BADANIE ELEKTRYCZNYCH ZRÓDEŁ ŚWIATŁA I POMIARY NATĘŻENIA OŚWIETLENIA.

E3

1. Wstęp teoretyczny

Źródło promieniowania, wysyłające w przestrzeń energie promienista o długościach fali 380-780 nm, nazywa sie źródłem światła. Do podstawowych wielkości fotometrycznych zalicza sie: strumień świetlny, światłość, natężenie oświetlenia i luminancje.

Lampy elektryczne przeznaczone do oświetlenia dzielimy na następujące główne kategorie:

1. lampy o temperaturowym wytwarzaniu światła - żarówki, lampy halogenowe,

2. lampy o wyładowczym wytwarzaniu światła:

a) lampy fluorescencyjne – świetlówki,

b) lampy łukowe – rtęciowe, metalohalogenkowe, sodowe,

3. lampy o elektroluminescencyjnym wytwarzaniu światła - LED.

Kryteria oceny elektrycznych źródeł światła stanowią następujące wielkości:

• skuteczność świetlna

• trwałość

• koszt energii

• tętnienie strumienia

• barwa światła i temperatura barwowa w kelwinach

• właściwość oddawania barw

• czas zapłonu lampy

Obecnie nadal najczęściej stosowanym źródłem światła są żarówki. W porównaniu do żarówki Edisona z 1879 r. zmieniono żarnik i jest on wykonany ze skrętki wolframowej, która

przepływający prąd rozgrzewa do temperatury ok. 2500 °C.

Lampy wyładowcze dzielimy na:

• lampy fluorescencyjne,

• lampy sodowe,

• lampy LED

2. Badania laboratoryjne

2.1. Badanie żarówki wolframowej, lampy LED i świetlówki kompaktowej.

Żarówka jest odbiornikiem o charakterze czynnym, wiec wartość jej rezystancji oraz

moc można obliczyć ze wzorów:

Rodzaj lampy		U	I	R	P	E
		V	A		W	lx
Żarówka	1 2 3 4 5 6 7 8	240 220 200 180 160 140 120 100	0,393 0,392 0,366 0,347 0,328 0,305 0,282 0,256	610,69 561,22 546,45 518,73 487,80 459,02 425,53 390,63	94,32 86,24 73,20 62,46 52,48 42,70 33,84 25,60	490 370 260 190 120 70 40 20
Lampa LED	1 2 3 4 5 6 7 8	240 220 200 180 160 140 120 100	0,020 0,017 0,014 0,011 0,008 0,005 0,002 0,000	12000,00 12941,18 14285,71 16363,64 20000,00 28000,00 60000,00	4,80 3,74 2,80 1,98 1,28 0,70 0,24 0	120 102 90 70 53 40 20 2
Świetlówka kompaktowa	1 2 3 4 5 6 7 8	240 220 200 180 160 140 120 100	0,105 0,106 0,103 0,104 0,107 0,110 0,114 0,117	2285,71 2075,47 1941,75 1730,77 1495,33 1272,73 1052,63 854,70	25,20 23,32 20,60 18,72 17,12 15,40 13,68 11,70	300 290 250 220 180 150 110 80
Lampa halogenowa	1 2 3 4 5 6 7 8	240 220 200 180 160 140 120 100	0,223 0,212 0,202 0,191 0,179 0,166 0,152 0,138	1076,23 1037,74 990,10 942,41 893,85 843,37 789,47 724,64	53,52 46,64 40,40 34,38 28,64 23,24 18,24 13,80	60 45 33 22 15 10 5 3

2.1.1. Żarówka

2.1.2. Lampa LED

2.1.3. Świetlówka kompaktowa

2.1.4. Lampa halogenowa

2.2. Badanie świetlówki (LF) i lampy sodowej (LS).

	L.p.	U1	U2	I	P
LF	1 2 3 4	240 220 200 180	188 166 144 116	1,00 0,85 0,71 0,55	110 95 80 60
LS	1 2 3 4	240 220 200 180	80 94 86 84	3,70 3,10 2,75 2,40	290 270 220 180

2.2.1. Porównanie parametrów znamionowych.

	Uzn	Izn	Pzn żr	Pdł	S			cos
	V	A	W	W	VA	lm	lm/W	---
Żarówka	220	0,392	60	---	86,24	1000	16,7	0,69
Lampa LED	---	---	---	---	---	---	---	---
Świetlówka kompaktowa	220	0,106	23	---	23,32	1500	65,2	0,99
LF	220	0,85	72	16	187	4000	55,6	0,47
LS	220	3,10	250	30	682	27500	110	0,41

2.3. Pomiar natężenia oświetlenia.

L.p.	Oświetlenie ogólne
	E
	lx
1. 2. 3. 4.	600 300 500 600

3. Wnioski

Podczas badania lampy sodowej watomierz wskazał wartości znacznie wyższego rzędu jak w przypadku lampy fluorescencyjnej oraz energooszczędnej. Podobnie było z amperomierzem.

W przypadku lampy energooszczędnej po upływie czasu i nagrzaniu się żarówki amperomierz wskazał wartości nieco wyższe od tych które zanotowaliśmy tuz po podłączeniu układu do prądu.

Najniższe wartości natężenia wskazuje lampa fluorescencyjna, zaś najniższą moc - układ z żarówka energooszczędną.