Question

1．2014年度諾貝爾物理學(xué)獎?lì)C獎詞：“白熾燈照亮20世紀(jì)，而LED燈將照亮21世紀(jì)．”圖是額定電壓為220V、額定功率為4.4W的LED燈泡．
（1）該燈泡的額定電流是多大？
（2）若它每天正常發(fā)光5h，一個(gè)月（30天）消耗的電能是多少kW•h？
（3）與普通白熾燈相比，在達(dá)到相同亮度的條件下，假設(shè)LED燈可以節(jié)約90%的電能，那么，這個(gè)LED燈與多大功率的白熾燈亮度相當(dāng)？

Answer 1

分析 （1）利用I=$\frac{P}{U}$求解燈的額定電流；
（2）利用W=Pt求解消耗的電能；設(shè)兩種燈泡正常發(fā)光的時(shí)間為t，利用公式W=Pt計(jì)算消耗的電能；
（3）消耗的電能之差與白熾燈消耗的電能之比就是節(jié)約的百分比，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）由P=UI可得，該燈泡的額定電流是I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4.4W}{220V}$=0.02A；
（2）消耗的電能W=Pt=0.0044kW×5h×30=0.66kW•h
（3）設(shè)兩種燈泡正常發(fā)光的時(shí)間為t，
由P=$\frac{W}{t}$可得，LED消耗的電能為W₁=P₁t=0.0044kW•t，白熾燈消耗的電能為W₂=P₂t，
在達(dá)到相同亮度的條件下，LED燈可以節(jié)約90%的電能，
則$\frac{{P}_{2}t-0.0044kW×t}{{P}_{2}t}$=90%，
解得：P₂=0.044kW=44W．
答：（1）該燈泡的額定電流是0.02A；
（2）若它每天正常發(fā)光5h，一個(gè)月（30天）消耗的電能是0.66kW•h；
（3）這個(gè)LED燈與44W的白熾燈亮度相當(dāng)．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式和電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是明白“LED燈可以節(jié)約90%電能”的含義，計(jì)算過程要注意單位的換算．