2010年上海世博会上,世博园区大量应用了LED技术.LED其实是一种半导体新型节能灯,它可以将电能的90%转化为光能(白炽灯只能将电能的20%转化为光能).已知某LED灯在一定电压范围内的工
问题描述:
2010年上海世博会上,世博园区大量应用了LED技术.LED其实是一种半导体新型节能灯,它可以将电能的90%转化为光能(白炽灯只能将电能的20%转化为光能).已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20mA,只是在不同的电压下发光颜色不同:当加在它两端的电压为1.8V时,它发红光;当加在它两端的电压为1.4V时,它发黄光;当加在它两端的电压为3.2V时,它发蓝光.如果将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端时它发黄光,则该LED灯的电功率是______W,定值电阻R阻值是______Ω.若要获得同样多的光能,白炽灯需消耗的电能是LED灯的______倍.
答
(1)LED灯发黄光时,通过的电流I=20mA=0.02A,两端的电压ULED=1.4V,
该LED灯的电功率:
P=ULEDI=1.4V×0.02A=0.028W;
(2)电阻R两端的电压:
UR=U-ULED=5V-1.4V=3.6V,
通过R的电流:
IR=ILED=0.02A,
定值电阻R阻值:
R=
=UR IR
=180Ω;3.6V 0.02A
(3)设获得的光能为E,则:
LED灯消耗的电能:
WLED=
,E 90%
白炽灯消耗的电能:
W白炽灯=
,E 20%
则
=W白炽灯 WLED
=4.5,
E 20%
E 90%
即要获得同样多的光能,白炽灯需消耗的电能是LED灯的4.5倍.
故答案为:0.028;180;4.5.