Pourquoi une LED s'allume-t-elle lorsque je la touche?

J'ai des composants LED super brillants que j'utilise dans un projet de maquette. À ma grande surprise, j'ai constaté que si je reliais à la terre une jambe de la LED et touchais l'autre jambe (non connectée) avec mon doigt, elle s'allumait très faiblement. La polarité n'a pas d'importance. Pourquoi cela se produit-il? Il n'y a aucune source d'énergie électrique que je connaisse dans ce "circuit".

ÉDITER:

Il a été souligné dans les commentaires que j'ai formulé cela de manière assez trompeuse, permettez-moi de faire un autre essai à ce sujet avec la mise en garde suivante: bien que je sois convaincu d'avoir l'ensemble d'interactions suivant correct, mais je ne suis pas certain de quoi exactement la terminologie devrait être.

En tant que personne, vous êtes en grande partie un récepteur d'ondes radio. En plus de la myriade de sources d'électrons que j'ai mentionnées ci-dessous, vous rectifiez également continuellement les ondes radio en courants / courants alternatifs CA extrêmement petits. En effet: vous êtes une grosse antenne vraiment inefficace.

Donc, après que les électrons à la surface de votre peau qui se sont accumulés se soient évaporés en courant continu, la différence entre vous et le sol fluctuera dans le temps avec les ondes radio que vous rectifiez. Aux États-Unis, cela est dominé en grande partie par 60 Hz, la fréquence du courant alternatif fonctionnant sur toutes vos prises.

Réponse originale:

Les LED "super brillantes" ou autres LED à haute efficacité sont conçues pour transformer une très petite quantité d'électricité en lumière. Puisque le corps humain agit comme un gros condensateur, et que vous existez dans un environnement inondé d'ondes radioélectriques (inoffensives) et d'électrons faisant un saut fou dans l'air, ou étant tiré de vos vêtements ou de tapis flous: vous avez tendance à accumuler un peu frais!

Dans la plupart des environnements, cela saigne par votre contact avec des substances moins chargées, et parfois simplement par les molécules moins chargées dans l'air (en particulier l'humidité sous forme d'humidité).

Si vous donnez à cette charge un itinéraire différent vers le sol, comme le travers et la jambe LED, vous saignerez cette charge un peu plus rapidement et mettrez une petite quantité d'électricité à travers la jambe. Cela suffit pour que cet élément à très haute efficacité brille très faiblement!

Maintenant, pour savoir pourquoi cela fonctionne sur l'une ou l'autre jambe: il y a un seuil de tension que vous devez mettre à travers une diode pour y faire passer de l'électricité (le silicium est généralement d'environ 0,7 V à température ambiante, l'arséniure de gallium est d'environ 0,3 V, etc.) et le l'électricité qui s'accumule sur votre peau est AC. Ce qui finit par se produire, c'est que la LED reçoit un petit courant alternatif autour de ce seuil, et la partie diode de la diode électroluminescente signifie que le courant ne circule que dans le "bon" sens. Ainsi, la lumière!

J'espère que cela pourra aider.

Il n'y a aucune source d'énergie électrique que je connaisse dans ce "circuit".

Considérez un récepteur radio en cristal , il n'y a, de la même manière, aucune source évidente d'énergie - pas de piles, pas d'alimentation CA branchée sur secteur. Pourtant, il génère des ondes sonores à travers un écouteur. Dans ce cas, l'énergie est utilisée pour alimenter le circuit et créer des ondes de pression dans l'air. Cette énergie vient de l'antenne.

En fait, il ne faut pas beaucoup d'énergie pour éclairer une LED très faiblement. J'avais l'habitude de garder une torche LED en aluminium 2 AA dans ma voiture. Cela ne sert pas à grand-chose. Un jour, j'ai remarqué que ça ne fonctionnait pas très bien. Puis j'ai remarqué qu'il brillait faiblement lorsqu'il était éteint . J'ai ouvert la torche pour constater que les piles AA avaient fui et que l'électrolyte qui avait fui avait ponté l'interrupteur dans le capuchon d'extrémité. De toute évidence, la torche était ruinée et je soupçonne que les piles ne mettaient pas beaucoup de tension. Pour moi, cela a démontré qu'une LED nominale de 2 V peut en fait être très faiblement éclairée avec une très petite puissance. Je souhaite maintenant avoir fait des mesures.

si je mets à la terre une jambe de la LED et touche l'autre jambe (non connectée) avec mon doigt, elle s'allume très faiblement

Très probablement, votre corps agit comme une antenne et capte une forte source locale de rayonnement électromagnétique, très probablement un " ronflement " de vos appareils électriques et câbles à proximité.

Le bourdonnement secteur est une nuisance majeure pour les développeurs d'applications audio et de nombreuses personnes auront expérimenté l'injection d'un bourdonnement secteur dans un circuit lorsque des parties de l'appareil sont touchées.

La polarité n'a pas d'importance.

Cela nous indique que le signal injecté est essentiellement CA et non CC.

Le bourdonnement est AC

Tout type de charge statique est DC - c'est soit une accumulation d'électrons de surface ou de porteurs de charge positifs - il ne alterne pas (il ne serait pas décrit comme statique s'il en était ainsi). Ces supports de surface sont généralement produits par un processus mécanique impliquant un frottement. En règle générale, il n'y a pas de charge continue si vous avez cessé de frotter la source d'électricité statique (chat, tapis, etc.).

Comme Jim l'a noté, une LED est une diode et une diode redressera en alternance tout signal alternatif. Il produira de la lumière pendant la moitié du cycle AC. Peu importe de quel côté il s'agit. Son orientation n'affecte que si elle a produit de la lumière pendant la partie négative du cycle ou pendant la partie positive du cycle.

AVERTISSEMENT: risque d'électrocution possible! Vieille question, mais cet effet d'éclairage LED est suspect. Chaque fois que vous voyez cet effet, vérifiez peut-être le danger.

Si une alimentation CC est sérieusement défectueuse, une tension CA dangereuse peut exister sur l'une ou les deux bornes de sortie CC. Cela allumera facilement une LED connectée entre l'alimentation et votre corps (où votre corps fournit une capacité de quelques centaines de picofarads au conduit métallique mis à la terre à proximité, au métal dans les sols, etc.)

Pour tester un danger, utilisez votre DVM pour mesurer la tension secteur AC. Connectez-le très prudemment entre la connexion "terre" de votre alimentation et une véritable connexion "terre" ou "terre verte". Une véritable connexion à la terre est disponible au niveau de la vis métallique sur n'importe quelle prise de courant CA, également sur les conduits métalliques exposés dans le garage ou le sous-sol.

Si vous trouvez 120VAC (ou 220VAC UK) entre la terre et votre "masse d'alimentation", l'alimentation DC est probablement connectée en interne à la pleine tension de la ligne AC . Votre «terrain» est en réalité sous tension et présente un risque d'électrocution.

D'un autre côté, si vous trouvez une tension bien inférieure à 120VAC, alors ce n'est probablement pas dangereux.

De nombreuses alimentations CC ont des bornes de sortie flottantes en ce qui concerne le CA. Mais ils ne sont pas vraiment flottants, car le secondaire basse tension de leur transformateur a généralement un couplage capacitif avec l'enroulement primaire 120VAC. Une tension "flottante" typique sur le secondaire du transformateur sera d'environ 40 à 70 VCA, où le transformateur agit comme un diviseur de tension capacitif, avec quelques picofarads de capacité "connectant" la bobine secondaire entière entre le neutre en CA et la ligne en CA. Avec une telle petite capacité en série avec le signal ~ 60VAC, il ne peut tout au plus fournir que quelques microampères, par rapport à une connexion à la terre. (C'est plus que suffisant pour piloter une entrée de voltmètre DVM pour détecter la grande tension. Mais beaucoup trop faible pour être dangereux, ou même détectable par le toucher humain. Pas de chocs.)

Aussi: si la capacité entre le primaire et le secondaire d'un transformateur d'alimentation DC est assez grande (plusieurs centaines de pF,) et que vous connectez ensuite une LED entre une masse verte et l'une de vos bornes d'alimentation DC, la LED peut s'allumer faiblement . Cela se produit parce que la LED clignote sur le cycle avant, puis subit une panne sur le cycle inverse, donc peut conduire un courant alternatif via ce condensateur indésirable entre les enroulements. (Une LED idéale ne clignote qu'une seule fois lors de sa première connexion, car elle charge la capacité série, ce qui bloquerait alors tout autre signal CC. Les vraies LED tomberont en panne si elles sont exposées à des dizaines de volts dans le sens inverse.)

Autre truc: mesurez vos volts corporels DC et AC par rapport à la terre. Dans les maisons des années 1940 sans conduit métallique ni même fil de terre dans les murs, la fréquence de 60 Hz apparaissant sur l'homme peut être de plusieurs volts. De plus, je vivais à un mile d'une tour de radio AM, et cela a causé toutes sortes de choses comme ça. Les tours cellulaires pourraient faire la même chose (vérifiez la tension RF de votre corps avec une lunette?) Maintenant, si vous ne voyez que du courant continu pur sur votre corps, et la LED ne s'allumera pas si elle est inversée, c'est impossible! Votre corps doit pomper des ions dans l'air, des centaines de microampères en valent la peine.

Et enfin ... tout cela est la raison pour laquelle nous utilisons des transformateurs de puissance "blindés électrostatiquement" coûteux dans les instruments et les équipements audio. Ceux-ci fournissent une feuille métallique interne entre les enroulements, et la feuille peut être mise à la terre (à la terre réelle). Nous ne voulons pas que le signal de ligne 60 Hz soit injecté via les enroulements secondaires du transformateur, même si ce ne sont que des microampères passant par quelques picofarads de capacité.

Les champs E rayonnés et les courants de filtre de ligne conduits sur les lignes électriques et SMPS ont un moyen de rayonner des tensions de champ proche. Ces ondes basse fréquence haute impédance sont parfaitement sûres. Pour les radios AM et FM, vous pouvez même obtenir un meilleur signal si l'antenne est mauvaise.

Les lignes électriques à proximité sont des niveaux parfaitement sûrs de rayonnement basse fréquence et avec un long fil d'antenne autour de la pièce et de votre corps en tant que condensateur, au moins 50 Vpp peut être mesuré sur une sonde de 10 M sans toucher le clip ou le boîtier de mise à la terre. Cela tombe quelque peu sur une sonde 1M indiquant le couplage élevé d'impédance parasite de l'air au courant de votre corps diélectrique et peut entraîner une plage de microampères de x à xx. Vous pourriez ressentir quelque chose à 100 µA si vous êtes sur une partie sensible de votre genou ou de votre poignet.

Ce courant xx uA est juste suffisant pour éclairer les petites LED avec une efficacité et une luminosité élevées.

En raison d'alimentations flottantes et de longs câbles vers la fiche d'alimentation, la capacité de couplage de ces minuscules courants de fuite est augmentée. (Les tests de sécurité permettent 250uA) La mise à la terre de votre 0Vdc supprime cet effet.

Le corps humain est un condensateur géant. C'est ainsi que fonctionne le cap sensor, c'est pourquoi vous pouvez créer une charge statique et zapper les gens. Vous êtes la source de l'énergie électrique, en raison de la capacité de votre corps et de la différence de potentiel de tension entre votre corps et la terre que vous avez utilisée.

Même raison pour laquelle deux circuits électriques qui veulent se parler doivent généralement avoir leurs terres connectées, car sinon il y a un potentiel de tension différent entre eux.

Allez sur ce lien et vous verrez pourquoi un ensemble de cristaux peut facilement allumer une LED dans les bonnes conditions:

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

La LED de choix pour moi était à l'origine une LED rouge aussi, mais ils sont difficiles à voir pendant la lumière du jour. J'ai ensuite utilisé une LED bleue `` claire pour l'eau '', qui s'allume très brillamment en fonction d'une composante continue du signal redressé et d'une onde porteuse résiduelle. La charge est capacitive, car les écouteurs en cristal sont essentiellement un élément pietzo (2 plaques séparées par un isolant - le matériau cristal pietzo.

Personnellement, je ne suis pas convaincu que le bourdonnement de 50 ou 60 cycles affectera une LED. Ma tension la plus élevée gagnée récemment à partir de la sortie du jeu de cristaux était de 3,2 volts CC. Ça peut être fait...

Les électrons circulent toujours et dansent pour savoir s'il y a ou non dans un circuit ce que vous voyez ici, c'est qu'ils excitent le composant à l'intérieur de la LED lorsqu'ils vont à la terre tout ce que vous êtes est une terre c'est aussi simple que cela

La vie est électrique par nature. Les impulsions nerveuses sont électriques. Lorsque la mort survient, l'activité électrique cesse. Il semble logique qu'une petite quantité d'électricité s'écoule dans le circuit.