2010年上海世博会上，世博园区大量应用了LED技术．LED其实是一种半导体新型节能灯，它可以将电能的90%转化为光能（白炽灯只能将电能的20%转化为光能）．已知某LED灯在一定电压范围内的工

题目

2010年上海世博会上，世博园区大量应用了LED技术．LED其实是一种半导体新型节能灯，它可以将电能的90%转化为光能（白炽灯只能将电能的20%转化为光能）．已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20mA，只是在不同的电压下发光颜色不同：当加在它两端的电压为1.8V时，它发红光；当加在它两端的电压为1.4V时，它发黄光；当加在它两端的电压为3.2V时，它发蓝光．如果将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端时它发黄光，则该LED灯的电功率是______W，定值电阻R阻值是______Ω．若要获得同样多的光能，白炽灯需消耗的电能是LED灯的______倍．

答案

（1）LED灯发黄光时，通过的电流I=20mA=0.02A，两端的电压U_LED=1.4V，
该LED灯的电功率：
P=U_LEDI=1.4V×0.02A=0.028W；
（2）电阻R两端的电压：
U_R=U-U_LED=5V-1.4V=3.6V，
通过R的电流：
I_R=I_LED=0.02A，
定值电阻R阻值：
R=

UR

IR

=

3.6V

0.02A

=180Ω；
（3）设获得的光能为E，则：
LED灯消耗的电能：
W_LED=

E

90%

，
白炽灯消耗的电能：
W_白炽灯=

E

20%

，
则

W白炽灯

WLED

=

E 20%

E 90%

=4.5，
即要获得同样多的光能，白炽灯需消耗的电能是LED灯的4.5倍．
故答案为：0.028；180；4.5．