- O que é um LED? Quais suas principais características?
Passo 1
Resumo do enunciado: “O que é um LED? Quais suas principais características?”
Conteúdo da matéria: eletrônica/optoeletrônica, mais especificamente diodos emissores de luz.
O que vamos precisar: entender o que é um diodo semicondutor, como ele emite luz e que parâmetros definem suas características principais.
Conteúdo da matéria: eletrônica/optoeletrônica, mais especificamente diodos emissores de luz.
O que vamos precisar: entender o que é um diodo semicondutor, como ele emite luz e que parâmetros definem suas características principais.
Passo 2
Vamos começar pelo básico: o que é um diodo semicondutor?
Um diodo é um componente eletrônico feito de um cristal de silício (ou outro semicondutor) que tem duas regiões: p (com excesso de lacunas) e n (com excesso de elétrons). Quando você aplica uma tensão direta (positivo no p, negativo no n), elétrons e lacunas se recombinam na junção, liberando energia. No caso do LED (Light Emitting Diode), essa energia sai na forma de fótons (luz).
Um diodo é um componente eletrônico feito de um cristal de silício (ou outro semicondutor) que tem duas regiões: p (com excesso de lacunas) e n (com excesso de elétrons). Quando você aplica uma tensão direta (positivo no p, negativo no n), elétrons e lacunas se recombinam na junção, liberando energia. No caso do LED (Light Emitting Diode), essa energia sai na forma de fótons (luz).
Passo 3
Teoria da emissão de luz no LED:
- A “fita” de energia entre a banda de valência e a banda de condução chama-se bandgap,
. - Quando um elétron “cai” de condução para valência, ele emite um fóton com energia
. - Como essa energia vem da tensão aplicada (
), vale aproximadamente
–
é a constante de Planck,
– é a frequência da luz,
– é a carga do elétron,
– é a tensão de forward (normalmente entre 1,8 V e 3,5 V, dependendo da cor).
–
–
–
Passo 4
Principais características de um LED:
- Baixo consumo de energia: geralmente bem menor que lâmpadas incandescentes ou fluorescentes.
- Longa vida útil: podem durar dezenas de milhares de horas.
- Emissão direcional: a luz sai num feixe mais concentrado, sem precisar de refletores complexos.
- Rápida comutação: ligam e desligam em nanosegundos (útil em comunicação óptica).
- Cores variadas: a cor da luz depende do bandgap
, por isso há LEDs vermelhos, verdes, azuis, etc. - Tamanho compacto e resistência mecânica maior que lâmpadas tradicionais.
Resposta
Um LED (Light Emitting Diode) é um diodo semicondutor que converte energia elétrica em luz através da recombinação de elétrons e lacunas na junção p-n. Suas principais características são baixo consumo de energia, longa vida útil, emissão direcional, rápida resposta, diversas cores de emissão e formato compacto.