Akademia Górniczo-Hutniczaim. Stanisława Staszica Katedra Elektrotechniki i Elektroenergetyki |
Wydział Odlewnictwa Metalurgia |
Skład zespołu: 1. Wojtoń Marcin 2. Piórkowski Krzysztof |
Nr ćwiczenia: 4 |
---|---|---|---|
Laboratorium Elektrotechniki |
|||
Temat ćwiczenia: Źródła światła | Data wykonania ćwiczenia: 04.01.213 |
Data oddania sprawozdania: | Ocena: |
WSTĘP
Do najbardziej rozpowszechnionych odbiorników energii elektrycznej należą
urządzenia (lampy) oświetleniowe, zwane inaczej elektrycznymi źródłami światła.
Wysyłają one energię promienistą o długości fali od 380 do 760 nm mającą zdolność
podrażniania siatkówki oka ludzkiego, dzięki czemu odbieramy wrażenia świetlne.
W środowisku naturalnym oko ludzkie najsilniej reaguje na światło żółtozielone
(długość fali 550 nm).
Przy bardzo słabym oświetleniu największa wrażliwość oka przesuwa się w kierunku
Promieni.
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest poznanie różnych źródeł światła, ich budowy, zasady działania
i właściwości oraz układów połączeń podstawowych źródeł światła.
PRZEBIEG ĆWICZENIA „ŹRÓDŁA ŚWIATŁA”
Źródło światła umieszcza się w skrzyni fotometrycznej i dokonuje się pomiaru natężenia oświetlenia za pomocą luksomierza. Parametry elektryczne mierzymy w układzie pomiarowym jak na rysunku
TABELE PRZEDSTAWIAJĄCE BADANE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
Żarówka 60W E27 AL 710 lm |
U [V] |
I [A] |
P [W] |
E [lx] |
Ф=kE [lm] |
C=$\frac{F}{P}$ [lm/W] |
cosφ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 20 | 0,085 | 1,9 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
2 | 40 | 0,112 | 2 | 0,22 | 710 | 355 | |
3 | 60 | 0,136 | 2 | 4,08 | 710 | 355 | |
4 | 80 | 0,157 | 2,5 | 23 | 710 | 284 | |
5 | 100 | 0,178 | 4 | 75 | 710 | 177,5 | |
6 | 120 | 0,196 | 5,5 | 182 | 710 | 129,09 | |
7 | 140 | 0,213 | 6 | 356 | 710 | 118,33 | |
8 | 160 | 0,229 | 8 | 627 | 710 | 88,75 | |
9 | 180 | 0,244 | 9 | 1000 | 710 | 78,88 | |
10 | 200 | 0259 | 10 | 1472 | 710 | 71 |
Przy napięciu 40V żarówka zaczyna świecić.
Żarówka 75W E27 AL 860 lm |
U [V] |
I [A] |
P [W] |
E [lx] |
Ф=kE [lm] |
C=$\frac{F}{P}$ [lm/W] |
cosφ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 20 | 0,098 | 2 | 0,0 | 0,0 | 0,00 | |
2 | 40 | 0,131 | 2 | 0,3 | 860 | 430 | |
3 | 60 | 0,160 | 3 | 5,2 | 860 | 430 | |
4 | 80 | 0,186 | 3,5 | 28 | 860 | 245,72 | |
5 | 100 | 0,210 | 5 | 89 | 860 | 172 | |
6 | 120 | 0,233 | 6 | 218 | 860 | 143,33 | |
7 | 140 | 0,254 | 8 | 430 | 860 | 107,5 | |
8 | 160 | 0,273 | 9 | 748 | 860 | 95,55 | |
9 | 180 | 0,292 | 11 | 1180 | 860 | 78,18 | |
10 | 200 | 0,310 | 12 | 1774 | 860 | 71,66 |
Przy napięciu 40V żarówka zaczyna świecić.
Żarówka 100W E27 AL 1350 lm |
U [V] |
I [A] |
P [W] |
E [lx] |
Ф=kE [lm] |
C=$\frac{F}{P}$ [lm/W] |
cosφ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 20 | 0,138 | 1 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
2 | 40 | 0,183 | 3 | 0,55 | 1350 | 450 | |
3 | 60 | 0,225 | 4 | 9,7 | 1350 | 337,5 | |
4 | 80 | 0,259 | 5 | 48 | 1350 | 270 | |
5 | 100 | 0,294 | 7 | 146 | 1350 | 192,85 | |
6 | 120 | 0,325 | 9 | 348 | 1350 | 150 | |
7 | 140 | 0,355 | 10,5 | 683 | 1350 | 128,60 | |
8 | 160 | 0,381 | 13 | 1174 | 1350 | 103,84 | |
9 | 180 | 0,407 | 15 | 1843 | 1350 | 90 | |
10 | 200 | 0,431 | 18 | 2720 | 1350 | 75 |
Przy napięciu 40V żarówka zaczyna świecić.
Żarówka PHILIPS 16W E27 850 lm | U [V] |
I [A] |
P [W] |
E [lx] |
Ф=kE [lm] |
C=$\frac{F}{P}$ [lm/W] |
cosφ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 20 | 0,003 | 0,1 | 0,00 | 0,00 | 8500 | |
2 | 40 | 0,003 | 0,1 | 0,00 | 0,00 | 8500 | |
3 | 60 | 0,002 | 0,1 | 0,00 | 0,00 | 8500 | |
4 | 80 | 0,002 | 0,1 | 0,00 | 0,00 | 8500 | |
5 | 100 | 0,019 | 1 | 0,01 | 850 | 850 | |
6 | 120 | 0,029 | 1 | 0,02 | 850 | 850 | |
7 | 140 | 0,043 | 1 | 13,2 | 850 | 850 | |
8 | 160 | 0,093 | 2 | 17,50 | 850 | 425 | |
9 | 180 | 0,094 | 2 | 19,55 | 850 | 425 | |
10 | 200 | 0,097 | 2,5 | 20,3 | 850 | 340 |
Przy napięciu 120V żarówka zaczyna świecić.
Lampa rtęciowa | U [V] |
I [A] |
P [W] |
E [lx] |
Ф=kE [lm] |
C=$\frac{F}{P}$ [lm/W] |
cosφ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 20 | 0,006 | 1 | 0,00 | 0,00 | 850 | |
2 | 40 | 0,006 | 2 | 0,00 | 0,00 | 425 | |
3 | 60 | 0,001 | 2 | 0,00 | 0,00 | 425 | |
4 | 80 | 0,000 | 2 | 0,00 | 0,00 | 425 | |
5 | 100 | 0,001 | 2 | 0,00 | 0,00 | 425 | |
6 | 120 | 0,687 | 17 | 947 | 710 | 17 | |
7 | 140 | 0,754 | 21 | 1960 | 710 | 40,48 | |
8 | 160 | 0,804 | 26 | 3170 | 710 | 32,70 | |
9 | 180 | 0,845 | 31 | 4500 | 710 | 27,42 | |
10 | 200 | 0,882 | 35 | 6300 | 710 | 24,28 |
Przy napięciu 120V lampa zaczyna świecić.
TABELE PRZEDSTAWIAJĄ CHARAKTERYSTYKE BADANYCH ŻARÓWEK
Żarówka 60W E27 AL 710 lm | Żarówka 75W E27 AL 860 lm | Żarówka 100W E27 AL 1350 lm |
---|---|---|
U [V] |
I [A] |
R=$\frac{U}{I}$ [Ω] |
20 | 0,085 | 23,53 |
40 | 0,112 | 357,14 |
60 | 0,136 | 441,18 |
80 | 0,157 | 509,55 |
100 | 0,178 | 561,79 |
120 | 0,196 | 612,14 |
140 | 0,213 | 657,27 |
160 | 0,229 | 698,69 |
180 | 0,244 | 737,70 |
200 | 0,259 | 772,20 |
|
Lampa rtęciowa |
---|---|
U [V] |
I [A] |
20 | 0,003 |
40 | 0,003 |
60 | 0,002 |
80 | 0,002 |
100 | 0,019 |
120 | 0,029 |
140 | 0,043 |
160 | 0,093 |
180 | 0,094 |
200 | 0,097 |
Wnioski
Żarówki 60W, 75W i 100W najlepszą skuteczność świetlną osiągały przy napięciu 40V (w momencie kiedy zaczęły świecić). Wraz ze wzrostem napięci ich skuteczność świetlna sukcesywnie malała.