Question

5．標(biāo)有“2V   0.1W”字樣的LED燈正常發(fā)光時的電流為0.05A，電源電壓為6V，為使LED燈正常發(fā)光，需串聯(lián)一只80Ω的電阻，與普通的小燈泡相比，在達(dá)到相同亮度的條件下，假設(shè)LED燈可以節(jié)約90%的電阻，則該LED燈與1W的小燈泡亮度相當(dāng)．

Answer 1

分析 （1）LED燈正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出正常發(fā)光時的電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求出串聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值；
（3）消耗的電能之差與小燈泡消耗的電能之比就是節(jié)約的百分比，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）由P=UI可得，LED燈正常發(fā)光時的電流：
I_LED=$\frac{{U}_{LED}}{{P}_{LED}}$=$\frac{0.1W}{2V}$=0.05A；
（2）電源的電壓U=6V時，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯(lián)電阻兩端的電壓：
U_R=U-U_LED=6V-2V=4V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串聯(lián)電阻的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{U}{{I}_{LED}}$=$\frac{4V}{0.05A}$=80Ω；
（3）設(shè)兩種燈泡正常發(fā)光的時間為t，
由P=$\frac{W}{t}$可得，LED消耗的電能為W_LED=P_LEDt=0.1W×t，小燈泡消耗的電能為W_L=P_Lt，
因在達(dá)到相同亮度的條件下，LED燈可以節(jié)約90%的電能，
所以，$\frac{{P}_{L}t-0.1W×t}{{P}_{L}×t}$=90%，
解得：P_L=1W．
故答案為：0.05；80；1．

點評 本題考查了電功率公式和電功公式、串聯(lián)電路圖特點、歐姆定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是明白“LED燈可以節(jié)約90%電能”的含義．