甲 乙 丙 丁
智能电加热眼罩
近几年,近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素,为有效保护眼睛,降低近视率,目前市场上推出一款电加热眼罩(如图甲),对缓解眼疲劳有一定效果,电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝,PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以饮酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示,PTC加热丝两端与金属导线相连,形成网状结构,由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示,当温度达到40℃时,PTC加热丝的发热功率等于散热功率(即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等)温度保持不变,实现智能控温。
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,它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(发光效率指光能占电能的百分比例),是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是元件实物及符号。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,把一个正常工作电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关,即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变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