Почему при прикосновении к нему загорается светодиод?

У меня есть несколько суперярких светодиодных компонентов, которые я использую в макете. К моему удивлению, я обнаружил, что если я заземлю одну ногу светодиода и коснусь другой (не связанной) ногой пальцем, она загорается очень тускло. Полярность не имеет значения. Почему это происходит? В этой «цепи» нет источника электрической энергии, о котором я знаю.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

В комментариях было указано, что я сформулировал это довольно вводящим в заблуждение, позвольте мне сделать еще один удар по этому вопросу со следующим предостережением: хотя я уверен, что у меня правильный следующий набор взаимодействий, но я не уверен, что именно терминология должна быть.

Как человек, вы в значительной степени радиоволны. В дополнение к множеству источников электронов, которые я указал ниже, вы также постоянно выпрямляете радиоволны в чрезвычайно малые переменные токи / вихри. По сути: вы большая, действительно неэффективная антенна.

Поэтому после того, как накопившиеся на поверхности вашей кожи электроны стекают как постоянный ток, разница между вами и землей будет колебаться во времени с выпрямленными вами радиоволнами. В США преобладают 60 Гц, частота переменного тока, идущего на все ваши розетки.

Оригинальный ответ:

«Суперяркие» светодиоды или другие высокоэффективные светодиоды предназначены для превращения очень небольшого количества электричества в свет. Поскольку человеческое тело действует как большой конденсатор, и вы существуете в среде, переполненной (безвредными) радиоволнами и электронами, совершающими безумный скачок в воздухе или вытаскиваемыми из вашей одежды или нечетких ковров: вы склонны немного нарастать заряда!

В большинстве сред это происходит через контакт с менее заряженными веществами, а иногда просто через менее заряженные молекулы в воздухе (особенно влажность в форме влажности).

Если вы дадите этому заряду другой путь к заземлению, такой как сквозная и светодиодная ветвь, вы откачаете этот заряд немного быстрее и пропустите небольшое количество электричества через ветвь. Этого достаточно, чтобы этот чрезвычайно высокоэффективный элемент светился очень тускло!

Теперь о том, почему он работает на любой стороне: есть порог напряжения, который вы должны приложить к диоду, чтобы получить любое электричество через него (кремний обычно составляет около 0,7 В при комнатной температуре, арсенид галлия составляет около 0,3 В и т. Д.) И электричество на вашей коже - это переменный ток. В конечном итоге происходит то, что светодиод получает крошечный переменный ток около этого порога, а диодная часть светодиода означает, что ток течет только «в правильном» направлении. Итак, свет!

Надеюсь, это поможет.

В этой «цепи» нет источника электрической энергии, о котором я знаю.

Рассмотрим кристаллический радиоприемник , аналогично, нет очевидного источника питания - нет батарей, нет блока питания переменного тока, подключенного к сети. Тем не менее, он генерирует звуковые волны через наушник. В этом случае энергия используется для питания цепи и создания волн давления в воздухе. Эта энергия исходит от антенны.

На самом деле не требуется много энергии для очень тусклой подсветки светодиода. Я имел обыкновение держать 2 АА алюминиевых светодиодных фонарика в моей машине. Это не очень полезно. Однажды я заметил, что это не очень хорошо работает. Потом я заметил, что он тускло светился, когда был выключен . Я открыл факел и обнаружил, что батарейки АА протекли, а вытекший электролит перекрыл переключатель в торцевой крышке. Очевидно, факел был разрушен, и я подозреваю, что батареи не слишком сильно влияют на напряжение. Для меня это продемонстрировало, что номинальный светодиод 2 В на самом деле может быть очень слабо освещен с очень небольшим количеством энергии. Теперь я хотел бы сделать измерения.

если я заземлю одну ногу светодиода и коснусь другой (не подключенной) ногой пальцем, она загорается очень тускло

Скорее всего, ваше тело действует как антенна и воспринимает сильный локальный источник электромагнитного излучения, скорее всего, " гудение от сети " от ближайших электрических приборов и кабелей.

Сетевой шум - главная неприятность для разработчиков аудиоприложений, и многие люди испытали на себе воздействие сетевого шума в цепи при прикосновении к частям устройства.

Полярность не имеет значения.

Это говорит нам о том, что вводимый сигнал по сути является переменным, а не постоянным.

Сетевой гул переменного тока

Любой вид статического заряда - это постоянный ток - это либо накопление поверхностных электронов, либо положительных носителей заряда - он не чередуется (если бы это было так, его бы не описали как статический). Эти поверхностные носители обычно изготавливаются механическим способом, включающим трение. Как правило, нет непрерывной подачи заряда, если вы перестали тереть источник статического электричества (кошка, ковер и т. Д.).

Как отметил Джим, светодиод - это диод, а диод будет полуволновым выпрямлять любой сигнал переменного тока. Он будет излучать свет в течение половины цикла переменного тока. Неважно, какой это путь. Его ориентация влияет только на то, производил ли он свет во время отрицательной части цикла или во время положительной части цикла.

ВНИМАНИЕ: возможная опасность поражения электрическим током! Старый вопрос, но этот эффект LED-освещения является подозрительным. Всякий раз, когда вы видите этот эффект, возможно, проверьте на опасность.

Если источник питания постоянного тока серьезно неисправен, то опасное напряжение переменного тока может существовать на одной или обеих выходных клеммах постоянного тока. Это легко зажжет светодиод, подключенный между источником питания и вашим телом (где ваше тело обеспечивает емкость в пару сотен пикофарад для заземленного металлического канала поблизости, металл в полу и т. Д.)

Чтобы проверить на опасность, используйте ваш DVM для измерения напряжения в сети переменного тока. Очень осторожно подключите его между «заземляющим» соединением вашего источника питания и настоящим «заземлением» или «зеленым заземлением». Истинное соединение с землей доступно на металлическом винте в любой розетке переменного тока, а также на открытых металлических трубопроводах в гараже или подвале.

Если вы найдете 120 В переменного тока (или 220 В переменного тока Великобритании) между землей и вашим «источником питания», вероятно, источник постоянного тока внутренне подключен к полному напряжению сети переменного тока . Ваша «земля» фактически жива и представляет опасность поражения электрическим током.

С другой стороны, если вы найдете намного более низкое напряжение, чем 120 В переменного тока, то, вероятно, это не опасно.

Многие источники постоянного тока имеют плавающие выходные клеммы, если речь идет о переменном токе. Но они не являются действительно плавающими, потому что низковольтная вторичная обмотка их трансформатора обычно имеет некоторую емкостную связь с первичной обмоткой на 120 В переменного тока. Типичное «плавающее» напряжение на вторичной обмотке трансформатора будет около 40-70 В переменного тока, где трансформатор действует как емкостный делитель напряжения, с некоторыми пикофарадами емкости, «соединяющими» всю вторичную катушку между нейтралью переменного тока и линией переменного тока. При такой небольшой емкости последовательно с сигналом ~ 60 В переменного тока, самое большее, он может обеспечить только несколько микроампер относительно заземления. (Этого более чем достаточно, чтобы управлять входом вольтметра DVM, чтобы обнаружить большое напряжение. Но слишком низкое, чтобы быть опасным или даже обнаруживаемым человеческим прикосновением. Никаких ударов.)

Кроме того: если емкость между первичной и вторичной обмотками трансформатора питания постоянного тока достаточно велика (много сотен пФ), а затем вы подключаете светодиод между зеленым заземлением и одной из клемм источника питания постоянного тока, светодиод может гореть тускло , Это происходит из-за того, что светодиод мигает в прямом цикле, а затем в обратном цикле происходит сбой, поэтому можно подавать некоторый переменный ток через нежелательный конденсатор между обмотками. (Идеальный светодиод будет мигать только один раз при первом подключении, поскольку он зарядит последовательную емкость, что затем заблокирует любой дальнейший сигнал постоянного тока. Реальные светодиоды сломаются, если подвергнуться воздействию десятков вольт в обратном направлении.)

Другие вещи: измерьте ваше постоянное и переменное напряжение тела относительно земли. В домах до 1940-х годов без металлического кабелепровода или даже заземляющих проводов в стенах частота 60 Гц, появляющаяся на людях, может составлять много вольт. Кроме того, я жил в миле от радиомачты AM, и это вызывало все подобные вещи. Вышки сотовой связи могут делать то же самое (проверить напряжение вашего тела с помощью прицела?) Теперь, если вы видите только постоянный ток на вашем теле, а светодиод не загорается, если подключить задний ход, это невозможно! Ваше тело должно выкачивать ионы в воздух, сотни микроампер стоит.

И, наконец ... все это - то, почему мы используем дорогие силовые трансформаторы с "электростатической защитой" в инструментах и ​​аудиооборудовании. Они обеспечивают некоторую внутреннюю металлическую фольгу между обмотками, и фольга может быть заземлена (к реальной земле). Мы не хотим, чтобы линейный сигнал 60 Гц подавался через вторичные обмотки трансформатора, даже если это только микроамперы, проходящие через некоторые пикофарады емкости.

Излучаемые электронные поля и токи фильтра проводящей линии на линиях электропередачи и SMPS позволяют излучать напряжения ближнего поля. Эти высокоимпедансные низкочастотные волны абсолютно безопасны. Для AM и FM радиостанций вы можете получить лучший сигнал, если антенна плохая.

Рядом с линиями электропередачи находятся абсолютно безопасные уровни низкочастотного излучения, а при использовании длинного антенного провода вокруг комнаты и вашего тела в качестве конденсатора на датчике 10 м можно измерить не менее 50 В, не касаясь заземляющего зажима или корпуса. Это несколько падает на датчике 1М, указывая на то, что воздушное соединение с высоким импедансом сопряжено с током вашего диэлектрического тела, и может привести к диапазону от x до xx. Вы можете почувствовать что-то при 100 мкА, если на чувствительной части вашего колена или запястья.

Этого тока xx uA достаточно для освещения небольших светодиодов с высокой эффективностью и яркостью.

Из-за плавающих источников питания и длинных кабелей к штепсельной вилке емкость соединения этих крошечных токов утечки увеличивается. (Тесты безопасности позволяют 250uA) Заземление вашего 0Vdc подавляет этот эффект.

Тело человека представляет собой гигантский конденсатор. Вот как работает ограничение шапки, поэтому вы можете накапливать статический заряд и убивать людей. Вы являетесь источником электроэнергии из-за емкости вашего тела и разницы потенциалов напряжения между вашим телом и землей, которые вы использовали.

По той же причине, по которой две электрические цепи, которые хотят общаться друг с другом, обычно должны иметь заземление, потому что в противном случае между ними существует разный потенциал напряжения.

Перейдите по этой ссылке, и вы поймете, почему кристаллический набор может легко зажечь светодиод при правильных условиях:

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

Первым выбранным для меня светодиодом тоже был красный светодиод, но его трудно увидеть при дневном свете. Затем я использовал «прозрачный» синий светодиод, который очень ярко светится в зависимости от некоторой составляющей постоянного тока выпрямленного сигнала, а также от некоторой остаточной несущей. Нагрузка емкостная, поскольку кристаллические наушники представляют собой пьезоэлемент (две пластины разделены изолятором - пьезокристаллическим материалом).

Я лично не удовлетворен тем, что гул 50 или 60 циклов будет влиять на светодиод. Мое самое высокое напряжение, полученное недавно с выхода кристалла, составляло 3,2 В постоянного тока. Это можно сделать...

Электроны всегда текут и танцуют о том, есть ли в цепи или нет то, что вы видите здесь, они возбуждают компонент внутри светодиода, когда они уходят на землю, все, что вы есть, это земля, это так просто

Жизнь электрическая по своей природе. Нервные импульсы электрические. Когда наступает смерть, электрическая активность прекращается. Кажется логичным, что небольшое количество электричества стекает в цепь.