Question

小明發(fā)現(xiàn)他家的電源插排上有多個指示燈？如圖4甲所示。小明將電源插排拆開啟發(fā)現(xiàn)，每個指示燈實際上是一個發(fā)光二極管，每個發(fā)光二極管和一個定值電阻串聯(lián)后接在220V的電源上。

他通過查閱資料得知，發(fā)光二極管的站構(gòu)與普通二極管相似，由一個PN結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦浴．?dāng)在發(fā)光二極管上加正向電壓時，發(fā)光二極管導(dǎo)通并發(fā)光；當(dāng)加反向電壓時，發(fā)光二極管截止(電阻可視為無窮大)且不發(fā)光。如果將發(fā)光二極管D和電阻R接在如圖14乙所示的正弦交流電路中，只有在交流電壓正半周期時，發(fā)光二極管導(dǎo)通，在負半周期時不導(dǎo)通。并可以證明：若用U_D表示發(fā)光二極管導(dǎo)通時其兩端的電壓，當(dāng)所加的交流電壓為U時，電阻R上的電壓為，實際上交流電壓值是變化的，其瞬時可達到的最大值約為     。    

查表可知發(fā)光二極管正常發(fā)光時其兩端的電壓約為2V，通過它的電流約為l0mA，

計算時忽略發(fā)光二極管發(fā)光過程中消耗功率的變化。

(1)為了保證發(fā)光二極管的安全叩需要串聯(lián)一個多大阻值的定值電阻?

（2）此時發(fā)光二極管和定值電阻消耗的總功率為多大?

(3)如果我國有一億個家庭每天使用帶有一個發(fā)光二極管指示燈的插排？每天工作24小時，那么我國每年(按365天計算)要損耗多少度電?

(4)根據(jù)此現(xiàn)象警示我們平時要如何節(jié)約用電?

Answer 1