Question

有一種新型節(jié)能燈——LED燈，使用這種燈比舊燈泡節(jié)能90%，且發(fā)出光的顏色會(huì)隨電壓的變化而變化(見(jiàn)下表)。

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出當(dāng)LED燈發(fā)出紅光時(shí)，100 s消耗的電能是多少？

LED燈兩端電壓(V)	通過(guò)LED燈電流(mA)	LED燈發(fā)出光的顏色
1.8	20	紅
2.4	20	黃
3.2	20	藍(lán)

 

(2)把一個(gè)LED燈接入如圖所示的電路中，已知電源電壓為5 V且保持不變，電阻R為90 Ω。閉合開(kāi)關(guān)，毫安表(量程更小的電流表)的讀數(shù)為20 mA，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此時(shí)LED燈發(fā)出什么顏色的光？

 

Answer 1

【答案】

(1) 3.6 J(2)發(fā)出的是藍(lán)光

【解析】知道額定電壓相同，由公式P=U²/R，電功率大的電阻小；所以可以通過(guò)比較燈絲粗細(xì)（電阻不同）、串聯(lián)起來(lái)（電阻大的亮）、并聯(lián)起來(lái)（電功率大的亮）來(lái)分析;由表中信息可知，LED燈發(fā)出紅光時(shí)的電壓和電流，利用W=UIt求出100s消耗的電能；由電路圖可知，LED燈和電阻R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R兩端電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出LED燈兩端的電壓，由表可知發(fā)出什么顏色的光．(1)由表中數(shù)據(jù)可知LED燈發(fā)紅光時(shí)U₁＝1.8 V，I₁＝20 mA＝0.02 A　

W＝U₁I₁t＝1.8 V×0.02 A×100 s＝3.6 J

(2)R與LED燈串聯(lián)，R兩端電壓

U_R＝IR＝0.02  A×90  Ω＝1.8 V

則燈兩端電壓

U_L＝U_總－U_R＝5 V－1.8 V＝3.2 V

由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)LED燈兩端電壓為3.2 V時(shí)發(fā)出的是藍(lán)光