Pomiar
Po podłączeniu układu pomiarowego naszym zadaniem było przeprowadzenie pomiarów natężenia oświetlenia.
Zmierzone zostały następujące wielkości :
U[V] – napięcie na zaciskach autotransformatora
P[W] – moc pobierana przez oświetlenie
I[A]- natężenie prądu w układzie
E[lx]- natężenia oświetlenia – mierzone za pomocą luksometru
Schemat Pomiarowy
Pomiar obejmował następujące źródła świat ła :
- żarowe 100W x 240V
U [V] | I [A] | P [W] | E [Lx] | (E/En)*100 |
---|---|---|---|---|
180 | 0,36 | 62 | 93 | 36,7588933 |
185 | 0,37 | 68 | 107 | 42,2924901 |
190 | 0,37 | 70 | 119 | 47,0355731 |
195 | 0,38 | 74 | 134 | 52,9644269 |
200 | 0,38 | 76 | 143 | 56,5217391 |
205 | 0,39 | 80 | 161 | 63,6363636 |
210 | 0,39 | 82 | 179 | 70,7509881 |
215 | 0,4 | 86 | 195 | 77,0750988 |
220 | 0,4 | 88 | 213 | 84,1897233 |
225 | 0,41 | 92 | 235 | 92,8853755 |
230 | 0,41 | 94 | 253 | 100 |
235 | 0,42 | 98 | 273 | 107,905138 |
240 | 0,42 | 100 | 293 | 115,810277 |
- halogenowe Phillips 60W 230V
U [V] | I [A] | P [W] | E [Lx] | (E/En)*100 |
---|---|---|---|---|
180 | 0,235 | 42 | 115 | 42,7509294 |
185 | 0,24 | 44 | 120 | 44,6096654 |
190 | 0,24 | 45 | 130 | 48,3271375 |
195 | 0,24 | 46 | 143 | 53,1598513 |
200 | 0,25 | 50 | 161 | 59,8513011 |
205 | 0,25 | 52 | 180 | 66,9144981 |
210 | 0,255 | 53 | 193 | 71,7472119 |
215 | 0,26 | 56 | 213 | 79,1821561 |
220 | 0,26 | 57 | 231 | 85,8736059 |
225 | 0,265 | 60 | 249 | 92,5650558 |
230 | 0,27 | 62 | 269 | 100 |
235 | 0,27 | 64 | 293 | 108,921933 |
240 | 0,27 | 65 | 313 | 116,356877 |
- świetlówkowe 40W/54 2500Lm
Napięcie zapłonu Uz=188V
Napięcie gaśnięcia Ug=138V
I [A] | P [W] | P [W] | E [Lx] | (E/En)*100 |
---|---|---|---|---|
180 | 0,24 | 28 | 125 | 62,1890547 |
185 | 0,27 | 30 | 138 | 68,6567164 |
190 | 0,28 | 32 | 140 | 69,6517413 |
195 | 0,3 | 34 | 153 | 76,119403 |
200 | 0,31 | 36 | 160 | 79,60199 |
205 | 0,33 | 38 | 167 | 83,0845771 |
210 | 0,35 | 40 | 174 | 86,5671642 |
215 | 0,37 | 42 | 183 | 91,0447761 |
220 | 0,38 | 42 | 189 | 94,0298507 |
225 | 0,4 | 46 | 197 | 98,0099502 |
230 | 0,41 | 48 | 201 | 100 |
235 | 0,43 | 50 | 208 | 103,482587 |
240 | 0,45 | 50 | 212 | 105,472637 |
Wnioski:
Jak widać na wykresie zmiany napięcia w układzie nie są wprost proporcjonalne do generowanego oświetlenia. Oświetlenie żarowe i halogenowe, dla których wyszły bardzo podobne charakterystyki zmian w oświetleniu od zmian napięcia tracą aż koło 60% efektywności przy 22% spadku napięcia i 33% spadku mocy pobieranej przez oświetlenie. Przy tym obniżeniu napięcia sprawność spadła o 40%. Lepiej wypadła w tym badaniu świetlówka, która przy tym samym obniżeniu napięcia zmniejszyła efektywność o 38% i zachowała niemal niezmienną sprawność. Brak proporcjonalności napięcia i prądu w układzie związany jest z nagrzewaniem się źródła oświetlenia i tym samym zwiększaniem jego oporu przy podwyższaniu się prądu. Z badania wynika, że oświetlenie żarowe i halogenowe niezbyt bobrze nadaje się do regulacji przez zmianę napięcia, bo znacznie traci na sprawności. Pozwala to na nieznaczną poprawę sprawności oświetlenia przy podwyższeniu napięcia ponad jego wartość nominalną, obniża to jednak znacznie jego żywotność. Regulacja napięciem może być zastosowana przy oświetleniu świetlówkowym bez zmian sprawności, jest jednak mocno ograniczona przez napięcie załączania lub gaśnięcia, które są zależne od temperatury. Napięcie gaśnięcia jest niższe z powodu nagrzania się świetlówki.