EuPhO 2017 — Sperimentale

Misurare e tracciare il diagramma di tensione-temperatura del LED per una corrente costante (la tua corrente dovrebbe essere abbastanza piccola in modo che la caduta di tensione su $R_{s}$ può essere trascurata). Trova $V_{G 0}$ . Trova i parametri $n$ e $A$ facendo ulteriori misure e un grafico adeguato. A correnti più grandi, la resistenza in serie $R_{s}$ diventa significativa. Misura questa $R_{s}$ .

Topic: Circuits, Modern-Quantum Physics, Thermodynamics Metodi: Kirchhoff’s Laws, Graph Linearization, Experimental Data Analysis Competenze: Experimental Data Analysis, Graph Linearization, Mathematical Modeling Objects: Resistor Fonte: Testo (PDF) — p.1 Soluzione: Soluzioni (PDF)

Measuring and mapping the voltage-temperature diagram of the LED for a constant current (the Your current should be quite small in so that the voltage drop over $R_{s}$ can be It’s been neglected. Find the $V_{G 0}$ . Find the parameters $n$ and $A$ by taking further measurements and A proper chart. At larger currents, the serial resistance $R_{s}$ becomes significant. Measure this $R_{s}$ .

Definire l’efficienza del LED come rapporto tra la potenza irradiata come luce e l’energia elettrica consumata. Misurare un valore dell’efficienza $η$ del LED senza utilizzare il sensore di temperatura.

Topic: Conservation of Energy, Circuits, Modern-Quantum Physics Metodi: Energy Conservation Method, Experimental Data Analysis, Physical Modeling Competenze: Experimental Data Analysis, Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1 Soluzione: Soluzioni (PDF)

Defining LED efficiency as the ratio between the The energy used is the energy used for the production of electricity. Measure an efficiency value $η$ of the LEDs without using the temperature sensor.

Il LED si comporta anche come una cella solare (o un fotodiodo). La fotocurrente $I_{p}$ generata dalla luce non dipende dalla tensione ed e proporzionale all’intensita della luce; essa viene sottratta dalla corrente del diodo ( $I = I_{d} - I_{p}$ ). La fotocorrente dalla luce ambientale e abbastanza bassa da non pregiudicare le precedenti misure. Inserite due LED direttamente uno di fronte all’altro ad una distanza $d = 3.0\ \text{cm}$, e alimentare uno di loro con $I_1 = 0.50\ \text{A}$. Determinare la massima potenza elettrica $P_\text{max}$ che può essere raccolta dal LED in questa impostazione di illuminazione a temperatura ambiente. Determinare la corrispondente fotoefficienza corrispondente $\eta_p$ — potenza elettrica emessa divisa per la potenza della luce assorbita dall’area attiva del LED. Questa area e $S = 1.56 mm^{2}$ . Supponiamo che il LED irradia uniformemente dentro un angolo solido di $α = 33%$ della sfera.

Topic: Geometric Optics, Circuits, Modern-Quantum Physics Metodi: Kirchhoff’s Laws, Physical Modeling, Experimental Data Analysis Competenze: Experimental Data Analysis, Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1 Soluzione: Soluzioni (PDF)

The LED also behaves as a solar cell (or a photodiode). The photocurrent $I_{p}$ generated by light does not depend on the voltage and e proporzionale all’intensit of the light; it is subtracted from the diode current ( $I = I_{d} - I_{p}$ ). The photocurrent from ambient light is low enough not to affect the previous measurements. Place two LEDs directly facing each other at a distance $d = 3.0 cm$ , and power one of them with $I_{1} = 0.50 A$ . Determine the maximum electrical power $P_{max}$ that can be harvested from the LED in this illumination setup at room temperature. Determine the corresponding photoefficiency $η_{p}$ — electrical power emitted divided by the power of the light absorbed by the active area of the LED. This area is $S = 1.56 mm^{2}$ . Assume that the LED radiates uniformly within a solid angle of $α = 33%$ of the sphere.

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