La LED est une diode électroluminescente. Comme une diode classique, elle laisse passer le courant dans un seul sens ; mais au lieu de se contenter de conduire l'électricité, elle transforme une partie de cette énergie en lumière. C'est pour cela qu'on la retrouve dans les lampes, les voyants, les écrans, les panneaux d'affichage et une multitude d'appareils électroniques.

Une LED possède une anode et une cathode. Si elle est branchée dans le bon sens, elle peut s'allumer ; si elle est branchée à l'envers, elle ne s'allume pas et bloque presque tout le courant. Comme pour les autres diodes, le sens de branchement est donc essentiel.

La lumière apparaît lorsque les charges électriques traversent la jonction interne de la LED. Cette jonction est réalisée avec des matériaux semi-conducteurs soigneusement choisis. L'énergie électrique n'est pas transformée en lumière à 100 % : une partie devient aussi de la chaleur, mais les LED sont bien plus efficaces que les anciennes lampes à filament.

La couleur de la lumière dépend du matériau utilisé dans la diode, et donc de l'énergie des photons émis. Une LED rouge n'a pas la même tension de fonctionnement qu'une LED blanche ou bleue. En pratique, une LED commence souvent à s'allumer autour de 1,8 V à 2,2 V pour les rouges, et autour de 2,8 V à 3,6 V pour beaucoup de LED blanches ou bleues, selon le modèle.

Une LED ne doit presque jamais être branchée directement sur une pile ou une alimentation. Elle a besoin d'une résistance en série pour limiter le courant, car elle est très sensible à un excès d'intensité. La formule utilisée est :

R = (U_alim - U_LED) / I

où R est la résistance en ohms, U_alim la tension de l'alimentation, U_LED la tension propre à la LED, et I le courant désiré. Par exemple, avec une alimentation de 5 V, une LED rouge d'environ 2 V et un courant de 10 mA, on obtient :

R = (5 - 2) / 0,01 = 300 Ω

On choisit alors souvent une valeur normalisée proche, comme 330 Ω, pour protéger la LED. Cette idée est fondamentale en électronique : une LED ne se règle pas seulement avec la tension, mais surtout avec le courant qui la traverse.

Les LED ont changé notre quotidien. Elles sont minuscules, très robustes, consomment peu et peuvent s'allumer instantanément. Elles ont remplacé dans de nombreux usages les anciennes lampes plus fragiles et plus gourmandes en énergie.