Question

2010年上海世博會上，節(jié)能LED燈占所有景觀照明燈的60%以上．LED燈即半導體發(fā)光二極管，它可以把電能全部轉(zhuǎn)化為光能．小明將10個LED燈和一個定值電阻焊接在一塊電路板上，制作了一個簡易LED燈手電筒，此手電筒用兩節(jié)新干電池做電源，如圖所示．已知每個LED燈的額定電壓為2.5V，額定電流為0.2A．則：
（1）在電路板上，這10個LED燈是

并

聯(lián)（填“串”或“并”）．
（2）圖中LED燈正常工作，則電路的總功率為多大？
（3）普通白熾燈的發(fā)光效率為10%，則該手電筒的發(fā)光功率相當一個多大功率的白熾燈泡？

Answer 1

分析：（1）電源是2節(jié)干電池，電壓為3V，要使10個額定電壓為2.5V的LED燈正常發(fā)光則應并聯(lián)；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知10個LED燈正常發(fā)光時的干路電流，根據(jù)P=UI求出電路的總功率；
（3）先根據(jù)P=UI求出該手電筒的發(fā)光功率，再根據(jù)效率公式求出相當一個白熾燈泡的功率．

解答：解：（1）電源的電壓為3V，要使10個LED燈正常發(fā)光則它們應并聯(lián)．
故答案為：并．
（2）∵10個正常發(fā)光的LED燈并聯(lián)，
∴干路電流I=10×0.2A=2A，
電路的總功率：
P_總=UI=3V×2A=6W．
答：電路的總功率為6W．
（3）手電筒的發(fā)光功率：
P_手電筒=U_手電筒I=2.5V×0.2A×10=5W，
這個手電筒相當于白熾燈泡的功率：
P_白熾燈泡=

P手電筒

10%

=

5W

10%

=50W．
答：該手電筒的發(fā)光功率相當一個50W功率的白熾燈泡．

點評：本題考查了串并聯(lián)電路的特點和電功率的計算，關(guān)鍵是注意手電筒發(fā)光時的功率和電路的總功率不相等．