НПСФ 2025, 7. клас — Задача 3. LED осветление

Национално пролетно състезание по физика 2025, тема за I състезателна група (7. клас) · 14 март 2025 г. · 10 т.

Условие

Светодиодът (т.нар. LED) е източник на светлина, който е няколко пъти по-икономичен от лампите с нажежаема жичка. Затова светодиодите се използват като светлинни индикатори в много устройства, както и за осветление в бита. На фиг. 3, а е показано схемното означение за светодиод, а на фиг. 3, б е показана зависимостта на тока $I$, който тече през даден модел светодиод, от приложеното върху него напрежение $U$. До определено напрежение $U_0$ през светодиода не тече ток и той не свети. При $U > U_0$ светодиодът „светва” и токът през него бързо се увеличава с повишаване на напрежението. При ток $I > 100\ \mathrm{mA}$, светодиодът изгаря и отново престава да пропуска ток.

а) Колко е напрежението $U_0$, при което светодиодът започва да свети? [1 т.]

б) На клас ученици била поставена домашна работа да конструират електрическа верига по техен избор, в която са свързани светодиоди от описания модел. Веригата трабва да се захранва от източник с напрежение $U_{\mathrm{и}} = 12\ \mathrm{V}$.

Петър решил да направи светещ гирлянд за елха, като използва последователно свързани диоди. Колко светодиода са нужни, така че гирляндът да свети, без някой от светодиодите да изгори? [5 т.]

в) Гергана конструирала електрическа верига с два светодиода, свързани по начина, показан на фиг. 3, в. Колко най-малко трябва да бъде съпротивлението $R$ на резистора така, че диодите да светят, без да изгорят? [4 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2025_7problems.pdf · официални решения: proletni_2025_7solutions.pdf