第四代電光源--LED
如圖甲是時(shí)下較為流行的 LED手電筒和 LED吸頂燈,它們的主要部分是高亮度發(fā)光二極管,這種發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導(dǎo)體材料制成,具有光效高、壽命長(zhǎng)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),是繼白熾燈、鹵素?zé)艉凸?jié)能熒光燈后新興的第四代電光源。LED的發(fā)光原理與白熾燈截然不同,是直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件,因而其發(fā)光效率較高,是新一代固體冷光源,將逐步取代傳統(tǒng)光源。圖乙是 LED的元件實(shí)物及符號(hào)。
二極管具有單向?qū)щ娦裕褂脮r(shí)必須將它的正極與電源正極相連,二極管才能處于導(dǎo)通狀態(tài),否則處于截止?fàn)顟B(tài)。利用圖丙所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性:把一個(gè)額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路,閉合開關(guān)S,LED即處于導(dǎo)通狀態(tài),調(diào)節(jié)變阻器滑片,改變LED兩端的電壓和電路中電流,記錄多組電壓、電流值,可以得到電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系,如丁所示。
猜想一:導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體長(zhǎng)度有關(guān);
猜想二:導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);
猜想三:導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。
為了驗(yàn)證猜想是否正確,老師提供的器材如圖1、2所示,其中圖 2 所示的實(shí)驗(yàn)板上固定了A、B、C 三根完全相同的鎳鉻合金絲,S表示合金絲的橫截面積,l表示合金絲的長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)時(shí),將合金絲以某種連接方式接入電路中的M、N之間,記錄每次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù),分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。請(qǐng)你完成下列內(nèi)容:
實(shí)驗(yàn)器材 |
A.兩節(jié)舊干電池串聯(lián)(電壓不變) |
B.電壓表量程(0~ 3V,0~ 15V ) |
C.定值電阻R1(阻值5Ω ) |
D.定值電阻R2 (阻值150Ω) |
E.兩個(gè)開關(guān)S1、S2 , 導(dǎo)線若干 |
①斷開開關(guān)S2 , 閉合S1 , 讀出電壓表示數(shù)為U1;
②,讀出電壓表示數(shù)為U2;
③待測(cè)電阻大小為Rx=(用U1、U2和R1或R2表示)。