LECCIÓN 13 DISPOSITIVOS EMISORES DE LUZ : LEDs

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María Isabel Sáez Murillo
hace 6 años
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1 LEÓ DSPOSOS EMSOES DE LUZ : LEDs.- EMSÓ DE LUZ PO U SEMODUO El pocso msó luz po pat u smcoucto lumscca s l pocso vso l absocó: tal como ca la ua, u lctó qu s cuta la baa couccó pu combas co u huco la baa valca, mto u otó. Evtmt, paa qu s sa stuacó s pcso qu haya habo u pocso pvo xctacó lctos s la baa valca a la baa couccó, qu c ua poblacó potaos ua qulbo. uqu los potaos sa xctaos a ías mas altas, s tmalza ápamt mto oos y stuáos l oo las baas, po lo qu la ía l otó mto sá muy póxma a la la baa pohba o ap l smcoucto. S la xctacó pva s ha pouco mat absocó luz, al pocso msó s l llama otolumscca. S l xcso potaos s pouc mat yccó potaos motaos ua uó P, al pocso s l llama lctolumscca. omo too pocso msó luz, la msó pu s spotáa o stmulaa. E la msó spotáa, los pocsos msó s pouc al aza y la luz mta o s coht. uao la stuacó squlbo s ta a qu s a ua vsó poblacó la zoa la uó P, pu poucs msó stmulaa: u otó ao po msó spotáa, al atavsa cha zoa, uc u pocso msó stmulaa oto otó as co l pmo. S pouc así l pocso amplcacó po msó stmulaa. S l mo s cuta u soao Faby-Pot o cava soat, solo s amplca los moos la cava. Es lo qu s cooc como msó lás..- ELOES DE ESE E U SEMODUO >E E E E ~E E F E osmos u smcoucto psca u campo aacó ía supo a la baa pohba l smcoucto E E -E. Supoamos qu cha ía otó cospo a cta tascó t la baa valca y la baa couccó E -E. Sa ρ la sa otos sa ía xstt la ó qu s cuta l smcoucto. Haamos l balac toas las tascos posbls: E F E E

2 - bsocó: l úmo pocsos absocó qu s pouc po ua tmpo sá s ρ - Emsó stmulaa: l úmo pocsos msó stmulaa qu s pouc po ua tmpo sá s st ρ h ν - Emsó spotáa: l úmo pocsos msó spotáa qu s pouc po ua tmpo sá s sp S llamamos F y F a los cuasvls Fm las baas valca y couccó, spctvamt, las ucos stbucó sá: E F E F E l stao stacoao l úmo pocsos msó y absocó b qulbas, po lo qu ha s cumpls: st sp s s s ρ ρ o sulta ácl obt ρ / E qulbo témco, F F E F, y s cumpl: / / 8π ρ E E c E l últmo mmbo la cuacó ato tmos cuta qu la xpsó obtaa a pat l balac tallao los pocsos b coc co la staístca os-est, co lo qu obtmos las lacos Est: 8π c

3 .- ESPEO DE EMSÓ ESPOÁE E U SEMODUO D acuo co chas lacos Est, tato l coct msó spotáa como l msó stmulaa so popocoals al coct absocó. comos qu paa ías lamt supos a las la baa pohba l coct absocó u smcoucto cto su la ly: * 4ω m h 0 υ E α t h E c m υ 0 o, apat los actos umécos, la pca la aíz cuaaa pov la pca la sa staos ambas baas. El acto s la llamaa uza osclao la tascó, pt l lmto matz la tascó pola t la baa valca y la baa couccó: P m0 omo, po ota pat, los potaos las baas s stbuy acuo co la staístca Fm-Dac, qu, paa coctacos potaos o muy altas, s uc a la oltzma o muy altas l spcto msó spotáa u smcoucto cto tá la sut oma: hω t E t E E F F E t E E F F E Pomos moca l umao l xpot, la sut maa: E F F E E E E F F E E E E E F F l susttu la xpocal, to cuta las cuacos la staístca lctos y hucos, xp[-e -F /], p xp[-f -E /], obtmos E hω t E E E F F E t p E E La ua musta l spcto msó spotáa, compaáolo co l absocó. Es ácl v qu sta xpsó cospo a ua baa co ua achua, apoxmaamt,, y co u max E / máxmo paa E /. Dcho spcto s ua alzacó l spcto almt obsvao, ya qu, u sólo, cualqu pocso absocó o msó s v sachao po la taccó los lctos co las vbacos y ctos la. Esa taccó povoca qu haya ua achua suplmtaa cualqu msó, maa qu l E spcto msó obsvao sulta covolucoa l spcto l cstal pcto co ua ucó sachamto lozaa o

4 aussaa: hω t p E ' σ ' E ' E o σ s l sachamto bo a los pocsos taccó co los ctos o vobacos. 4.-DODOS ELEOLUMSEES El spcto msó spotáa pu obsvas smp qu hayamos cao u xcso potaos ua qulbo las baas lctos la baa couccó, hucos la baa valca. sí, pu obsvas mat u pocso otoxctacó po lás. Obvamt, t mayo aplcacó páctca u pocso l qu la msó spotáa luz s po l paso ua cot léctca. s pocso s l llama lctolumscca. La lctolumscca u smcoucto s obsva oos P oos lctolumscts o LEDs, como l la ua, los qu las coctacos aos y acptos so muy altas. S polazamos ctamt cho oo P, stamos yctao lctos la zoa la zoa P. comos qu u oo P polazacó cta, co ua tsó polazacó, la coctacó lctos la zoa P v aa po la xpsó: p p0 Po ota pat, la caactístca : sa cot, paa tsos mucho mayos qu s: S o S s la sa cot satuacó: L s p0 ombao las ts cuacos, obtmos: p p0 s L 4

5 Es c, qu la zoa P s alcaza ua lvaa coctacó lctos ua qulbo la baa couccó, qu s comba co los hucos la baa valca, lo qu a lua a la msó luz sú u spcto scto, báscamt, po la cuacó uca la sccó ato. Paa uc la coctacó potaos yctaa la zoa P, ucó la sa cot, hmos utlzao la xpsó la sa cot satuacó u oo P al. Poíamos obtla u oo al, cosao qu l lujo lctos yctao / s stbuy po ua zoa cto oso ctvo, la zoa P, lo qu quval a ua tasa acó po ua volum /. S l tmpo va s, la coctacó potaos sá p /. 5.- EDMEO DE U LED La cuacó qu la cétca la msó u LED sá: t Do l tmpo va mo p pocsos o aatvos y pocsos aatvos. S scbmos la tasa combacó total como suma toas las cotbucos xstts, combacó aatva, combacó po tampas y combacó u tmos: La tasa combacó aatva stá tmaa, báscamt, po los pocsos msó spotáa y, últma staca, po l valo l lmto matz la tascó pola. La combacó aatva s tpo cuaátco, como hmos vsto la sccó, p l poucto p. Dao qu las coctacos lctos y hucos so l msmo o, pomos xpsa como:_ La combacó po tampas s lal, po la costat popocoala la coctacó y sccó caz captua las tampas: E cuato a la combacó u, s tata u pocso l qu u lctó s comba co u huco co l xcso ía a u tc lctó o huco qu s xctao a staos supos la baa. S tata u pocso a ts patículas, po lo qu: Los témos o aatvos qua: 5

6 6 mtas qu l témo aatvo sá: E l qulbo, tmos: t 0 El úmo combacos aatvas po ua tmpo y volum sá: Do al paámto / s l llama mto to l spostvo. La tsa mta, otos po suo po l volum actvo S sá: S Paa calcula la potca mta po l LED hay qu t cuta qu pat los otos so ljaos la supc, po lo qu s l mto léctco como la popocó otos qu s tasmta. S s la lctva la supc: 4 o s l íc accó l matal: la potca mta sá: h h P ν ν Po últmo, s la spusta l LED como la lacó P /: h P ν

7 6.- ESPUES EMPOL DE U LED La cuacó qu la cétca l LED pmt calcula la spusta tmpoal o cuca. t S moulamos la cot xctacó, 0 ϖt la tsa mta staá també moulaa co la msma cuca a la qu vaí la coctacó potaos. Susttuyo la cuacó, obtmos: ω ω sí, la achua baa qu pu tasmt la luz mta po l LED stá tmaa po l tmpo va los potaos, so la cuca c cot l o la vsa l tmpo va. 7

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