Question

Qual é a potência de saída (potência eléteica transformada em luz) para essa voltagem de 1,2V?

Answer 1

Vou resolver os três itens para ficar mais compreensível :

a. 
Pot = U * i
Pot → Potência elétrica;
U → Tensão elétrica;
i → Corrente elétrica...

Do 1º gráfico, quando U (tensão no LED) = 1,2 V, i (corrente no LED) = 10 * 10^-3 A...

Pot = 1,2 * 10 * 10^-3
Pot = 1,2 * 10^-2 Watts ⇒ Potência total dissipada no LED !

b. 
Potência transformada em luz (potência luminosa) ⇒ potência útil...
Potência dissipada ⇒ potência total...

Do 1º gráfico, a corrente que atravessa o LED é de i = 10 * 10^-3 A.

Do 2º gráfico, quando i = 10 * 10^-3 A, a potência luminosa é de, aproximadamente, 0,6 * 10^-3 Watts.

Logo, Pot luminosa (útil) ≈ 0,6 * 10^-3 → 6 * 10^-4 W...

Por fim, rendimento (η) = Pot. útil / Pot. total

Sendo ⇒ Pot. útil (transformada em luz) = 6 * 10^-4 W e Pot. total dissipada = 1,2 * 10^-2 :

η = 6 * 10^-4 / 1,2 * 10^-2
η = 5 * (10^(-4 -(-2))
η = 5 * (10^-(-4+2))
η = 5 * 10^-2
η = 0,05 ou 5% ⇒ Rendimento do LED !

C. 
Do 1ª gráfico, quando U = 1,5 V, i ≈ 50 * 10^-3 A :

Pot = U * i
Pot = 1,5 * 50 * 10^-3 
Pot = 75 * 10^-3
Pot = 7,5 * 10^-2 Watts ⇒ Potência total dissipada quando U = 1,5 V !

Do segundo gráfico, para valores iguais ou maiores do que 50 * 10^-3 A, temos Pot. luminosa (útil) ≈ 1,8 * 10^-3 W (observa-se pela reta ao final do gráfico)...

η = Pot. útil / Pot. total
η =  1,8 * 10^-3 / 7,5 * 10^-2
η = 0,24 * 10^-1
η =  0,024 ou 2,4% ⇒ Eficiência para 1,5 V !