小明发现他家的电源插排上有多个指示灯,如图14甲所示.小明将电源插排拆开后发现,每个指示灯实际上是一个发光二极管,每个发

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/07 15:54:27

小明发现他家的电源插排上有多个指示灯,如图14甲所示.小明将电源插排拆开后发现,每个指示灯实际上是一个发光二极管,每个发光二极管和一个定值电阻串联后接在220V的电源上.他通过查阅资料得知,发光二极管的结构与普通二极管相似,由一个PN结构成,具有单向导电性.当在发光二极管上加正向电压时,发光二极管导通并发光；当加反向电压时,发光二极管截止(电阻可视为无穷大)且不发光.如果将发光二极管D和电阻只接在如图14乙所示的正弦交流电路中,只有在交流电压正半周期时,发光二极管导通,在负半周期时不导通.并可以证明：若用UD表示发光二极管导通时其两端的电压,当所加的交流电压为U时,电阻R上的电压为
UR=√2*U/π-UD≈0.45U-UD
实际上交流电压值是变化的,其瞬时可达到的最大值约为√2*U.
查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为2V,通过它的电流约为10mA,
计算时忽略发光二极管发光过程中消耗功率的变化.
(1)为了保证发光二极管的安全,需要串联一个多大阻值的定值电阻
(2)此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大?
(3)如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极管指示灯的插排,每天工作24小时,那么我国每年(按365天计算)要损耗多少度电?
(4)根据此现象警示我们平时要如何节约用电?
1．因电阻与二极管串联,所以通过二者的电流均为I=10mA ……………………（1分）
电阻两端的最大电压 =√2U-UD=309V……………………………（1分）．
定值电阻的阻值 R=309v/0.01A=31000…………………………………（1分）
2．加在电阻上的电压UR=0.45U-UD＝97V…………………………………………（1分）
电阻所消耗的功率 p=UR*UR/R=97v*97v/31000=0.3W……………………………（1分）
发光二极管消耗的功率PD＝UDI＝2×0.01W=0.02W………
疑惑：为什么同一个电阻的R的两端电压不一样而在第2小问中求功率是用的电流是同一个的也就是说后面“此时”功率用0.01A时那不是对应的电压应该是309V ,怎么会用97V,

309v是瞬时的最高电压,只是在某瞬间才有的,某时刻电压还有可能为0V.而97V是平均电压值,所以计算时用97V,不用309v.
再问：那在算电阻时 R=309v/0.01A 这0.01A 是不是对应的瞬间电流如果是的话那后面怎么算功率二极管消耗的功率PD＝UDI＝2×0.01W=0.02W还用0.01A
再答： R是最大电阻，否则在最高电压下，灯超过最大电流，灯要烧坏。

小明发现他家的电源插排上有多个指示灯，如图甲所示．小明将电源插排拆开后发现，每个指示灯实际上是一个发光二极管小明发现他家的电源插排上有多个指示灯,如图14甲所示.小明将电源插排拆开后发现,每个指示灯实际上是一个发光二极管,每个发排插通电以后电源指示灯是亮的,接上用电器后没电,排插电源指示灯也不亮了,是怎么回事排插指示灯今天把家里的排插拆开,发现里面指示灯只有一个电阻和一个led串联组成,用于指示排插处于工作状态 ,于是疑问产生插排电源指示灯作用是什么电动车插好充电器后 ,电源指示灯是红色的,充满指示灯怎么也能亮?而且还没充满电电源插排,带开关和指示灯的那种?如何接线,最好有图示猫的电源插着,开关也开着,为什么指示灯一个都不亮? 公牛三插座插座指示灯电源关后还有微弱亮光?刚买了一个三排插孔插座,买的时候也是为了看电视图方便,不用频繁去拔墙上固定插想做个220V交流电的电源指示灯,计划用一个发光二极管加一个降压电阻制作,请问用想在220的电源接线板安一个发光二极管指示灯,需要多大的电阻?多少W的? 排插的指示灯不亮了,排插里面有一个电阻一个指示灯,应该选择多大的电阻和指示灯?