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国家大力提倡节能减排,LED灯逐渐替代了白炽灯.某同学收集了LED灯与白炽灯的相关参数:LED灯白炽灯额定电压24V220V额定电功率12W100W使用寿命40000h2000h紫/红外线辐射无有单价40元2元亮度正
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国家大力提倡节能减排,LED灯逐渐替代了白炽灯.某同学收集了LED灯与白炽灯的相关参数:
(1)“220V 100W”白炽灯正常发光时的电阻是多少Ω?
(2)一盏100W的白炽灯工作10小时消耗的电能,可供一盏24W的LED灯工作多长时间?
(3)分析白炽灯发光效率低的原因.
LED灯 | 白炽灯 | |
额定电压 | 24V | 220V |
额定电功率 | 12W | 100W |
使用寿命 | 40000h | 2000h |
紫/红外线辐射 | 无 | 有 |
单价 | 40元 | 2元 |
亮度 | 正常工作时照明亮度相同 |
(2)一盏100W的白炽灯工作10小时消耗的电能,可供一盏24W的LED灯工作多长时间?
(3)分析白炽灯发光效率低的原因.
▼优质解答
答案和解析
(1)由P=
可得,白炽灯正常发光时的电阻:
R白炽灯=
=
=484Ω;
(2)白炽灯功率P白炽灯=100W=0.1kW,LED灯功率PLED=24W=0.024kW
由P=
可得,白炽灯10h消耗的电能:
W=P白炽灯t白炽灯=0.1kW×10h=1kW•h,
可供一盏24W的LED灯工作的时间
tLED=
=
≈41.7h;
(3)与LED灯相比,白炽灯消耗的电能,是先转化为内能,然后由烧热的灯丝再发光,在这个过程中大部分能量以热量散发掉,真正转化为光能的是少部分,所以白炽灯发光效率低.
答:(1)“220V 100W”白炽灯正常发光时的电阻是484Ω;
(2)一盏100W的白炽灯工作10小时消耗的电能,可供一盏24W的LED灯工作41.7h;
(3)在发光过程中以热量和紫/红外线辐射的形式散发掉一部分能量.
U2 |
R |
R白炽灯=
U白炽灯2 |
P白炽灯 |
(220V)2 |
100W |
(2)白炽灯功率P白炽灯=100W=0.1kW,LED灯功率PLED=24W=0.024kW
由P=
W |
t |
W=P白炽灯t白炽灯=0.1kW×10h=1kW•h,
可供一盏24W的LED灯工作的时间
tLED=
W |
PLED |
1kW•h |
0.024kW |
(3)与LED灯相比,白炽灯消耗的电能,是先转化为内能,然后由烧热的灯丝再发光,在这个过程中大部分能量以热量散发掉,真正转化为光能的是少部分,所以白炽灯发光效率低.
答:(1)“220V 100W”白炽灯正常发光时的电阻是484Ω;
(2)一盏100W的白炽灯工作10小时消耗的电能,可供一盏24W的LED灯工作41.7h;
(3)在发光过程中以热量和紫/红外线辐射的形式散发掉一部分能量.
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