発光ダイオード
- 単色発光ダイオード(赤、緑、青)
- 接続
発光ダイオードは半導体でできた発光素子で、電流を流すと発光します。発光ダイオードには極性があり、長い方の腺にプラス側を接続します。電圧をかける方向を間違えると発光しません。
発光ダイオードは数mAから数十mA の電流で発光します。
- 光の単位
面の平均照度(lx:ルクス)に投影面の面積をかけた値を光束といいルーメンで表記します。照度は光の明るさを示す「心理的」な物理量です。
放射強度をcd:カンデラで表記し、単位面積あたりの放射強度を輝度と呼びます。同じ輝度の[光源でも近くで見れば照度は高くなります。
- 回路
LEDは電流により発光します。下の回路では発光しません。LEDは2V以上の電圧がないと電流が流れません。LEDの替わりに電球の場合弱く発光します。
この回路は発光しますが、少し無理がかかります。点灯を続けると壊れます。
LEDは一定以上の電圧(Vt)がないと電流が流れません。Vt以上の電圧をかけると、許容以上の電流が流れてしまいます。Vt
は1.9V程度です。したがって、1.5Vの乾電池では点灯しません。電流を制限するため、数のように抵抗を入れます。抵抗の値は、電池の電圧をVbとすると、LEDに流す電流を
If とすると、次のようになります。許容最大電流は20mA程度です。
Vb = Vt + If * R
Vb=3 If=10mA とすると、3 = 2 + 0.01*r となり、R=100 オームになります。
- 白色ダイオード
- 白色LED
赤、青、緑、の色を適当な割合で混色すると、白色になります。最近、高輝度の発光ダイオードが開発され、懐中電灯や電灯にも利用できるようになりました。
白色LEDでは Vt は3.6V 程度になります。電池二つでも足りません。