第四代电光源——LED光源

如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源，图乙是LED的元件实物及符号。由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态，利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个正常工作时电压为3V的LED接入电源电压恒为3.25V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示。回答下列问题：

（1）LED灯主要由（导体/半导体/超导体）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为它消耗相同电能时产生的内能较白炽灯（多/少）；

（2）如图戊是白炽灯与LED灯正常工作时，将电能转化为光能和内能的比例饼状图，LED灯的发光效率为；

（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变LED的正负极后再闭合S，LED（能/不能）发光；此时电压表的示数为V，电流表的示数为A。