Laboratorium Elektrotechniki
Temat: Badanie właściwości elektrycznych źródeł światła	Kierunek: Mechatronika	Semestr i grupa: III , gr. MECH III
Grupa I :	Data wykonania ćwiczenia: 08.12.2010	Data oddania sprawozdania: 22.12.2010

Schemat ćwiczenia

Układ do badania parametrów źródeł światła:

1 - autotransformator, 2 - zestaw przyrządów pomiarowych, 3 badane źródło światła

Obliczenia

Do obliczeń skorzystano z następujących wzorów:

Wzór na moc pozorną S Wzór na współczynnik mocy cosφ

Lampa żarowa 200 W
U	I	P	E	S	cosφ
[V]	[A]	[W]	[lx]	[VA]	-
0	0	0	0,5	0	0
30	0,33	7	0,51	2,31	3,030303
60	0,45	16	0,57	7,2	2,222222
90	0,55	26	0,65	14,3	1,818182
120	0,65	40	1,05	26	1,538462
150	0,75	54	1,9	40,5	1,333333
180	0,825	72	3,38	59,4	1,212121
210	0,9	90	5,4	81	1,111111
220	0,925	99	6,5	91,575	1,081081
220	0,925	99	6,5	91,575	1,081081

Lampa żarowa - elektryczne źródło światła, w którym ciałem świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego materiału (pierwotnie grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w bańce szklanej wypełnionej mieszaniną gazów szlachetnych (np. argon z 10-procentową domieszką azotu). Włókno osiąga temperaturę ok. 2500-3000 K na skutek przepływu prądu elektrycznego. Wynalazek powstał w połowie XIX w. Światło uzyskiwane z żarówek jest światłem zbliżonym do słonecznego i cechuje się dobrym wskaźnikiem oddawania barw oglądanych w tym świetle przedmiotów, świeci cały czas jednakowo, nie powodując efektu stroboskopowego. Wadą żarówek jest ich mała skuteczność świetlna. Żarówka wykorzystuje ok. 5% energii na światło widzialne, a reszta energii jest tracona w emisji ciepła

Świetlówka kompaktowa 14 W
U	I	P	E	S	cosφ
[V]	[A]	[W]	[lx]	[VA]	-
80	0,1	8	0,54	8	1
110	0,12	8	1,17	13,2	0,606061
140	0,12	10	1,6	16,8	0,595238
170	0,12	12	1,96	20,4	0,588235
200	0,12	14	2,25	24	0,583333
220	0,12	14	2,4	26,4	0,530303
220	0,12	14	2,4	26,4	0,530303

Świetlówka - lampa fluorescencyjna - odmiana lampy wyładowczej, w której światło emitowane jest przez luminofor wzbudzony przez promieniowanie UV, powstałe wskutek wyładowania jarzeniowego w rurze wypełnionej gazem. Jest to lampa elektryczna mająca najczęściej kształt rury, pokrytej od wewnątrz luminoforem wypełniona parami rtęci i argonu, w której źródłem świecenia jest promieniowanie widzialne emitowane przez warstwę luminoforu pokrywającego wewnętrzną powierzchnię rury. Wytwarza znacznie mniej ciepła, ma wyższą skuteczność świetlna (do 105 lm/W), posiada mniejszą zależność strumienia świetlnego od napięcia zasilającego. Ma niski współczynnik mocy (ok. 0,5) powodujący konieczność stosowania kondensatorów kompensujących.

Lampa rtęciowo - żarowa MixF 160W
U	I	P	E	S	cosφ	Uwagi
[V]	[A]	[W]	[lx]	[VA]	-
110	0,65	70	0,75	71,5	0,979021
140	0,75	101	1,5	105	0,961905
170	0,85	118	2,75	144,5	0,816609
200	0,9	174	4,27	180	0,966667	tz=110s
220	0,925	196	7,7	203,5	0,963145	ts=282s

Lampa rtęciowo-żarowa - lampa, która nie wymaga statecznika. Zamiast niego, jest wyposażona w żarnik, podobnie jak w tradycyjnej żarówce. Żarnik jest włączony szeregowo z jarznikiem. Żarnik w lampach tego typu pełni rolę statecznika. Lampy żarowo-rtęciowe, stosowane jako zamiennik tradycyjnej żarówki, zwane są czasami lampami o świetle mieszanym. Ich skuteczność świetlna jest znacznie mniejsza (10-26 lm/W) niż lamp ze statecznikiem, co istotnie ogranicza obszar zastosowań uzasadnionych ekonomicznie. Wyższa skuteczność świetlna oraz trwałość w stosunku do standardowych lamp żarowych.

Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa 185 W
U	I	P	E	S	cosφ	Uwagi
[V]	[A]	[W]	[lx]	[VA]	-
130	0,95	24	0,63	123,5	0,194332
160	1	60	2,5	160	0,375
190	0,65	60	4,5	123,5	0,48583	tz=138s
220	1,1	135	14,05	242	0,557851	ts=244s

Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa (pot. rtęciówka) - rodzaj lampy wyładowczej, w której światło powstaje dzięki wyładowaniu elektrycznemu w parach rtęci. Z zewnątrz lampa rtęciowa przypomina lampę żarową. Składa się bowiem z zewnętrznej bańki szklanej, pokrytej wewnątrz luminoforem i gwintowanego cokołu, umożliwiającego instalację w oprawie. W odróżnieniu od niskoprężnych lamp rtęciowych zwanych potocznie świetlówkami, w których następuje wyładowanie jarzeniowe, w wysokociśnieniowych lampach rtęciowych zachodzi wyładowanie łukowe.

Występuje w nich zjawisko stroboskopowe, podobnie jak w świetlówkach. Produkuje się lampy rtęciowe o mocach od 50 W do 2000 W. Lampy zwykłe mają sprawność od 36-61 lm/

Wnioski

W obiegu jest wiele różnych rodzajów lamp. Wynika to z tego, że lampy mają różne właściwości, dlatego znajdują inne zastosowania.

Przy wyborze żarówki powinniśmy się zastanowić nad tym, czego oczekujemy od żarówki. Jeśli zależy nam nad tym, aby uzyskać światło przy najmniejszych zużyciach energii, to wybierzemy świetlówkę. Wynika to z tego, że ma

najwyższą skuteczność świetlna (do 105 lm/W) z badanych źródeł światła.

Natomiast gdy chcemy dzięki żarówce uzyskać ciepło np. do ogrzania małego pomieszczenia to wybierzemy lampę żarową. Ten wybór wynika z tego, że żarówka wykorzystuje ok. 5% energii na światło widzialne, a reszta energii jest tracona w emisji ciepła.

W przypadku, gdy chcemy uzyskać lampę, która emituje najwięcej światła to wybierzemy wysoko ciśnieniową lampę rtęciową. Ta lampa po czasie stabilizacji emituje najwięcej światła z wszystkich badanych na zajęciach lamp.

Dzięki temu, że jest wiele rodzajów źródeł światła mamy większy wybór w wyborze najbardziej nam odpowiadającej lampy.

---