Question

【題目】LED是發(fā)光二極管的縮寫。節(jié)能、環(huán)保和長壽是LED燈區(qū)別于傳統(tǒng)白熾燈的三大優(yōu)勢．理論上，LED燈的耗能只有白熾燈的十分之一，相比普通熒光燈也要節(jié)能二分之一。

發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦�，當給發(fā)光二極管加上正向電后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光．不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短，常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管．發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5V．它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻。當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關(guān)

閱讀上文材料，回答下列問題：

（1）根據(jù)上述材料說明使用LED相比于白熾燈的好處

（2）為什么LED能發(fā)出顏色不同的光？

（3）當它處于正向工作狀態(tài)時必須串聯(lián)限流電阻，請你解釋其中的原因。

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】

閱讀材料可以發(fā)現(xiàn)，LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點：節(jié)能、環(huán)保、長壽；

不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同，當電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短，每種波長對應(yīng)一種色光，所以LED能發(fā)出顏色不同的光；

發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5V，它的正向伏安特性曲線很陡，二極管不是線性器件，本身內(nèi)阻是可變的，而且外加電壓越高，內(nèi)阻越小，電流越大，有可能燒毀元件，所以使用時必須串聯(lián)限流電阻。