试题

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的实物图和元件符号．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．

（1）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；
（2）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．当该LED正常工作时，消耗的电功率多大？此时变阻器R'接入电路的阻值多大？

解：（1）闭合开关S，LED发光，电路中有电流，LED是导体能导电；改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，电路中无电流，此时LED是绝缘体不导电，由此判定LED具有单向导电性．
（2）由图丙所示I-U图象可知，LED额定电压U=3V对应的电流I=20mA=0.02A，
LED正常工作时消耗的电功率P=UI=3V×0.02A=0.06W．
此时滑动变阻器两端电压：U_R=U-U_LED=4.5V-3V=1.5V，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器接入电路的阻值：
R=

UR

I

=

1.5V

0.02A

=75Ω；
答：（1）LED具有单向导电性；
（2）LED正常工作时，消耗的电功率为0.06W，此时变阻器接入电路的阻值为75Ω．