LED 는 왜 한쪽 방향으로 연결해야만 켜질까?
Why does an LED light up only when connected one way?
LED 다리를 반대로 바꿔 끼우면 왜 불이 들어오지 않을까요?
무슨 일이 일어났나
LED 는 p–n 접합으로 만든 다이오드라서, 긴 다리 쪽에 전지의 + 극이 오는 방향으로만 접합의 문이 열립니다.
바른 방향이라도 켜지는 전압을 넘어야 합니다. 시뮬레이터에서 3 V 일 때 10.0 mA 이던 전류가 1.8 V 에서는 문턱 2 V 를 못 넘어 0 A 가 됩니다.
거꾸로 끼우면 접합의 막는 층이 오히려 넓어져, 전압을 키워도 전류가 거의 흐르지 않습니다. 그래서 불이 켜지지 않습니다.
이 시뮬레이터는 켜짐과 꺼짐 두 상태만 그리는 단순 모형이라, 거꾸로 걸린 LED 대신 문턱에 못 미친 전압으로 «꺼진 LED» 를 보여 줍니다.
💡 생활 속 예시
- 건전지를 거꾸로 넣으면 장난감 눈의 LED 불빛이 켜지지 않는 것도 같은 까닭입니다.
- 학교 과학 상자 LED 는 두 다리 길이가 달라서, 긴 다리를 + 쪽 구멍에 꽂으면 됩니다.
확인된 값
- LED 는 p–n 접합으로 만든 소자다 (GaN 자외선 LED, 1989)
- p-n homo-junction 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 빛과 물질 [12물리03-05]
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Electricity
출처
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