Question

13．如图，是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是并联的，灯上标有“24V 60W”字样．则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为5A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能5.4×10⁹J．

Answer 1

分析 （1）两个LED灯并联，正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过每个LED灯的电流，根据并联电路的电流特点求出通过光控开关S的电流；
（2）根据W=Pt求出节约的电能．

解答 解：（1）两个LED灯并联且正常发光，通过每个LED灯的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{60W}{24V}$=2.5A：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过光控开关S的电流I_总=I+I=2.5A+2.5A=5A；
（2）500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能W=nPt=500×（420×10^-3kW-60×10^-3kW×2）×10h=1500kW•h=1500×3.6×10⁶J=5.4×10⁹J．
答：（1）通过光控开关S的电流为5A；
（2）500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能5.4×10⁹J．

点评 本题以当前的风光互补LED路灯为背景，将新科技引入物理试卷，考查并联电路电流的特点、电功率的公式及电能公式的应用．