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第四代电光源﹣﹣﹣﹣﹣LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关S,LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
(1)LED灯主要由_____(导体/半导体/超导体)材料制成;它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_____(高/低);
(2)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED_____(能/不能)发光;此时两电表的示数为_____
A.4.5V 20mA B.3V 20mA C.4.5V 0mA D.3V 0mA
(3)某个家庭原来全部用白炽灯来照明,平均每月照明用电50kW•h,现全部改用LED灯。相同情况下可节能约70%.已知每消耗l度电相当于排入1.1kg的二氧化碳,则改用LED灯后,这个家庭平均每月能减排二氧化碳约_____kg。
半导体 低 不能 C 38.5
(1)发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点.(2)由电路图可知LED灯与滑动变阻器串联,根据LED的单向导电性,判断电路所处的状态,然后根据电表所测的量判断示数,(3)先求出全部改用LED灯后的节约的电能,再计算减少排放的二氧化碳的质量.
(1)由材料可知:二极管是由半导体做成的器件;发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,所以,LED灯主要由半导体材料制成;节能被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低;
(2)闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED由于具有单向导电性,所以电路处于开路状态,LED不能发光;此时电压表示数为电源电压4.5V,电流表的示数为0,故选C.(3)全部改用LED灯后节约电能△E=50kW⋅h×70%=35kW⋅h,可减排二氧化碳△m=△E×1kg/kW⋅h=35kW⋅h×1.1kg/kW⋅h=38.5kg,
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