Wie lange leuchtet die LED?

Question

Aufgabe:

Eine Licht-emittierende Diode (LED), die 50% der zugeführten elektrischen Energie in Licht umwandelt, wird gespeist von einer Batterie und einer Solarzelle, wobei die Solarzelle nur von der LED beschienen wird. Die LED hat bei 3,33 V eine Leistungsaufnahme von 100 mW, der Wirkungsgrad der Solarzelle beträgt 10%. Die Batterie ist mit 600 mAh geladen und liefert wie die Solarzelle genau die Spannung, die die LED benötigt.

Wie lange leuchtet die LED?

Problem/Ansatz:

P=U*I

I= P / U = 100mW/3,33V = 10000mW/333V = 30 mA

30 mA ist die Stromstärke, die die LED verbraucht.

Davon bekommt sie über die Solarzellen 10 Prozent wieder → Er verbraucht also 30mA *0,1 = 3 mA

Von der Batterie bekommt die LED 600 mA → I_ges = 3+600= 603 mA

W= U * I * t

W = 3,33 * 603mA * 3600 = 7228J

t=W/P = 7228J / 100mW = 72280 s → 72280  : 3600 = ca. 20,07 h

-->  t= 600 mA / 27 mA = 22 h

Die Lösung soll 21 h sein :(

Ich denke, dass ich mehrere Denkfehler gemacht habe.

Es sind für mich zu viele Angaben. Ich sehe nicht durch.

Danke für jede Hilfe.

Answer 1

Hallo

die LED wandelt nur 50% um, davon 10% die Solarzelle also bekommt sie nicht 10% sondern nur 5% daliegt dein Fehler!

zur Schreibweise "30 mA ist die Stromstärke, die die LED verbraucht : bitte im Alltag spricht man von Stromverbrauch, wenn man vom Energieverbrauch bzw. Entwertung  spricht. richtig : durch die LED fließen solange sie an ist 30mA.

Von der Batterie bekommt die LED 600 mA → das ist so falsch die Batterie kann insgesamt 1h 600mA abgeben oder 20h 30mA usw. . die Solarzelle liefert mit den 10% und 50%  30*0,05=1,5mA zurück deshalb wird von der Batterie nur 28,5mA benutzt  also reichen 600mAh: deshalb 600mAh/28,5mA

Gruß lul