Question

2010年廣州亞運盛會堪稱是LED綠色照明技術、節能照明產品得到全面應用的照明科技博覽會。無論是海心沙、廣州塔、廣州中軸線城市景觀照明等重點工程項目，還是亞運城、大學城等數十個場館和設施，處處都閃耀著國產LED綠色照明、節能照明產品的光芒。某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約500Ω左右，電學符號與小燈泡電學符號相同。

實驗室提供的器材有：

電流表A₁（量程為0~50mA，內阻R_A1約為3Ω）

電流表A₂（量程為0~3mA，內阻R_A2=15Ω）

定值電阻R₁=697Ω

定值電阻R₂=1985Ω

滑動變阻器R（0~20Ω）一只

電壓表V（量程為0~12V，內阻R_V=1kΩ）

蓄電池E（電動勢為12V，內阻很小）

電鍵S一只

1.在下邊方框中畫出應采用的電路圖

2.寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式R_{x =}                 ，當表達式中的     （填字母）達到       ，記下另一電表的讀數帶入表達式，其結果為正常工作時電阻。

 

Answer 1

【答案】

 

1.如下圖（4分）

2.      I₂     1.5mA （每空2分）

【解析】（1）滑動變阻器比待測電阻阻值小很多，故供電電路采用分壓式；可估算LED燈正常工作時的電流為：，故電流表A₁不能用來測其電流，要精確測定其電阻就要排除電壓表與電流表內阻的分流與分壓，所以不能用電壓表V測其電壓與電流表A₂測其電流的比值求電阻。由于電流表A₂內阻已知，與定值電阻串聯可當做量程為0~6V的電壓表與燈泡并聯測電壓；電壓表V內阻已知，可當電流表在干路中測電流與電流表A₂示數的差值即為通過燈泡的真實電流。電路圖如上圖所示。

（2）由于燈泡的額定電壓為3V，所以當I₂（R₂+R_A2）=3V，燈泡達到額定電壓，此時電流的值為：I₂=1.5mA。