解题思路:(1)知道发光二极管正常工作时的额定电流,根据并联电路的电流特点求出5个并联后的总电流;
(2)一个LED与50Ω的定值电阻R串联,知道电路中的电流,根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,然后由表格信息得出LED灯发光的颜色;
(3)根据P=I2R求出电阻R的电功率为0.08W时电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R两端的电压,根据串联电路的电压特点求出LED灯两端的电压,根据W=UIt求出LED灯通电10min消耗的电能.
(1)因5个发光二极管并联,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,LED手电筒正常工作时的总电流:
I总=30mA×5=150mA=0.15A;
(2)一个LED与50Ω的定值电阻R串联,由I=[U/R]可得,定值电阻R两端的电压:
UR=IR=20×10-3A×50Ω=1V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,LED灯两端的电压:
ULED=U-UR=4.2V-1V=3.2V,
由表格数据可知,此时LED灯发出蓝颜色的光;
(3)当电阻R的电功率为0.08W时,由P=I2R可得,电路中的电流:
I′=
PR
R=
0.08W
50Ω=0.04A,
电阻R两端的电压:
UR′=I′R=0.04A×50Ω=2V,
LED灯两端的电压:
ULED′=U-UR′=4.2V-2V=2.2V,
LED灯通电10min消耗的电能:
W=ULED′I′t=2.2V×0.04A×10×60s=52.8J.
答:(1)这种LED手电筒正常工作时的总电流为0.15A;
(2)此时LED灯发出蓝颜色的光;
(3)此时LED灯通电10min消耗的电能是52.8J.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;电功的计算;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了并联电路的电流特点和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用,要注意(2)(3)两问中LED的电功率不相等.