現代家庭部分高清超平彩電采用LED技術,LED是發光二極管簡稱.在照明應用上,實驗室通過實驗發現下表中的LED燈和白熾燈在正常工作時,光照強度相同有關數據如下表:
二種等 | LED燈 | 白熾燈 |
發光原理 | 二極管發光 | 鎢絲高溫發光 |
額定電壓 | 24伏 | 220伏 |
響應時間 | 10-9秒 | 10-3秒 |
額定功率 | 12瓦 | 100瓦 |
(2)LED燈正常工作時的電流是________A,每天都正常工作10小時,使用LED燈比使用白熾燈可節約電能為________kW?h;
(3)若以一個LED燈一天省電0.84kW?h計算,這些電能可將________kg的水從20℃加熱到100℃.(1kW?h=3.6×106J; c水=4.2×103J/(kg?℃))
解:(1)閱讀題目中的文字和表格可以發現,LED燈和白熾燈相比有明顯的優點:在光照強度相同的情況下,LED燈不必要達到很高的溫度就能發光,電能基本上不轉化成內能,幾乎全部轉化光能,因而發光效率高;LED燈的額定電壓低,人直接接觸不會觸電;LED燈響應時間短,也就是從開始發光到正常發光所用的時間短;LED燈額定功率小,節約能源.故優點可從發光效率高、節能降耗,響應時間短、環保、額定電壓低(安全電壓)以上任意寫出一點均可.
(2)由P=UI得:I=.
白熾燈功率比LED燈功率高△P=P2-P1=100W-12W=88W,則10小時節約的電能為W=△P×t=88W×10h=0.88KW?h.
(3)一個LED燈一天省電W=0.84kW?h=3.024×106J
如果用來燒水的話:由W=Q=cm(t2-t1)可得:
m===9kg.
故答案為:
(1)額定電壓低.
(2)0.5;0.88.
(3)9.
(1)閱讀題目中的文字和表格可以發現,LED燈電壓低,功率小,響應時間短,故可從以上幾點進行分析其優點.
(2)已知LED燈正常工作時的額定電壓和額定功率,根據公式I=可求LED燈正常工作時的電流.還知道白熾燈的額定功率,由兩燈的功率之差,根據公式W=Pt可求節約的電能.
(3)由Q=cm△t的變形公式可求出能將多少水加熱到100℃.
點評:隨著科技創新,傳統的紅綠交通信號燈逐漸被發光二極管(LED)燈所替代.如果同學們仔細觀察會發現,現在一些手電筒的燈泡也被LED燈所取代.LED燈是怎樣發光的?使用LED燈有什么優點?等等問題相信很早就縈繞在你的心頭,通過本題會幫助你解開一些謎團.你也可以在生活中尋找還有哪些用電裝置可以用來節約電能.