Por que um LED acende quando eu o toco?

Eu tenho alguns componentes de LED super brilhantes que estou usando em um projeto de placa de ensaio. Para minha surpresa, descobri que se eu aterrar uma perna do LED e tocar a outra perna (não conectada) com o dedo, ela acenderá muito vagamente. Polaridade não importa. Por que isso acontece? Não há nenhuma fonte de energia elétrica que eu conheça neste "circuito".

EDITAR:

Foi indicado nos comentários que eu expressei isso de maneira enganosa, deixe-me dar uma outra facada nisso com a seguinte ressalva: enquanto estou confiante de que tenho o seguinte conjunto de interações correto, mas não tenho certeza do que exatamente a terminologia deve ser.

Como pessoa, você é em grande parte um dissipador de ondas de rádio. Além da miríade de fontes de elétrons que eu apontei abaixo, você também retifica continuamente as ondas de rádio em correntes / turbilhões de CA extremamente pequenos. De fato: você é uma antena grande e realmente ineficaz.

Assim, depois que os elétrons na superfície da sua pele que se acumulam drenam como CD, a diferença entre você e o solo flutua no tempo com as ondas de rádio que você retifica. Nos EUA, isso é dominado em grande parte por 60HZ, a frequência da corrente CA em todas as suas tomadas.

Resposta original:

Os LEDs "super brilhantes" ou outros LEDs de alta eficiência foram projetados para transformar uma quantidade muito pequena de eletricidade em luz. Como o corpo humano age como um grande capacitor, e você existe em um ambiente inundado por ondas de rádio e elétrons (inofensivos) dando um salto louco no ar ou sendo puxado de suas roupas ou tapetes felpudos: você tende a se acumular um pouco de cobrança!

Na maioria dos ambientes, isso ocorre através do contato com substâncias menos carregadas e, às vezes, simplesmente através das moléculas menos carregadas no ar (especialmente a umidade na forma de umidade).

Se você der a essa carga uma rota diferente para o solo, como a passagem e a perna de LED, você fará uma descarga mais rápida e carregará uma pequena quantidade de eletricidade na perna. Isso é suficiente para fazer com que esse elemento de alta eficiência brilhe muito vagamente!

Agora, por que ele funciona nas duas pernas: há um limiar de tensão que você precisa colocar em um diodo para obter eletricidade através dele (o silício geralmente é de cerca de 0,7V à temperatura ambiente, o arseneto de gálio é de cerca de 0,3V, etc.) a acumulação de eletricidade em sua pele é CA. O que acaba acontecendo é que o LED está recebendo uma pequena corrente alternada em torno desse limite, e a parte do diodo do diodo emissor de luz significa que a corrente flui apenas da maneira "correta". Assim, luz!

Espero que ajude.

Não há nenhuma fonte de energia elétrica que eu conheça neste "circuito".

Considere um receptor de rádio de cristal , da mesma forma, não há uma fonte óbvia de energia - sem baterias, sem fonte de alimentação CA conectada à rede elétrica. No entanto, gera ondas sonoras através de um fone de ouvido. Nesse caso, há energia usada para alimentar o circuito e criar ondas de pressão no ar. Toda essa energia vem da antena.

Na verdade, não é preciso muita energia para iluminar um LED muito pouco. Eu costumava manter uma lanterna LED de alumínio 2 AA no meu carro. Não adianta muito. Um dia notei que não estava funcionando muito bem. Então eu notei que estava brilhando vagarosamente quando foi desligado . Abri a tocha e descobri que as pilhas AA haviam vazado e o eletrólito vazado havia ligado a chave na tampa. Obviamente, a tocha estava arruinada e eu suspeito que as baterias não estavam gastando muito em termos de voltagem. Para mim, isso demonstrou que um LED nominal de 2 v pode realmente ser muito pouco iluminado com uma quantidade muito pequena de energia. Agora eu gostaria de ter feito medições.

se eu aterrar uma perna do LED e tocar a outra perna (não conectada) com o dedo, ele acenderá muito pouco

Provavelmente, seu corpo está agindo como uma antena e está captando uma forte fonte local de radiação eletromagnética, provavelmente o " zumbido da rede elétrica " de seus aparelhos e cabos próximos.

O zumbido da rede elétrica é um grande incômodo para os desenvolvedores de aplicativos de áudio e muitas pessoas experimentaram a injeção do zumbido da rede elétrica em um circuito quando partes do dispositivo são tocadas.

Polaridade não importa.

Isso nos diz que o sinal que está sendo injetado é essencialmente AC e não DC.

O zumbido da rede é CA

Qualquer tipo de carga estática é DC - é um acúmulo de elétrons de superfície ou portadores de carga positiva - não se alterna (não seria descrito como estático se assim fosse). Esses transportadores de superfície são normalmente produzidos por um processo mecânico que envolve fricção. Geralmente, não há um fornecimento contínuo de carga se você parou de esfregar a fonte de estática (gato, carpete, etc.).

Como Jim observou, um LED é um diodo e um diodo retificará parcialmente qualquer sinal CA. Ele produzirá luz durante metade do ciclo de corrente alternada. Não importa o caminho que seja. Sua orientação afeta apenas se produziu luz durante a parte negativa do ciclo ou durante a parte positiva do ciclo.

AVISO: possível risco de eletrocussão! Pergunta antiga, mas esse efeito de iluminação LED é suspeito. Sempre que você vir esse efeito, talvez verifique se há perigo.

Se uma fonte de alimentação CC estiver seriamente defeituosa, poderá existir uma tensão CA perigosa em um ou nos dois terminais de saída CC. Isso acenderá facilmente um LED conectado entre a fonte de alimentação e seu corpo (onde seu corpo fornece algumas centenas de picofarads de capacitância ao conduíte de metal aterrado nas proximidades, metal nos pisos etc.)

Para testar um risco, use o seu conjunto DVM para medir a tensão da linha CA. Conecte-o com muito cuidado entre a conexão "terra" da sua fonte e uma conexão verdadeira "terra" ou "terra verde". Uma conexão verdadeira à terra está disponível no parafuso de metal em qualquer tomada de energia CA, também em conduítes de metal expostos na garagem ou no porão.

Se você encontrar 120VAC (ou 220VAC UK) entre a terra eo seu "terreno de abastecimento," o fornecimento DC está provavelmente ligado internamente para tensão de linha AC completo . Seu "solo" está realmente ativo e apresenta um risco de eletrocussão.

Por outro lado, se você encontrar uma voltagem muito menor que 120VCA, provavelmente não será perigoso.

Muitas fontes de alimentação CC têm terminais de saída flutuantes no que diz respeito à CA. Mas eles não são realmente flutuantes, porque o secundário de baixa voltagem do transformador geralmente possui algum acoplamento capacitivo com o enrolamento primário de 120VCA. Uma tensão "flutuante" típica no secundário do transformador será em torno de 40-70VAC, onde o transformador está atuando como um divisor de tensão capacitivo, com algumas picofarads de capacitância "conectando" toda a bobina secundária entre o neutro AC e a linha AC. Com uma capacitância tão pequena em série com o sinal ~ 60VAC, no máximo, ele pode fornecer apenas alguns microamperes, com relação a uma conexão de terra. (Isso é mais do que suficiente para acionar uma entrada do voltímetro do DVM para detectar a voltagem grande. Mas muito baixa para ser perigosa ou até detectável pelo toque humano. Sem choques.)

Além disso: se a capacitância entre o primário e o secundário de um transformador de alimentação CC for bastante grande (muitas centenas de pF) e você conectar um LED entre um terra verde e um de seus terminais de alimentação CC, o LED poderá acender levemente . Isso acontece porque o LED pisca no ciclo de avanço e experimenta quebra no ciclo de reversão, de modo que pode conduzir alguma CA através desse capacitor indesejado entre enrolamentos. (Um LED ideal pisca apenas uma vez quando conectado pela primeira vez, pois carrega a capacitância em série, o que bloqueia qualquer sinal DC adicional. Os LEDs reais quebram se expostos a dezenas de volts na direção reversa.)

Outras coisas: meça a voltagem do seu corpo de DC e CA com a terra. Nas casas pré-1940, sem conduíte metálico ou até fios de terra nas paredes, os 60Hz que aparecem nos seres humanos podem ser muitos volts. Além disso, eu morava a uma milha de uma torre de rádio AM e isso causava todo tipo de coisa como essa. As torres de celular podem fazer o mesmo (verifique a tensão de RF do seu corpo com uma luneta?) Agora, se você vir apenas DC puro em seu corpo, e o LED não acender se for invertido, isso é impossível! Seu corpo deve estar lançando íons no ar, com centenas de microamperes.

E finalmente ... tudo isso é por que usamos transformadores de potência "blindados eletrostaticamente" caros em instrumentos e equipamentos de áudio. Eles fornecem uma folha metálica interna entre os enrolamentos, e a folha pode ser aterrada (na terra real.) Não queremos que o sinal de linha de 60Hz seja injetado pelos enrolamentos secundários do transformador, mesmo que sejam apenas micro-lâmpadas passando por algumas picofarads de capacitância.

Campos E irradiados e correntes de filtro de linha conduzidas em linhas de energia e SMPS têm uma maneira de irradiar tensões de campo próximo. Essas ondas de alta frequência e baixa impedância são perfeitamente seguras. Para rádios AM e FM, você pode até obter um sinal melhor se a antena estiver ruim.

As linhas de energia próximas são níveis perfeitamente seguros de radiação de baixa frequência e, com um longo fio de antena ao redor da sala e seu corpo como um capacitor, pelo menos 50Vpp podem ser medidos em uma sonda de 10M sem tocar no clipe ou na caixa de aterramento. Isso cai um pouco em uma sonda de 1M, indicando o acoplamento de alta impedância do ar à corrente do corpo dielétrico e pode resultar na faixa de microamp de x a xx. Você pode sentir algo a 100uA se estiver em uma parte sensível do joelho ou pulso.

Essa corrente xx uA é suficiente para iluminar pequenos LEDs com alta eficácia e brilho.

Devido às fontes de alimentação flutuantes e aos longos cabos do plugue, a capacitância de acoplamento dessas pequenas correntes de fuga aumenta. (Os testes de segurança permitem 250uA) O aterramento do seu 0Vcc suprime esse efeito.

O corpo humano é um capacitor gigante. É assim que o sensor de cap funciona, é por isso que você pode criar uma carga estática e zapear as pessoas. Você é a fonte de energia elétrica, devido à capacitância do seu corpo e à diferença nos potenciais de voltagem entre seu corpo e o solo que você usou.

A mesma razão pela qual dois circuitos elétricos que desejam se comunicar normalmente precisam ter seus aterramentos conectados, porque, caso contrário, existe um potencial de voltagem diferente entre eles.

Acesse este link e verá por que um conjunto de cristais pode acender facilmente um LED nas condições corretas:

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

O LED escolhido para mim também era originalmente um Led vermelho, mas é difícil ver durante o dia. Em seguida, usei o led azul 'water clear', que acende com muita luminosidade com base em algum componente DC do sinal retificado e em alguma onda portadora residual também. A carga é capacitiva, visto que os fones de ouvido de cristal são essencialmente um elemento pietzo (2 placas separadas por um isolador - o material de cristal pietzo.

Pessoalmente, não estou satisfeito com o fato de que um zumbido de 50 ou 60 ciclos efetue um Led. Minha tensão mais alta obtida recentemente na saída de cristal foi de 3,2 volts DC. Pode ser feito...

Os elétrons estão sempre fluindo e dançando sobre se, em um circuito ou não, o que você está vendo aqui é que eles empolgam o componente dentro do LED à medida que vão para o solo, tudo o que você é é um solo é simples

A vida é elétrica por natureza. Os impulsos nervosos são elétricos. Quando a morte ocorre, a atividade elétrica cessa. Parece lógico que uma pequena quantidade de eletricidade esteja sangrando no circuito.