Question

【题目】LED是发光二极管的缩写。节能、环保和长寿是LED灯区别于传统白炽灯的三大优势．理论上，LED灯的耗能只有白炽灯的十分之一，相比普通荧光灯也要节能二分之一。

发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性，当给发光二极管加上正向电后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光．不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短，常用的是发红光、绿光或黄光的二极管．发光二极管的反向击穿电压大于5V．它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关

阅读上文材料，回答下列问题：

（1）根据上述材料说明使用LED相比于白炽灯的好处

（2）为什么LED能发出颜色不同的光？

（3）当它处于正向工作状态时必须串联限流电阻，请你解释其中的原因。

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】

阅读材料可以发现，LED灯和白炽灯相比有明显的优点：节能、环保、长寿；

不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同，当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短，每种波长对应一种色光，所以LED能发出颜色不同的光；

发光二极管的反向击穿电压大于5V，它的正向伏安特性曲线很陡，二极管不是线性器件，本身内阻是可变的，而且外加电压越高，内阻越小，电流越大，有可能烧毁元件，所以使用时必须串联限流电阻。