Nr ćw. 309 |
19.12 1995
|
Krzysztof Misiewicz |
Wydział Elektryczny |
Semestr III |
Grupa nr wtorkowa godz.8.00 |
mgr Ewa Chrzumnicka |
Przygotowanie |
Wykonanie |
Ocena ost. |
||
„Wyznaczanie sprawności świetlnej żarówki za pomocą fotometru Lummera - Brodhuna.”
Wprowadzenie
Strumie* *wietlny F jest to ilo** energii, jak* przenosz* fale *wietlne przez dowoln* powierzchni* w jednostce czasu. Strumie* *wietlny ma wymiar mocy I mo*e by* zmierzony na podstawie ilo*ci ciepła oddanego ciału całkowicie pochłaniaj*cemu.
Nat**eniem *wiatła wysyłanego przez *ródło w danym kierunku nazywamy stosunek strumienia zawartego w granicach k*ta bryłowego do warto*ci tego k*ta.
O*wietlenie dowolnej powierzchni, znajduj*cej si* w odległo*ci r od *ródła punktowego o *wiatło*ci I oraz nachylonej pod k*tem a do kierunku padania *wiatła, wyra*a si* wzorem:
Jest to tzw. prawo Lamberta.
Zasada pomiaru polega na takim dobraniu odległo*ci *ródła badanego I wzorcowego od fotometru, aby o*wietlenie pewnej powierzchni przez oba *ródła było jednakowe. Oznaczaj*c *wiatło** *ródła wzorcowego indeksem w, a mierzonego indeksem x, mo*emy zapisa* o*wietlenia:
Przy stwierdzonej do*wiadczalnie równo*ci o*wietle* Ew = Ex oraz przy równych k*tach a otrzymamy proporcj*:
,
która pozwala wyznaczy*, na podstawie pomiarów odległo*ci, bezwzgl*dn* warto** *wiatło*ci *ródła, gdy znana jest *wiatło** *ródła wzorcowego. Najcz**ciej jednak wyznaczamy *wiatło** wzgl*dn*, która wyra*a si* wzorem:
Sprawno*ci* *wietln* *ródła nazywamy stosunek jego *wiatło*ci I do pobieranej mocy P:
h
Część praktyczna ćwiczenia:
TUTAJ POMIARY WYKONANE W CZASIE DOŚWIADCZENIA!!!
Do obliczeń skorzystam ze wzoru na sprawność świetlną żarówki :
Tabela wyników:
Lp. |
U[ V ] |
I [ A ] |
rx |
rw |
|
Δ I |
P = U I [ W ] |
ΔP |
1 |
120 |
0.064 |
39.2 |
110.8 |
0.125 |
0.004 |
7.68 |
0.18 |
2 |
120 |
0.064 |
23.8 |
56.2 |
0.179 |
0.004 |
7.68 |
0.18 |
3 |
140 |
0.070 |
28.44 |
51.56 |
0.293 |
0.003 |
9.8 |
0.21 |
4 |
140 |
0.070 |
35.14 |
64.86 |
0.304 |
0.003 |
9.8 |
0.21 |
5 |
160 |
0.078 |
40.24 |
59.76 |
0.453 |
0.003 |
12.48 |
0.23 |
6 |
160 |
0.078 |
28.38 |
41.62 |
0.464 |
0.002 |
12.48 |
0.23 |
7 |
180 |
0.084 |
31.24 |
38.76 |
0.629 |
0.002 |
15.12 |
0.26 |
8 |
180 |
0.084 |
44.24 |
55.76 |
0.649 |
0.002 |
15.12 |
0.26 |
9 |
200 |
0.092 |
48.16 |
51.84 |
0.846 |
0.002 |
18.4 |
0.29 |
10 |
200 |
0.092 |
33.54 |
36.46 |
0.863 |
0.001 |
18.4 |
0.29 |
11 |
220 |
0.1 |
35.7 |
34.30 |
1.083 * |
0.001 |
22 |
0.31 |
12 |
220 |
0.1 |
51.5 |
48.50 |
1.127 * |
0.001 |
22 |
0.31 |
Uwagi:
Wielkości rx i rw w tabeli są nie posiadają jednostek choć był mierzone jako [cm] gdyż nie jest to konieczne do obliczeń. Wyniki oznaczone gwiazdką ( * ) posiadają błąd gruby - zostają odrzucone! Jak wiadomo sprawno** urz*dzenia zawiera si* w przedziale [ 0 ; 1 ].
Wnioski
Wydajno** *wietlna *arówki jest okre*lona zale*no*ci* liniową (p.wykres doł*czony do sprawozdania), co wynika ze wzoru na moc pr*du: P = U * I, gdzie zmieniaj* si* obie warto*ci, zarówno napi*cie pr*du jak i jego nat**enie. Im wi*ksza jest pobierana moc przez *arówk*, tym jej sprawno** jest wi*ksza.
2