А резистор этот точно токоограничивающий?
Мне больше нравится название "токозадающий".
Ascold выше всё верно написал, нужно смотреть на ВАХ светодиода.
Добавлю только, что ВАХ светодиода довольно значительно может "гулять" от температуры.
Вы можете сами:
а) взять идельнуую ВАХ светодиода (вертикальная линия
V)
б) понять, что нет никако возможности задать рабочую точку, если задавать напряжение.
в) используя идеальную ВАХ светодиода и резистора, получить ВАХ светодиода с соединенным последовательно резистором.
И убедиться, что в этом случае, мы можем вполне точно задавать рабочую точку, подключая эту схему к источнику напряжения.
Если взять светодиод номиналы параметров 3В и 20мА. Представить что источник питания может выдать неограниченную мощность.
Можно всякое представлять. Вопрос только - зачем?
А если источник стабилизирует ток. Тогда напряжение взлетит? Такого не бывает...
Вы запретили существования источников тока? Это сильно
Вообще говоря, хорошие источники для питания светодиодов именно ток и стабилизируют (кроме питания светодиодных лент).