Почему нельзя подключить светодиод напрямую к источнику питания? Почему обязательно нужна нагрузка?

Светодиод всегда работает в режиме пробоя, то есть короткого замыкания. Так он устроен. Поэтому его можно запитывать только от источника стабилизированного постоянного тока. На худой, конец, от обычного источника, но через резистор, который выполняет роль стабилизатора тока.

)

Вот тебе ВАХ диодов. Это усреднённый приблизительный график. Вот теперь представь, что нормальный ток диода.. ну пусть 40 mA. Можно напрямую его подключить к мощному источнику напряжения, у которого R внутреннее близко к 0? Можно! Но источник понадобится СВЕРХТОЧНЫЙ по напряжению. Вот для зелёного надо будет 3,1V. Подаш 3,2 - он сгорит. Ток уже 80mA будет. Подашь 3 будет тускло гореть. А 2,9 вовсе погаснет.
Диод - элемент НЕЛИНЕЙНЫЙ. И мощностные параметры его определяет ТОК, напряжение - производная.
А если взять 5V, и резистор, на котором будет падать лишние 2 вольта - всё легко получится. Он и 6 выдержит и при 4 не потухнет..
Надо иметь ввиду, что батарейка, аккумулятор имеет внутри свой "резистор" в виде естественного внутреннего сопротивления. Мощная и свежая - очень маленький. Дохлая и пользованная - достаточно большой. Потому подключив к небольшой трёхвольтовке светодиод обычно не сгорает. Излишек упал на этом R.
А при привышении номинального светодиод перегревается. Вся его деградация - исключительно от перегрева. Найдёшь эффективный способ отвода тепла от кристалла - можешь номинальный ток и привысить..

Нагрузка не нужна. Либо, если уж на то пошло - балластная нагрузка, в функции которой входит стабилизация тока. Отсутствие балласта - завышенный ток, перегрев, деградация кристалла, быстрый выход из строя.

Его можно и нужно подключать к источнику тока.

Как объяснить нубу, что он нуб ?

Светодиоду нужна не нагрузка, а ограничение потребляемого им тока.

Светодиоду нужен определенный ток. Превышая предел тока мы перегреваем переход, без бонусов, вроде бОльшего свечения. Перегрев заставляет деградировать светодиод, время жизни СД падает.

Как угодно можно (если обеспечен номинальный ток).

вы понимаете, что такое - нагрузка! в данном случак)