Question

2010年上海世博会上，节能LED灯占所有景观照明灯的60%以上．LED灯即半导体发光二极管，它可以把电能全部转化为光能．小明将10个LED灯和一个定值电阻焊接在一块电路板上，制作了一个简易LED灯手电筒，此手电筒用两节新干电池做电源，如图所示．已知每个LED灯的额定电压为2.5V，额定电流为0.2A．则：
（1）在电路板上，这10个LED灯是________联（填“串”或“并”）．
（2）图中LED灯正常工作，则电路的总功率为多大？
（3）普通白炽灯的发光效率为10%，则该手电筒的发光功率相当一个多大功率的白炽灯泡？

Answer 1

解：（1）电源的电压为3V，要使10个LED灯正常发光则它们应并联．
故答案为：并．
（2）∵10个正常发光的LED灯并联，
∴干路电流I=10×0.2A=2A，
电路的总功率：
P_总=UI=3V×2A=6W．
答：电路的总功率为6W．
（3）手电筒的发光功率：
P_手电筒=U_手电筒I=2.5V×0.2A×10=5W，
这个手电筒相当于白炽灯泡的功率：
P_白炽灯泡===50W．
答：该手电筒的发光功率相当一个50W功率的白炽灯泡．
分析：（1）电源是2节干电池，电压为3V，要使10个额定电压为2.5V的LED灯正常发光则应并联；
（2）根据并联电路的电流特点可知10个LED灯正常发光时的干路电流，根据P=UI求出电路的总功率；
（3）先根据P=UI求出该手电筒的发光功率，再根据效率公式求出相当一个白炽灯泡的功率．
点评：本题考查了串并联电路的特点和电功率的计算，关键是注意手电筒发光时的功率和电路的总功率不相等．