Vraag 2Schakeling van LED’s

Twee leerlingen willen de stroom-spanning-karakteristiek van een (rode) LED opmeten. Daartoe maken ze een schakeling waarin opgenomen zijn: de LED, een weerstand die in serie staat met de LED, een spanningsbron, een spanningsmeter en een stroommeter. Deze zijn weergegeven op de uitwerkbijlage.
In figuur 1 staat het resultaat van de metingen. figuur 1 Bij een stroom van 10 mA door de LED, komen per seconde 4,2·10 16 fotonen met een golflengte van 645 nm vrij.
Bepaal het rendement waarmee de LED bij deze stroomsterkte elektrische energie omzet in lichtenergie. Noteer je antwoord in twee significante cijfers.

Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.

Hoe pak je dit aan?
  1. Bij deze vraag heb je de lichtenergie en de elektrische energie per seconde nodig.
  2. Met de golflengte reken je eerst uit hoeveel energie één foton heeft.
  3. Daarna zoek je in figuur 1 de spanning op bij een stroom van 10 mA.
  4. Tot slot zet je de lichtenergie en de elektrische kant tegenover elkaar.

Hier verliezen leerlingen punten

  • Bij de golflengte wordt de omrekening van nanometer naar meter vaak vergeten.
  • Let op dat je de energie per seconde berekent, en niet alleen de energie van één foton.
  • Laat de berekening van het elektrisch vermogen stap voor stap zien, met eenheden, zodat je punten niet misloopt.
Energie van een foton en de golflengteElektrisch vermogen bij een LEDRendement als verhouding van nuttige en totale energieSignificantie van uitkomsten

Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.

Hulp nodig?
De vraag als tekst

Twee leerlingen willen de stroom-spanning-karakteristiek van een (rode) LED opmeten. Daartoe maken ze een schakeling waarin opgenomen zijn: de LED, een weerstand die in serie staat met de LED, een spanningsbron, een spanningsmeter en een stroommeter. Deze zijn weergegeven op de uitwerkbijlage.

In figuur 1 staat het resultaat van de metingen. figuur 1 Bij een stroom van 10 mA door de LED, komen per seconde 4,2·10 16 fotonen met een golflengte van 645 nm vrij.

Bepaal het rendement waarmee de LED bij deze stroomsterkte elektrische energie omzet in lichtenergie. Noteer je antwoord in twee significante cijfers.