Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie |
---|
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI i ELEKTRONIKI |
Imię i nazwisko: Agnieszka Śliwarska |
Temat ćwiczenia: ELEKTRYCZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA |
Data wykonania: 22.11.2013r. |
Wstęp teoretyczny
Strumień świetlny – wielkość fizyczna z dziedziny fotometrii wizualnej określająca całkowitą moc światła emitowanego z danego źródła światła mogącego wywołać określone wrażenie wzrokowe.
Strumień świetlny oznaczany jest literą Φ. Jego jednostką miary jest lumen. Izotropowe źródło punktowe, którego światłość jest równa 1 kandeli, emituje strumień 4π lumenów.
Światłość (natężenie źródła światła) w fotometrii – wielkość charakteryzująca wizualną jasność źródła światła. Światłość jest podstawową wielkością w fotometrii wizualnej. Jednostką światłości jest kandela, która należy do jednostek podstawowych układu jednostek SI.
Z innymi wielkościami fotometrycznymi światłość wiąże się następującym równaniem
co oznacza, że światłość I jest równa stosunkowi strumienia świetlnego dΦ emitowanego w nieskończenie mały kąt bryłowy dω do wartości tego kąta.
Natężenie oświetlenia – gęstość strumienia świetlnego padającego na daną powierzchnię, równa granicy ilorazu strumienia świetlnego padającego na powierzchnię i pola
tej powierzchni, przy
dążącym do 0.
.
Podział źródeł światła
Zależnie od sposobu przemiany energii elektrycznej na energię promienistą rozróżniamy następujące źródła światła:
* inkandescencyjne (lampy łukowe i żarówki)
* luminescencyjne z rozdziałem na
· lampy fluororescencyjne (świetlówki)
· lampy wyładowcze (rtęciowe wysokoprężne, sodowe wysokoprężne i
niskoprężne)
* mieszane (rtęciowo – żarowe, rtęciowe z luminoforem)
Skuteczność świetlna C – stosunek strumienia świetlnego F wysyłanego przez źródło
do pobieranej przez nie mocy; wyraża się ją w lm/W.
Trwałość źródła t – czas wyrażany w godzinach do momentu fizycznego zniszczenia
źródła, albo czas, po którym strumień świetlny źródła jest mniejszy od wymaganego
poziomu.
Wyznaczanie skuteczności świetlnej niektórych źródeł światła.
Schemat do pomiaru parametrów źródeł światła.
Wyznaczanie stałej skrzyni.
Po załączeniu układu na napięcie znamionowe o znanym strumieniu Φ mierzymy natężenie oświetlenia E i obliczamy stałą skrzyni ze wzoru k= Φ/Ε.
dla zwykłych k= Φ/Ε=1380/5210=0,265
dla świetlówek k= Φ/Ε=1380/5000=0,276
Pomiary i Obliczenia.
Zestawienie wyników pomiar i obliczeń
Lp. | Typy źródła – dane znamionowe | U [V] |
I [A] |
P [W] |
E [lx] |
[W/W] | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Pila 100 WAT - OSRAM | 230 | 0,46 | 100 | 5210 | 1380 | 13,8 | 0,945 |
2 | Spectrum classic 75 WAT | 230 | 0,28 | 75 | 3185 | 860 | 11,5 | 1,16 |
3 | Pila 60 WAT | 230 | 0,25 | 60 | 2629 | 710 | 11,8 | 1,04 |
4 | General electric 100 WAT | 230 | 0,45 | 100 | 3259 | 880 | 8,8 | 0,96 |
Schemat do pomiaru wyznaczania charakterystyki żarówki.
Wyniki pomiarów charakterystyk żarówek.
Żarówka 1 (OSRAM 100W) | Żarówka 2 (PILA 60 W) | Żarówka 3 (General Electric 100W) | |
---|---|---|---|
Lp | |||
U | I | R=U/I | |
[V] | [A] | ||
1 | 38 | 0,18 | 211 |
2 | 76 | 0,25 | 304 |
3 | 121 | 0,32 | 378 |
4 | 149 | 0,36 | 413 |
5 | 206 | 0,43 | 479 |
6 | 229 | 0,45 | 509 |
Wnioski:
Z przeprowadzonego ćwiczenia możemy wywnioskować, że każdy typ źródeł światła charakteryzuje się odmiennymi parametrami takimi jak strumień świetlny czy natężenie oświetlenia oraz trwałością (niezawodnością). Z tego też powodu w zależności od zapotrzebowania i warunków pracy dobiera się odpowiednie źródła światła takie jak: żarówki , świetlówki czy lampy wyładowcze.