第四代电光源——LED

图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，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、寿命长、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。LED的发光原理与白炽灯截然不同，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。

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：把一个额定电压（正常发光时电压）为3V的LED接入电源电压恒为4.5V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、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如图丁所示。

（1）LED灯主要由{#blank#}1{#/blank#}（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯{#blank#}2{#/blank#}（选填“高”或“低”）；

（2）在图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯{#blank#}3{#/blank#}（选填“能”或“不能”）发光，此时LED灯两端{#blank#}4{#/blank#}（选填“有”或“无”）电压。根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为{#blank#}5{#/blank#}V；

（3）小刚对LED灯都非常感兴趣，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成“水果电池”，与电压表连接在一起，如图戊所示，闭合开关，电压表示数为0.3V，则A金属片是柠檬电池的{#blank#}6{#/blank#}极；若二极管断路，则电压表{#blank#}7{#/blank#}（填“有”或“没有”）示数。