问题 计算题

有一种新型节能灯——LED灯,使用这种灯比旧灯泡节能90%,且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表)。

(1)根据表中数据,求出当LED灯发出红光时,100 s消耗的电能是多少?

LED灯两端电压(V)通过LED灯电流(mA)LED灯发出光的颜色
1.820
2.420
3.220
 

(2)把一个LED灯接入如图所示的电路中,已知电源电压为5 V且保持不变,电阻R为90 Ω。闭合开关,毫安表(量程更小的电流表)的读数为20 mA,请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?

答案

(1) 3.6 J(2)发出的是蓝光

知道额定电压相同,由公式P=U2/R,电功率大的电阻小;所以可以通过比较灯丝粗细(电阻不同)、串联起来(电阻大的亮)、并联起来(电功率大的亮)来分析;由表中信息可知,LED灯发出红光时的电压和电流,利用W=UIt求出100s消耗的电能;由电路图可知,LED灯和电阻R串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R两端电压,再根据串联电路的电压特点求出LED灯两端的电压,由表可知发出什么颜色的光.(1)由表中数据可知LED灯发红光时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与LED灯串联,R两端电压

UR=IR=0.02  A×90  Ω=1.8 V

则灯两端电压

UL=U-UR=5 V-1.8 V=3.2 V

由表中数据可知,当LED灯两端电压为3.2 V时发出的是蓝光

填空题
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