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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

题目详情
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
单价40元2元
亮度正常工作时照明亮度相同
(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.
▼优质解答
答案和解析
(1)由P=
U2
R
可得,白炽灯正常发光时的电阻:
R白炽灯=
U白炽灯2
P白炽灯
=
(220V)2
100W
=484Ω;
(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
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=
W
PLED
=
1kW•h
0.024kW
≈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.
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