Question

13．如圖，是宿遷市區(qū)一交通道路上使用的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈外形圖和電路原理圖，該電路中兩只LED燈是并聯(lián)的，燈上標(biāo)有“24V 60W”字樣．則兩個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)，通過光控開關(guān)S的電流為5A；如果用這種路燈替換發(fā)光亮度相同的420瓦的傳統(tǒng)路燈，那么500套風(fēng)光互補(bǔ)路燈每天工作10小時(shí)可節(jié)約電能5.4×10⁹J．

Answer 1

分析 （1）兩個(gè)LED燈并聯(lián)，正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出通過每個(gè)LED燈的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過光控開關(guān)S的電流；
（2）根據(jù)W=Pt求出節(jié)約的電能．

解答 解：（1）兩個(gè)LED燈并聯(lián)且正常發(fā)光，通過每個(gè)LED燈的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{60W}{24V}$=2.5A：因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過光控開關(guān)S的電流I_總=I+I=2.5A+2.5A=5A；
（2）500套風(fēng)光互補(bǔ)路燈每天工作10小時(shí)可節(jié)約電能W=nPt=500×（420×10^-3kW-60×10^-3kW×2）×10h=1500kW•h=1500×3.6×10⁶J=5.4×10⁹J．
答：（1）通過光控開關(guān)S的電流為5A；
（2）500套風(fēng)光互補(bǔ)路燈每天工作10小時(shí)可節(jié)約電能5.4×10⁹J．

點(diǎn)評(píng) 本題以當(dāng)前的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈為背景，將新科技引入物理試卷，考查并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)、電功率的公式及電能公式的應(yīng)用．