Чому світлодіод загоряється, коли торкаюся його?


19

У мене є кілька яскравих світлодіодних компонентів, які я використовую в проекті дошки. На моє здивування, я виявив, що якщо я заземлюю одну ногу світлодіода і торкаюся пальцем іншої (непоєднаної) ноги, вона світиться дуже тьмяно. Полярність не має значення. Чому це відбувається? У цій "схемі" немає джерела електричної енергії, про який я знаю.


Я змінив свою відповідь досить вагомим чином. Повідомте мене, якщо вам потрібне уточнення.
Kit Scuzz

Заземлити одну ногу? До фактичного зв’язку із Землею? Ваш "заземлювач" може бути лише загальним терміналом живлення та плаваючим на багатьох десятках вольт змінного струму фактичною землею. Випробуйте його за допомогою DVM, встановленого на напругу змінного струму, вимірюючи між з'єднанням Землі та "заземленою ніжкою" вашого світлодіода. (Справжня земля або "зелена земля" з'являються на металевих гвинтах змінного струму або в металевій сантехніці тощо). Типові джерела постійного струму матимуть приблизно 60 В переменного току на будь-якій клемній термостаті, викликаної ємністю між силовим трансформатором. проти сек. Це ємнісний роздільник напруги 1: 2, підключений по лінії змінного струму та нейтралітету, з виходом на кілька
уА

Відповіді:


17

Редагувати:

У коментарях було зазначено, що я це досить оманливо сформулював, дозвольте зробити ще одне рішення щодо наступного застереження: хоча я впевнений, у мене є наступний набір взаємодій правильний, але я не знаю, що саме термінологія повинна бути.

Як людина, ви значною мірою є радіохвильовою раковиною. На додаток до безлічі джерел електронів, про які я зазначив нижче, ви також постійно випрямляєте радіохвилі на надзвичайно малі струми / вихри змінного струму. По суті: ви велика, дійсно неефективна антена.

Тож після того, як електрони на поверхні вашої шкіри, які накопичилися, стікають як постійний струм, різниця між вами та землею буде коливатися в часі з випромінюванням радіохвиль. У США в основному домінують 60 Гц, частота струму змінного струму працює на всі ваші розетки.


Оригінальна відповідь:

"Супер яскраві" світлодіоди або інші високоефективні світлодіоди призначені для перетворення дуже малої кількості електроенергії у світло. Оскільки людський організм діє як великий конденсатор, а ви існуєте в середовищі, яке переповнюється (нешкідливими) радіохвилями та електронами, роблячи шалений стрибок по повітрю, або витягуючись з одягу чи нечітких килимів: ви схильні трохи нарощувати зарядки!

У більшості середовищ це кровоточить за допомогою контакту з менш зарядженими речовинами, а іноді просто через менш заряджені молекули у повітрі (особливо вологи у вигляді вологості).

Якщо ви дасте цьому заряду інший шлях до заземлення, наприклад, через наземну та світлодіодну ніжку, ви будете знеструмляти цей заряд трохи швидше і подавати невелику кількість електроенергії через ногу. Цього достатньо, щоб цей надзвичайно високоефективний елемент світився дуже тьмяно!

Тепер щодо того, чому він працює на будь-якій нозі: є поріг напруги, який ви повинні перенести на діод, щоб отримати електроенергію через нього (кремній, як правило, близько 0,7 В при кімнатній температурі, арсенід галію - близько 0,3 В тощо) і Накопичення електрики на вашій шкірі - це змінне. У кінцевому підсумку відбувається те, що світлодіод отримує невеликий струм змінного струму навколо цього порогу, а діодна частина світлодіода означає, що струм протікає лише «правильним» шляхом. Таким чином, світло!

Сподіваюся, що це допомагає.


"електроенергія, що накопичується у вашій мережі змінного струму" - це неправильно (або, принаймні, дуже заплутано), яке ви, здається, описуєте накопиченням статичного заряду - це не змінного струму.
RedGrittyBrick

4
Ця відповідь не має сенсу. Перемінний струм не може «накопичуватися на шкірі» і абсолютно відрізняється від статичного електричного заряду, який за своєю природою є постійним струмом. Висока статична напруга, швидше за все, просто пробиває отвір через чутливий перехід PN (отже, антистатичні запобіжні заходи з використанням електронних пристроїв). Найбільш вірогідною причиною (ІМХО) є простий забір з поля живлення електромережі (ака гук), який виправляється PN-переходом світлодіода. До речі, матеріал, який використовується в електронних пристроях, - це кремній, а не «силікон», який є еластичним полімером на основі кремнію, який використовується для ущільнення зазорів у ванних кімнатах тощо.
JIm Dearden

@JImDearden Я додав уточнюючу записку вгорі. Ви маєте рацію, що я зв'язав дві ідеї, які не дуже схожі, і я це зробив у дуже оманливий спосіб. Дайте мені голову, якщо ви все ще вважаєте, що це неправильно.
Kit Scuzz

@RedGrittyBrick Той самий коментар, що я націлив його на JimDearden, дайте мені знати, якщо ви все ще не погоджуєтесь
Kit Scuzz

@Kit: Я вдячний, що ви доклали зусиль, щоб переглянути свою відповідь, але я все ще вважаю це заплутаним. Я переганяв ваші бали та ті, які зробив Джим Д, у відповідь на "Вікі спільноти" (CW, тому що я не хочу красти пункти повторень, просто щоб дійти до відповіді, яка мені здається яснішою принаймні).
RedGrittyBrick

12

У цій "схемі" немає джерела електричної енергії, про який я знаю.

Розглянемо кристалічний радіоприймач , так само немає очевидного джерела живлення - немає акумуляторів, немає підключеного до мережі джерела живлення змінного струму. Але він створює звукові хвилі через навушник. У цьому випадку існує енергія, яка використовується для живлення ланцюга та створення хвиль тиску в повітрі. Ця енергія все надходить із антени.

Насправді не потрібно багато енергії, щоб світлодіод дуже туго засвітився. Раніше я тримав у своєму автомобілі алюмінієвий світлодіодний факел 2 AA. Це не отримує великої користі. Одного разу я помітив, що це працює не дуже добре. Потім я помітив, що він тьмяно світиться, коли він вимикався . Я відкрив факел, щоб виявити, що батареї АА просочилися і електроліт, що просочився, з'єднав перемикач у кінцевій кришці. Очевидно факел був зіпсований, і я підозрюю, що батареї не сильно випускають напругу. Мені це показало, що номінальний світлодіод 2 В насправді може бути дуже тьмяно освітленим при дуже малій кількості енергії. Зараз я б хотів, щоб я робив вимірювання.

якщо я заземлюю одну ногу світлодіода, а пальцем торкаюся іншої (непоєднаної) ноги, вона світиться дуже тьмяно

Швидше за все, ваше тіло виконує функцію повітряних та збирає сильне місцеве джерело електромагнітного випромінювання, швидше за все, " мережевий гул " з сусідніх електричних приладів та кабелів.

Гучний шум - це головна неприємність для розробників аудіоприкладних програм, і багато людей відчують впорскування мережевого гуду в ланцюг, коли торкаються частини пристрою.

Полярність не має значення.

Це говорить нам, що сигнал, який вводиться, по суті є змінного струму, а не постійного струму.

Основний гул змінного струму

Будь-який вид статичного заряду є постійним струмом - це або накопичення поверхневих електронів, або позитивних носіїв заряду - він не чергується (якби це не було). Ці поверхневі носії, як правило, виробляються механічним процесом, що включає тертя. Як правило, немає постійної подачі плати, якщо ви перестали терти джерело статики (кішка, килим тощо).

Як зазначив Джим, світлодіод - це діод, і діод буде напівхвильовим випрямляти будь-який сигнал змінного струму. Він буде виробляти світло протягом половини циклу змінного струму. Не має значення, в який бік. Його орієнтація впливає лише на те, чи виробляв він світло під час негативної частини циклу або під час позитивної частини циклу.


3

УВАГА: можлива небезпека електричним струмом! Старе питання, але що світлодіодне освітлення викликає підозру. Щоразу, коли ви побачите цей ефект, можливо, перевіряйте на небезпеку.

Якщо джерело живлення постійного струму серйозно несправний, то на одному або обох вихідних клемах постійного струму може існувати небезпечне напруга змінного струму . Це легко засвітить світлодіод, підключений між джерелом живлення та вашим корпусом (де ваше тіло забезпечує ємністю пару сотень пікофарадів до поруч заземленого металевого трубопроводу, металу в підлозі тощо)

Щоб перевірити наявність небезпеки, використовуйте цифровий цифровий набір для вимірювання напруги в мережі змінного струму. Дуже обережно підключіть його між "заземленим" з'єднанням вашого живлення та справжнім "земляним" або "зеленим заземленням". Справжнє з'єднання із землею доступне за допомогою металевого гвинта на будь-якій розетці змінного струму, також на відкритих металевих трубопроводах у гаражі чи підвалі.

Якщо ви знайдете 120VAC (або 220VAC UK) між землею та вашим "джерелом живлення", джерело постійного струму, ймовірно, внутрішньо підключений до повної напруги постійного струму . Ваша «земля» насправді живе і становить небезпеку від електричного струму.

З іншого боку, якщо ви знайдете набагато нижчу напругу, ніж 120В постійного струму, то, ймовірно, це не небезпечно.

У багатьох джерелах живлення постійного струму є плаваючі вихідні клеми, що стосуються змінного струму. Але вони не справді плавають, тому що низьковольтний вторинний трансформатор, як правило, має ємну ємність з первинною обмоткою 120 В. Типова "плаваюча" напруга на вторинному трансформаторі становитиме близько 40-70 В перем. Тока, коли трансформатор діє як ємнісний роздільник напруги, а деякі пікофари ємності "з'єднують" всю вторинну котушку між зміною нейтралі змінного та змінного струму. При такій невеликій ємності послідовно із сигналом ~ 60В переменного струму, він може забезпечити лише декілька мікроамперів щодо земного з'єднання. (Цього більш ніж достатньо для введення входу вольтметра DVM, щоб виявити велику напругу. Але занадто низький, щоб бути небезпечним або навіть виявити людським дотиком. Ніяких потрясінь.)

Також: якщо ємність між первинним і вторинним трансформатором постійного струму досить велика (багато сотень пФ), і тоді ви підключаєте світлодіод між зеленою землею та одним із ваших клем живлення постійного струму, світлодіод може блимати ближче . Це відбувається тому, що світлодіод блимає на циклі вперед, потім виникає поломка на зворотному циклі, тому може провести деякий змінний струм через небажаний конденсатор між обмотками. (Ідеальний світлодіод просто спалахне один раз при першому підключенні, оскільки він заряджає серійну ємність, яка потім блокує будь-який подальший сигнал постійного струму. Реальні світлодіоди будуть ламатися, якщо потрапляти на десятки вольт у зворотному напрямку.)

Інші речі: вимірюйте земну напругу напруги постійного та змінного струму. У будинках до 1940-х років без металевих трубопроводів або навіть заземлених проводів у стінах 60 ГГц, що з’являються на людях, може бути багато вольт. Також я прожив милю від радіовежі AM, і це спричинило всілякі подібні речі. Вежі стільникового зв'язку можуть зробити те ж саме (перевіряйте радіочастотну напругу вашого тіла з розмахом?) Тепер, якщо ви бачите лише чистий постійний струм на своєму тілі, а світлодіод не засвітиться, якщо підключений назад, це неможливо! Ваше тіло повинно викачувати іони в повітря, на що стоять сотні мікроампер.

І нарешті ... все це тому ми використовуємо дорогі "електростатично захищені" силові трансформатори в інструментах та аудіоапаратурі. Вони забезпечують деяку внутрішню металеву фольгу між обмотками, і фольга може бути заземлена (на фактичну землю.) Ми не хочемо, щоб лінійний сигнал 60 Гц вводився через вторинні обмотки трансформатора, навіть якщо це лише мікроампер, що проходить через деякі пікофаради ємності.


Це хороший момент, дякую. Я оригінальний плакат, і мій блок живлення вимірює лише 0,8 В змінного струму між землею та землею, але я точно можу побачити, як поганий блок живлення може призвести до того ефекту, який я бачив.
Ерік Лі

@EricLee Heh, замість цього заміряйте земну температуру тіла. (Також перевірте наявність радіочастотного радіолокаційного діапазону. Чи є ваше місцезнаходження поблизу башти АМ чи антени?) Навіть звичайний старий 60 Гц може бути досить великий на людських тілах, в будинках до 1940-х років без металевих трубопроводів або навіть заземлень. стіни. Крім того, для максимального підключення змінного струму підключіть два світлодіоди, паралельно спрямовані протилежно. Таким чином ви можете запалювати світлодіоди навіть із конденсатором послідовно (він розряджає кришку, а не просто заряджає. Вони насправді блимають поперемінно)
wbeaty

Це загальне шоу для радіооператорів, які працюють поруч зі своїми потужними антенами радіостанцій, щоб демонструвати себе, піднімаючи люмінесцентну трубку в повітря, утримуючи один термінал у руці. Трубка загорілася б. Для освітлення люмінесцентної трубки потрібно набагато більше енергії, ніж світлодіод.
Едгар Браун

1

Випромінювані Е-поля та проведені струми фільтрів ліній електропередач на лініях електропередач та SMPS мають випромінювання поблизу напруг поля. Ці низькочастотні хвилі високого опору цілком безпечні. Для радіостанцій AM та FM ви навіть можете отримати кращий сигнал, якщо антена погана.

Лінії електропередач поблизу є абсолютно безпечними рівнями низькочастотного випромінювання, а довгий антенний провід навколо кімнати та тіла як конденсатор, принаймні 50Впп можна виміряти на 10М-зонді, не торкаючись заземлення або заземлення. Це дещо падає на 1М-зонд, що вказує на з’єднання високого опору збитого повітря з вашим діелектричним струмом тіла і може призвести до діапазону мікропамп від x до xx. Ви можете відчути щось на 100uA, якщо на чутливій частині коліна або зап'ястя.

Цього струму xx uA достатньо лише для освітлення невеликих світлодіодів з високою ефективністю та яскравістю.

Через плаваючі джерела живлення та довгі кабелі до штепсельної розетки ємність з’єднання цих крихітних струмів витоку збільшується. (Тести безпеки дозволяють 250uA) Заземлення заземлення 0Vdc пригнічує цей ефект.


0

Тіло людини - це гігантський конденсатор. Ось як працює сенс шапки, саме тому ви можете створити статичний заряд і запхнути людей. Ви є джерелом електричної енергії через ємність вашого тіла та різницю потенціалів напруги між вашим тілом та землею, яку ви використовували.

Ця ж причина, чому для двох електричних ланцюгів, які хочуть розмовляти між собою, зазвичай потрібно з'єднати їх підстави, оскільки в іншому випадку між ними є різний потенціал напруги.


1
Поясніть, будь ласка, як типовий статичний заряд 3 кВ-30кВ помітно підсвічує світлодіод 2В, коли "полярність не має значення"
RedGrittyBrick

Його також резистор
напруга Спайк

-2

Перейдіть за цим посиланням, і ви побачите, чому кристалічний набір може легко засвітити світлодіод при необхідних умовах:

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

Світлодіодний вибір для мене спочатку був також червоним світлодіодним, але їх важко помітити під час денного світла. Потім я використав синій світлодіодний синій світлодіод, який дуже яскраво засвічується на базі деякого постійного компонента випрямленого сигналу та деякої залишкової хвилі несучої. Навантаження ємною, оскільки навушники з кришталю - це по суті елемент п'єцо (2 пластини, розділені ізолятором - кришталевим матеріалом пітцо.

Мене особисто не влаштовує, що 50 або 60 циклічних гулів вплинуть на Led. Моя найвища напруга, отримана нещодавно від кристалічного виходу, становила 3,2 вольт постійного струму. Це можна зробити ...


-4

Електрони завжди течуть і танцюють про те, чи є в ланцюзі чи ні те, що ви тут бачите, це їх захоплююча складова всередині світлодіода, оскільки вони йдуть на землю, все, що ви є, це земля, це так просто


Це нісенітниця.
Транзистор

-6

Життя від природи електричне. Нервові імпульси електричні. Коли настає смерть, електрична активність припиняється. Здається логічним, що невелика кількість електроенергії відтікає в ланцюг.


1
Прочитайте інші відповіді, щоб зрозуміти, чому світлодіод горить. " ... невелика кількість електроенергії відтікає в ланцюг " невірно.
Транзистор
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.