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Décrire la lumière : rendement d'une DEL - exercice
Exercices Physique-Chimie Terminale
Les DEL, ces diodes électroluminescentes, sont beaucoup moins énergivores que les ampoules classiques. Mais, quel est leur rendement énergétique ? Cette vidéo des Bons Profs détaille les calculs à t'aider à faire toute la lumière sur cette énigme électrique.
Enoncé pour calculer le rendement énergétique d'une DEL
Une DEL repose sur l'effet photoélectrique, mais en sens inverse : un courant électrique permet l'émission de photons. Les caractéristiques d'une DEL sont données ci-dessous.
Caractéristiques
- Tension de fonctionnement (V) : 1,4
- Courant de fonctionnement (mA) : 100
- Longueur d'onde à l'émission (nm) : 890
- Puissance lumineuse (mW) : 50
- Température de fonctionnement (° C) : -40 à 85.
Pour cet exercice, voici quelques données nécessaires :
- Charge élémentaire de l'électron e = 1,6 x 10-19 C
- Constante de Planck h = 6,63 x 10-34 J.s-1
Questions de l'exercice
1- Calculer le rendement énergétique de la DEL. Commenter.
2- Si on suppose que toutes les pertes sont dissipées par effet Joule, calculer la résistance interne R de la DEL. On suppose que la DEL réelle est modélisée par une DEL idéale en série, avec un résistor de résistance R.
3- Calculer le nombre de photons émis par seconde par la DEL 𝜂ph
4- Calculer le nombre d’électrons reçus par seconde par 𝜂e
5- En déduire le rendement quantique rq = 𝜂ph / 𝜂e de la DEL. Comment interpréter physiquement ce rendement ?
Réalisateur : Les Bons Profs
Producteur : Les Bons Profs
Année de copyright : 2022
Publié le 16/12/22
Modifié le 17/01/24
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