やはり,最初に遊ぶ電子部品と言ったらLEDではないでしょうか? 私の場合は,豆電球からでしたが,今では電球よりずっと身近で使われることが多くなりました. それに,値段も一本数十円あれば買えるので,手を出しやすいと思います. 気づくとLEDを大量に集めてること間違い無しです(笑).
色々な色のLEDが売られています.
まず,一番ポピュラーなのが赤のLEDでしょう. 次に緑や黄色も見かけます.これらは数十円で買えます. たくさん買えば一本あたり10円以下で買えるでしょう. 私の好みですが,プラスチックに色がついてないものの方がいいです. あと,最近は青色のLEDが手に入るようになりました. これはまだ高くて一本150~200円くらいします. 青く光っているLEDは見てるだけで感動です. 昔は明るい青のLEDは作れなかったのですが,窒化ガリウム(GaN)を使ったLEDが 日本人の手によって開発されて,広く出回るようになりました.
白色のLEDというものもあります.これは,青(紫)色のLEDに黄色い蛍光塗料を入れて, 白く光らせています. 真っ白でとても明るくて綺麗です.
他にも赤外線のLEDも売られています.これは目には見えない赤外線を出します. 見えないものを何に使うかというと,テレビのリモコンなどです. 最近は紫外線LEDもあるようです.すぐにでもX線LEDとか出てきそうな勢いですね(これは嘘).
LEDやダイオードなどは豆電球や抵抗とは違って電圧降下が一定になる性質が あるので,注意が必要です. つまり,電流が流れるとき,LEDのところで一定の値だけ電圧が下がります. ということは,ある一定の電圧になるまでは電流は殆ど流れずLEDも光りません. 逆にそれ以上の電圧では無制限に電流が流れてしまいます. 電池には内部抵抗があるので,電流は無限にはなりませんが, LEDが壊れてしまったり,極端に寿命が短くなるので抵抗か定電流ダイオードなどを 使いましょう. まず,回路頭上のLEDによる電圧降下はV3(V)です. これはLEDごとに決まった一定の値になります. 赤のLEDで約2Vで,青のLEDなどでは,約3.6Vくらいになっていると思います. そうすると,抵抗にかかる電圧はV2=V1-V3となります. ここで,LEDは大体15~30mAくらいで明るくつくようになってるので, I(mA)流すためには,オームの法則より,R=(V1-V3)/(I/1000)Ωにする必要があります.
例えば,5Vの電源に白色LEDを繋げる場合, (5-3.6)/(25/1000)=56Ωの抵抗を直列に繋げば良さそうです.
まず,LEDの特徴であげられるのが効率の良さでしょう. 熱を殆ど出さずに電力を光に変えます. どれくらい凄いかというと,例えば白熱電球の効率は10%以下です. 蛍光灯でも良くて25%程度です.残りは熱になって部屋を暖めています (光も最後には壁などに吸収されて熱になるのですが…). LEDの場合は30%が普通です.
さらに,寿命がとても長くて半永久的です. 数10万時間の寿命を持っているものもあります. 付けっぱなしでも十年以上光りつづけます. 最近は,以前まで問題だった白色LEDの発光効率も蛍光灯を抜きつつあるので, 値段さえ下がれば,殆どの光源はLEDのようなものに変わるのではないでしょうか.
ただ,もっと効率が良さそうなものが身の回りにありますね. 蛍の光です.発光効率は90%に達します. こいつはルシフェリン - ルシフェラーゼ反応といい…… なんて説明すると化学の話になってしまうのでやめておきます. 興味がある人は調べてみてください.
熱にはそんなに弱くないですが,やっぱり半導体なので半田付けするときは 手早くやりましょう.