Question

【題目】LED是發光二極管的縮寫。節能、環保和長壽是LED燈區別于傳統白熾燈的三大優勢．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能二分之一。

發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性，當給發光二極管加上正向電后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光．不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短，常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管．發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，使用時必須串聯限流電阻。當它處于正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關

閱讀上文材料，回答下列問題：

（1）根據上述材料說明使用LED相比于白熾燈的好處

（2）為什么LED能發出顏色不同的光？

（3）當它處于正向工作狀態時必須串聯限流電阻，請你解釋其中的原因。

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】

閱讀材料可以發現，LED燈和白熾燈相比有明顯的優點：節能、環保、長壽；

不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同，當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短，每種波長對應一種色光，所以LED能發出顏色不同的光；

發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，本身內阻是可變的，而且外加電壓越高，內阻越小，電流越大，有可能燒毀元件，所以使用時必須串聯限流電阻。