Найдите количество световой энергии, которую излучает светодиод

[Антон Огурцевич]

Конденсатор ёмкостью С = 0,01 Ф зарядили до напряжения 3 В и подключили к светодиоду (условно лампа). Найдите количество световой энергии, которую излучает светодиод к тому моменту, когда он погаснет. Считайте, что светодиод светится при напряжении на нём не менее 2 В и при этом имеет КПД 40%. Сделать рисунок.

[Сергей]

Решение.
Определим энергию конденсатора которая пойдет на свечение светодиода.

\[ \begin{align}
  & W={{W}_{1}}-{{W}_{2}}\ \ \ (1),\ {{W}_{1}}=\frac{C\cdot U_{1}^{2}}{2}\ \ \ (2),\ {{W}_{2}}=\frac{C\cdot U_{2}^{2}}{2}\ \ \ (3),\ W=\frac{C\cdot U_{1}^{2}}{2}-\frac{C\cdot U_{2}^{2}}{2},\  \\
 & W=\frac{C}{2}\cdot (U_{1}^{2}-U_{2}^{2})\ \ \ (4). \\
\end{align} \]

Определим количество световой энергии, которую излучает светодиод учитывая КПД.

\[ \begin{align}
  & \eta =\frac{E}{W}\cdot 100\ \ \ (5),\ E=\frac{\eta \cdot W}{100},\ E=\frac{\eta \cdot \frac{C}{2}\cdot (U_{1}^{2}-U_{2}^{2})\ }{100}\ \ \ (6). \\
 & E=\frac{40\cdot \frac{0,01}{2}\cdot ({{3}^{2}}-{{2}^{2}})}{100}=0,01. \\
\end{align} \]

Ответ: 0,01 Дж.