发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示．电压表与电流表示数关

Question

发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示．电压表与电流表示数关系如丙所示．

（1）LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管，二极管由下列哪种材料制成______．
A．金属材料    B．半导体材料      C．超导材料
（2）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有______（填“单向”或“双向”）导电性；
（3）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．求该LED正常工作时消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少？

Answer 1

（1）二极管是由半导体做成的器件；
（2）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光说明它具有单向导电性．
（3）由图象可知，LED正常发光时串联电路的电流为I=20mA=0.02A；
LED正常工作时消耗的电功率P=UI=3V×0.02A=0.06W；
变阻器R′接入电路的阻值为R′=(U−UL)/(I)=(4.5V−3V)/(0.02A)=75Ω．
答：（1）B；（2）单向；（3）正常工作时消耗的电功率为0.06W；变阻器接入电路的阻值为75Ω．