Question

Конденсатор ёмкостью C=0,01Ф зарядили до напряжения U1=3В и подключили к светодиоду (можете условно считать его лампочкой). Найдите количество световой энергии E , которую излучит светодиод к тому моменту, когда он погаснет. Считайте, что светодиод светится при напряжении на нём не менее U2=2В и при этом имеет КПД (коэффициент полезного действия) 40% (то есть в виде света излучается 40% от потребляемой электрической энергии, а остальное выделяется в виде тепла).

Answer 1

Для решения этой задачи нам необходимо найти количество электрической энергии, которая хранится в конденсаторе при напряжении U1. Затем мы можем найти количество электрической энергии, которую светодиод потребляет до того, как погаснет, и найти количество световой энергии, которое он излучает.

1. Найдем количество электрической энергии, которая хранится в конденсаторе при напряжении U1:

E1 = (1/2) * C * U1^2 E1 = (1/2) * 0.01Ф * (3В)^2 E1 = 0.045Дж

2. Найдем количество электрической энергии, которую светодиод потребляет до того, как погаснет:

E2 = E1 * (1 - КПД) E2 = 0.045Дж * (1 - 0.4) E2 = 0.027Дж

3. Найдем количество световой энергии, которую светодиод излучает:

E = E2 * КПД E = 0.027Дж * 0.4 E = 0.0108Дж

Таким образом, светодиод излучит примерно 0.0108Дж световой энергии до того, как погаснет.