

http://theradioboard.com/rb/viewtopic.php?f=2&t=6464

Il LED preferito per me era originariamente anche un LED rosso, ma sono difficili da vedere durante la luce del giorno. Ho quindi usato il led blu "water clear", che si illumina in modo molto brillante in base ad alcuni componenti DC del segnale rettificato e anche ad alcune onde portanti residue. Il carico è capacitivo, visto che gli auricolari in cristallo sono essenzialmente un elemento pietzo (2 piastre separate da un isolante - il materiale in cristallo pietzo.

Personalmente non sono soddisfatto del fatto che un ronzio di 50 o 60 cicli effettuerà un Led. La mia massima tensione acquisita di recente dall'uscita del set di cristalli era di 3,2 volt DC. Si può fare...

Gli elettroni scorrono sempre e danzano sul fatto che ci sia in un circuito o no quello che stai vedendo qui è eccitante il componente all'interno del LED mentre vanno a terra tutto ciò che sei è una terra è così semplice

La vita è elettrica per natura. Gli impulsi nervosi sono elettrici. Quando si verifica la morte, l'attività elettrica cessa. Sembra logico che una piccola quantità di elettricità stia sanguinando nel circuito.