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(2010•澄海区模拟)发光二极管是一种发展前景非常好的照明灯具,电子制作兴趣组的同学用“2.5V10mA”的高亮度发光二极管连接成如图电路.(1)若电源电压为3V,为使发光二极管正常
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(2010•澄海区模拟)发光二极管是一种发展前景非常好的照明灯具,电子制作兴趣组的同学用“2.5V 10mA”的高亮度发光二极管连接成如图电路.
(1)若电源电压为3V,为使发光二极管正常发光,电阻R0的阻值应为多少?
(2)实验发现,4只“2.5V 10mA”的高亮度发光二极管与1只“2.5V 0.3A”的小灯泡正常发光时亮度相同,照明时若用4只高亮度发光二极管取代“2.5V 0.3A”的小灯泡,正常发光1h可节约多少电能?
(1)若电源电压为3V,为使发光二极管正常发光,电阻R0的阻值应为多少?
(2)实验发现,4只“2.5V 10mA”的高亮度发光二极管与1只“2.5V 0.3A”的小灯泡正常发光时亮度相同,照明时若用4只高亮度发光二极管取代“2.5V 0.3A”的小灯泡,正常发光1h可节约多少电能?
▼优质解答
答案和解析
(1)二极管正常发光,两端电压U1=2.5V,通过电流I1=10mA=0.01A,
因为电阻R与发光二极管串联,
所以R0两端电压U0=U-U1=3V-2.5V=0.5V,I0=I1=10mA=0.01A
R0的阻值为:R0=
=
=50Ω;
(2)∵4只发光二极管的总功率P总=4P1=4×2.5V×0.01A=0.1W,
1h消耗的电能为W1=P总t=0.1W×3600s=360J;
灯泡的功率P0=U灯I灯=2.5V×0.3A=0.75W
1只灯泡1h消耗的电能W2=P0t=0.75W×3600s=2700J;
∴W节=W1-W2=2700J-360J=2340J.
答:(1)电阻R0的阻值50Ω.(2)用发光二极管代替小灯泡,1h可节约电能2340J.
因为电阻R与发光二极管串联,
所以R0两端电压U0=U-U1=3V-2.5V=0.5V,I0=I1=10mA=0.01A
R0的阻值为:R0=
U0 |
I0 |
0.5V |
0.01A |
(2)∵4只发光二极管的总功率P总=4P1=4×2.5V×0.01A=0.1W,
1h消耗的电能为W1=P总t=0.1W×3600s=360J;
灯泡的功率P0=U灯I灯=2.5V×0.3A=0.75W
1只灯泡1h消耗的电能W2=P0t=0.75W×3600s=2700J;
∴W节=W1-W2=2700J-360J=2340J.
答:(1)电阻R0的阻值50Ω.(2)用发光二极管代替小灯泡,1h可节约电能2340J.
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