Nr ćw. 309	27.104 1998	Mikołaj Pranke	Wydział Elektryczny	Semestr: 2	Grupa E8
mgr Maciej Kamiński			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* E_w = E_x 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:

Do obliczeń skorzystam ze wzoru na sprawność świetlną żarówki :

Tabela wyników:

Lp.	U[ V ]	I [ A ]	rx	rw		h	P = U I [ W ]	ΔP
1	120	0.030	0.25	1.02	0.060		3.6
2	120	0.030	0.255	1.015	0.063		3.6
3	120	0.030	0.245	1.025	0.057		3.6
4	120	0.030	0.254	1.016	0.063		3.6
5	120	0.030	0.248	1.022	0.059		3.6	błąd 0.240
					0.0604	0.0168 błąd
6	140	0.033	32.5	94.5	0.118		4.62
7	140	0.033	32.3	94.7	0.116		4.62
8	140	0.033	32.2	94.8	0.115		4.62
9	140	0.033	32.6	94.4	0.119		4.62
10	140	0.033	32.3	94.7	0.116		4.62	błąd 0.272
					0.01168	0.0253 błąd
11	160	0.037	41.7	85.3	0.235		5.92
12	160	0.037	41.2	85.8	0.231		5.92
13	160	0.037	41.3	85.7	0.232		5.92
14	160	0.037	40.8	86.2	0.224		5.92
15	160	0.037	40.7	86.3	0.222		5.92	błąd 0.308
					0.02288	0.386 błąd
16	180	0.040	48.5	78.5	0.382		7.20
17	180	0.040	48.4	78.6	0.379		7.20
18	180	0.040	48.7	78.3	0.387		7.20
19	180	0.040	48.5	78.5	0.382		7.20
20	180	0.040	48.8	78.2	0.389		7.20	błąd 0.340
					0.03838	0.533 błąd
21	200	0.044	55.4	71.6	0.598		8.80
22	200	0.044	55.8	71.2	0.614		8.80
23	200	0.044	55.5	71.5	0.601		8.80
24	200	0.044	55.7	71.3	0.610		8.80
25	200	0.044	55.6	71.4	0.606		8.80	błąd 0.376
					0.06058	0.688 błąd

Obliczenie błędu mocy:

[W]

gdzie: ΔI - 0,001 A

ΔU - 4 V

Obliczenie błędu sprawności świeltnej:

gdzie:

dR_x,dR_w - dokładność pomiaru odległości wynosząca 1 mm

dP - błąd pomiaru mocy

Uwagi:

Wielkości r_x i r_w w tabeli są nie posiadają jednostek choć był mierzone jako [cm] gdyż nie jest to konieczne do obliczeń.

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.

---