¿Necesito una resistencia limitadora de corriente al encender un LED por debajo de su voltaje directo?

¿Has probado las dos baterías alcalinas? Apuesto a que están ligeramente por encima de 1,5 V cada uno, lo que eleva su voltaje total al LED de voltaje directo. Sin embargo, cuando el LED comienza a conducir, su baja impedancia reduce ligeramente el voltaje de la batería, y la batería actúa como resistencia limitadora de corriente.

En cuanto a la segunda parte de su pregunta, no puedo decir si siempre es mejor agregar la resistencia y usar más celdas. Si estás haciendo un tiro LED, entonces definitivamente no lo es. Si desea un tiempo de ejecución constante que no se base en alcanzar una diana entre el voltaje de la batería y el consumo de corriente, entonces probablemente.

Tenga en cuenta que la tensión directa de un LED según lo especificado por el fabricante es solo un valor promedio. Diferentes partes pueden variar en su voltaje directo real a su corriente especificada.

Por lo tanto, no es una buena idea intentar ciegamente alcanzar el voltaje directo especificado (3.3V, por ejemplo). Para estar seguro, puede aplicar la corriente directa correcta y medir el voltaje real para su parte específica. Esto le dará un valor bastante bueno para el uso del voltaje "correcto".

Si eso no es posible, se puede considerar cierto margen de seguridad para asegurarse de no sobrecargar el LED incluso en el peor de los casos (muestra con Vf real relativamente bajo que se usa a altas temperaturas). Alimentar un LED blanco (Vf típicamente 3.2-3.3V) con 3.0V debería ser un margen de seguridad suficiente. - Por otro lado, es probable que su LED no viva esas 50-100k horas, por lo que sobrecargarlo un poco no debería ser un problema real.

La respuesta de Martins a la segunda pregunta se refiere a "usar una fuente de voltaje" y "usar una fuente de corriente". No está utilizando una fuente de voltaje y no está utilizando una fuente de corriente: está utilizando una batería alcalina de dos celdas.

Dado que tienes un circuito de 3.08V, espero que (1) la batería se descargue rápidamente y de manera inútil, luego (2) la luz se apague mientras la batería está casi completamente cargada.

Entre (1) y (2) debe obtener una breve región donde la mayor parte de la descarga de la batería alimentará los LED (en lugar de calentar las celdas o simplemente apagarlas). Si la curva de descarga de la celda coincide exactamente con la curva de voltaje de los LED, esta podría ser la mayor parte de la energía en las celdas, pero dudo que tenga esa suerte. A 3.08 V con celdas alcalinas, esperaría que el cruce fuera bastante corto, y cerca del extremo de la curva de descarga completamente cargado (pero es el tipo de cosa que se podría medir)

Si usa 3 celdas y una resistencia, desperdicia energía en la resistencia, pero creo que usará mucho más de la curva de descarga de las celdas, y no las dejará casi completamente cargadas cuando caigan por debajo del voltaje del LED. Por lo tanto, es posible que pague menos por las celdas, aunque use tres a la vez en lugar de 2.

Obviamente, los principales problemas con el circuito simple son hacer explotar el LED o explotar las celdas, pero claramente eso no ha sucedido con tu experimento, lo que apoya mi idea de que estás operando cerca del voltaje máximo de las celdas.