Содержание

Cрок службы лампы накаливания: 5 способов продлить

Несмотря на то что классические лампы накаливания успешно вытесняются более эффективными источниками света, они все еще достаточно популярны. Эти осветительные приборы просты по конструкции, недорого стоят и неплохо справляются со своими функциями. Пожалуй, единственный недостаток лампы накаливания – срок службы. Он очень мал, но существует множество способов существенно продлить время жизни лампочки Ильича, и с некоторыми из этих методов ты сегодня познакомишься.

Принцип действия лампы

Прежде чем решать проблемы с малым сроком службы, необходимо понять, что собой представляет лампа накаливания и как она работает.

Конструктивно прибор состоит из герметичной стеклянной колбы, в которую впаяны два электрода. К электродам подключено так называемое рабочее тело – вольфрамовая нить, свернутая в спираль. На эту же колбу крепится цоколь различных конструкций, при помощи которого лампочка подключается к осветительной сети.

Конструкция лампы

В первых конструкциях лампочек воздух из колбы откачивался, для того чтобы нагретая спираль не окислялась. Позже стали поступать проще: заполнять колбу инертными газами. Обычно это смесь азота с аргоном.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Это интересно! Вакуумные лампы существуют и сегодня, но обычно это малогабаритные приборы – лампы для карманных фонарей, индикаторные и т. п.

После подключения лампы спираль под воздействием электрического тока нагревается до 2 000 градусов Цельсия и начинает светиться, а инертные газы не дают вольфраму окисляться и гореть. Температура спирали такова, чтобы, с одной стороны, лампа имела максимально высокую светоотдачу, с другой – ее срок службы был довольно большим (чем выше температура, тем быстрее испаряется вольфрам со спирали).

к содержанию ↑

Причины выхода из строя ламп накаливания

На сегодняшний день средний срок службы лампы накаливания составляет около 1 000 часов. Это не очень много для электронного прибора. Более того, ты наверняка замечал, что очень многие лампочки не отрабатывают даже этого срока. В чем причины такой короткой жизни? Вот основные из них:

  • Тяжелый старт.
    Как тебе наверняка известно из школьного курса физики, при нагревании проводника его сопротивление увеличивается, при охлаждении уменьшается. Для лампочки этот закон является очень проблемным, поскольку сопротивление холодной спирали оказывается в 12 раз ниже, чем разогретой. Это означает, что в момент включения через прибор течет ток, превышающий рабочий в 12 раз (вспомним закон Ома: I = U/R)! Этот эффект называют токовым ударом и защиты от него обычная осветительная лампочка, которую ты вворачиваешь в люстру или настольную лампу, не имеет.

Ты наверняка замечал, что лампочки чаще всего перегорают в момент включения. Происходит это как раз по причине их тяжелого старта.

  • Повышение питающего напряжения.
    При повышении питающего напряжения повышается температура спирали, а значит, она быстрее испаряется – ведь азотно-аргоновая смесь защищает вольфрам лишь от окисления. В результате срок службы перекаленной спирали становится короче, так как она быстрее истончается. В какой-то момент (обычно при следующем включении) спираль не выдерживает токового удара и сгорает. Насколько критично повышение питающего напряжения? Ты удивишься, но если увеличить питающее напряжение всего на 6% (от номинального 220 это всего 10-12 вольт), то средний срок службы лампы накаливания сократится вдвое!
  • Удары и вибрации.
    Очень актуальная проблема для переносных приборов и осветительных устройств, работающих на транспортных средствах. Спираль сама по себе вещь довольно хрупкая, а при нагревании буквально до белого каления вольфрам, как и любой другой металл, теряет механическую прочность. Достаточно как следует тряхнуть настольную лампу или переноску, чтобы нить накала оборвалась и срок службы прибора внезапно закончился. Конструкторы решают проблему увеличения ресурса работы путем укорачивания длины спирали и увеличения числа подвесов. Но все это делается для создания специальных осветительных приборов, к примеру, автомобильных. Обычные «квартирные» лампочки от этой беды практически не защищены.
  • Неисправность осветительного прибора.
    Если питающие провода, патрон или выключатель имеют плохой контакт, то осветительный прибор постоянно подвергается скачкам напряжения, а значит, и токовым ударам. В этом случае он может отработать отмеренное производителем время службы в несколько часов.
  • Плохое качество.
    Имеется в виду качество изготовления прибора. Несмотря на свою относительно простую конструкцию, лампочка – технологически сложный прибор, который не изготовишь «на коленках». Тем не менее некоторые умельцы (не буду показывать пальцем на братьев из Китая, они халтурят не более других, а в последнее время даже меньше) умудряются изготовить вполне работоспособные, на первый взгляд, устройства из ничего и непонятно на каком оборудовании. Средний срок службы такого прибора – 3-4 включения.
к содержанию ↑

Топ 5 способов продлить срок службы лампы накаливания

Как же бороться со всеми вышеперечисленными проблемами и увеличить срок службы лампочки? Самая важная из них – токовый удар, поскольку от нас тут, казалось бы, ничего не зависит. Поэтому оставим его напоследок, а пока пройдемся по оставшимся пунктам.

  1. Превышение питающего напряженияПромышленность выпускает лампочки на различные типы напряжения, поэтому эта проблема решается правильным выбором прибора. Самый распространенный стандарт у нас в стране: 215-235 В, 220- 230 В и 230-240 В. Измерь сам или попроси знакомого электрика измерить напряжение в квартирных розетках. Сделать это необходимо несколько раз на протяжении суток: утром, днем и вечером. Максимальное напряжение, которое покажет тестер, и есть рабочее напряжение в твоей квартире. Именно на это значение и должны быть рассчитаны лампочки, которые ты покупаешь. Обычно диапазон рабочих напряжений обозначается на цоколе или колбе прибора. Можно, конечно, перестраховаться, и взять лампочки с напряжением повыше.
  2. Удары и вибрацииЭтот вопрос решается легко: не переноси включенный осветительный прибор. В случае если это необходимо по особенностям эксплуатации, используй низковольтные лампочки – у них спираль короче. Идеальный вариант увеличения срока службы переносок: использование специальных лампочек, например, автомобильных.
  3. Неисправность осветительной сетиЕсли ты заметил, что в многорожковой люстре сгорает одна и та же лампа, обрати пристальное внимание на исправность светильника. Плохой контакт в патроне или подводящем проводе может стать причиной скачков напряжения, что и вызывает постоянные токовые удары, сжигающие лампочку. То же самое касается и многосекционных выключателей. Если в люстре лампы одной секции имеют подозрительно малый ресурс службы, почисть и подтяни контакты выключателя.
к содержанию ↑

Как бороться с токовым ударом

А теперь займемся главной бедой, которую мы оставили напоследок – токовым ударом во время включения. Как я уже говорил, обычные лампы накаливания никак от него не защищены.Конструкторы ламп вышли на приемлемый срок службы источника света, и так все оставили. Между тем с током включения можно успешно бороться. Как же продлить жизнь ламп накаливания, которые по своим конструктивным особенностям к долгой эксплуатации не готовы? Рассмотрим основные методы борьбы с тяжелым пуском, сокращающим время службы лампочек. Среди них:

  • Понижение питающего напряжения.
  • Плавный разогрев спирали.

Каждый из вариантов увеличения срока службы прибора накаливания имеет свои достоинства и недостатки, но право на жизнь имеют оба.

  1. Увеличиваем срок службы понижением напряженияНаверняка ты знаешь, что переменный ток изменяет свою полярность: сначала течет в одну сторону, потом в другую. Сначала в розетке на фазном проводе относительно нулевого плюсовое, а потом минусовое, и так 50 раз в секунду. А теперь рассмотрим диод – полупроводниковый прибор, известный тебе со школы. Его главное свойство является проводимость тока только в одном направлении. Что будет, если последовательно лампочке включить диод? Абсолютно верно – на лампе, включенной через диод, будет примерно половина действующего напряжения, в другую сторону переменный ток течь не сможет. Значит, в момент включения ток через спираль лампы будет ниже, что существенно продлит время службы осветительного прибора. А вот и схематичное решение проблемы:
Продление срока службы лампочки при помощи диода

Если мощность лампы не превышает 100 Вт, то в качестве Д1 можно использовать практически любой диод, рассчитанный на обратное напряжение не менее 400 В и прямой ток не менее 0.8 А. Если лампа мощнее или слабее, то прямой ток диода нужно пропорционально увеличить или уменьшить.

Врезать в проводку сам диод можно практически в любом месте: в осветительном приборе, выключателе. Либо можно просто включить диод в разрыв провода, питающего лампу. При этом «плюс» и «минус» полупроводника искать не нужно, полярность включения диода значения не имеет и на срок службы лампочки никак не повлияет.

Простой и, казалось бы, идеальный способ продления срока службы, но он имеет существенный недостаток. Поскольку диод срезает одну полуволну сетевого напряжения, частота его (напряжения) снижается вдвое. Это приводит не только к увеличению срока службы самой лампы, но и к весьма заметному мерцанию света. Такое понижение качества освещения неприятно для глаз и вредно при длительном использовании. Поэтому вариант увеличения времени службы лампочки при помощи диода годится только для дежурных источников света, в частности, подсветке хозяйственных помещений и лестничных клеток, где люди находятся короткое время.

Попробуем исключить мерцание лампы, сохранив при этом срок службы неизменным. Для этого воспользуемся свойствами переменного тока. Включим вместо диода конденсатор.

Продление времени службы лампочки при помощи балластного конденсатора

Поскольку конденсатор оказывает сопротивление переменному току, на нем упадет некоторое напряжение. Вследствие этого лампочка, как и в случае с диодом, будет светить с недонакалом. Но поскольку емкость не просто срезает одну полуволну переменного напряжения, а ограничивает ток в обе стороны, лампа мерцать не будет. Срок ее службы будет тот же, что и при включении диода. Если ты решил собрать эту схему, то тебе придется взять бумажный конденсатор с рабочим напряжением не ниже 400 В и емкостью от 2 до 10 мкФ. При этом чем выше емкость, тем ярче будет светить лампа и тем ниже окажется срок ее службы.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту


Пример из жизни:
Конденсатор имеет реактивное сопротивление при работе в цепях переменного тока, аналогично этому может работать и дроссель, но с противоположной ситуацией в плане опережения тока напряжением и наоборот. Таким образом, лампа на 500 Вт была подключена последовательно с дросселем от сгоревшей ДРЛ400 (или ДРЛ1000). Это было сделано из-за нехватки диодов нужной мощности. Тем не менее она светила немного ярче чем в аналогичных прожекторах с диодом, но без пульсаций. Срок службы, в свою очередь, стал значительно больше – 2 года ежедневно в темное время суток (от 7 до 14 часов в сутки)

Есть и еще один метод, позволяющий уменьшить питающее напряжение без увеличения пульсаций и существенно увеличить срок службы осветительного прибора. Для этого достаточно включить 2 лампочки одинаковой мощности последовательно.

Увеличение срока службы ламп при помощи их последовательного включения

В этом случае напряжение между лампочками разделится пополам, и каждой достанется по 110 В. Конечно, придется разориться на покупку второй лампы, но стоят они недорого, а повышенный ресурс службы такого осветителя с лихвой перекроет все расходы.

Указанные два метода увеличения времени службы являются самыми простыми, но, увы, не самыми лучшими. В обоих случаях лампа работает при пониженном напряжении. Это, конечно, увеличивает срок ее службы, но существенно влияет не только на качество освещения, но и на энергоэффективность источника света. Как я говорил, оптимальная температура накала вольфрамовой нити, при которой КПД лампы максимален,  составляет 2 000 градусов Цельсия. Но при пониженном почти вдвое напряжении светоотдача осветительного прибора упадет в 4 раза!

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Имей в виду! При использовании понижения напряжения ни о какой экономии электроэнергии речи быть не может. Лампочка потребляет вдвое меньше, но светит в 4 раза хуже. Единственная выгода от этих методов – существенное (на годы) продление срока службы.

  1. Обеспечиваем «мягкий» старт

Поскольку самый тяжелый режим для лампы, существенно сокращающий время ее службы, – момент включения, то необязательно постоянно питать ее пониженным напряжением. Достаточно лишь увеличить длительность накала спирали. В обычных условиях лампа разогревается за миллисекунды. Но если увеличить это время до секунды, временно ограничив ток через спираль, то проблема увеличения безаварийного времени службы осветительного прибора будет решена.

Один из самых простых и недорогих вариантов увеличения времени эксплуатации – включение последовательно с лампочкой терморезистора. Особенностью этого прибора является сильная зависимость электрического сопротивления от температуры корпуса. Существует два типа терморезисторов: с положительным и отрицательным ТКС (Температурным Коэффициентом Сопротивления). При повышении температуры сопротивление первого типа увеличивается, а сопротивление второго уменьшается. Я думаю, ты уже понял идею.

Если поставить последовательно с лампой прибор с отрицательным ТКС, то в момент включения сопротивление его велико, и ток через лампу сильно ограничивается. По мере разогрева спирали протекающим током разогревается и сам терморезистор. Сопротивление его падает и через некоторое время становится минимальным. Тем самым прекращается работа по ограничению тока через лампу, которая к этому времени уже разогреется. Схема практического применения такого метода чрезвычайно проста и ее соберет практически каждый:

Увеличение срока службы лампы при помощи терморезистора 

Найти такой терморезистор не составит труда, он широко применялся практически во всех отечественных телевизорах 2-5 поколений для системы размагничивания, да и стоит совсем недорого. Эффект от такой доработки очевиден: существенное увеличение срока службы осветительного прибора без ухудшения остальных его характеристик (КПД и светоотдачи).

Схема увеличения срока службы ламп идеальна, но в чем подвох? В том, что в процессе работы терморезистор нагревается до 60-70 градусов Цельсия. Его уже не вставишь в выключатель или пластмассовый цоколь люстры. Единственно возможное место установки – в районе цоколя лампы, что не всегда удобно и эстетично. И, конечно, на нагрев постоянно тратится электроэнергия.

На разогретом терморезисторе при мощности лампы в 75 Вт падает около 2.5 В. Несложно подсчитать, что потребляемая резистором мощность составит около ватта. Не такой и большой перерасход, так что схему можно считать достаточно экономичной.

Есть и более сложные схемы мягкого пуска, увеличивающие срок службы лампочек. Но их повторение требует некоторых знаний электроники, поэтому здесь я их рассматривать не буду. В таких конструкциях в качестве регулирующего элемента используются полупроводниковые приборы: тиристоры или транзисторы.

Если тебе совсем не хочется брать в руки паяльник, то можешь воспользоваться готовым решением. К примеру, диммером с поворотной ручкой или специальным блоком защиты (те, что используются для галогенных ламп, годятся и для обычных), которые можно найти в любом специализированном магазине. Они стоят недешево, но со временем себя окупят, поскольку срок службы лампочек существенно увеличится. Установить купленное устройство может любой электрик. Можно сделать это самостоятельно, если знаешь, для чего служит отвертка и что такое указатель напряжения (индикатор).

Диммер с плавным включением (слева) и блок «мягкого» пуска ламп накаливания существенно продлят срок службы осветительных приборов с лампочками накаливания

Теперь ты знаешь, почему сгорают лампы накаливания, и при желании можешь существенно продлить срок их службы самостоятельно с минимальными затратами.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания


Почему чаще всего лампа сгорает в момент включения?

В момент включения через спираль течет очень большой ток

Это миф. Лампы сгорают в любое время

Из-за самоиндукции спирали на лампе появляется скачок повышенного напряжения

Верно! Не верно!

Продолжить »

В чем недостаток включения лампы через конденсатор?

Лампа мерцает

Лампа светит тускло

Конденсатор сильно нагревается

Верно! Не верно!

Продолжить »

В чем недостаток включения лампы через диод?

Увеличивается расход энергии

Сокращается срок службы лампы

Лампа заметно мерцает и светит тускло

Верно! Не верно!

Продолжить »

В чем недостаток включения лампы через терморезистор?

Резистор сильно нагревается

Потребляет больше энергии

Светит тускло

Лампа мерцает

Верно! Не верно!

Продолжить »

Чем заполнена колба лампы накаливания?

Ничем, там вакуум

Инертным газом или вакуумом – зависит от конструкции

Инертным газом

Парами йода

Верно! Не верно!

Продолжить »

Почему колбу лампы накаливания делают из кварцевого стекла?

Кварц лучше пропускает видимый свет

Чтобы колба не расплавилась от раскаленной спирали

Ее не делают из кварцевого стекла

Верно! Не верно!

Продолжить »

Все ли ты знаешь о лампах накаливания

Похоже ты ничего не знаешь про лампы накаливания

Слабенько, побеседуй о лампах со знакомым электриком.

Неплохо, но что-то ты не понял или еще не читал наши статьи?

Ты знаешь всё про лампы накаливания!

Share your Results:

Facebook ВКонтакте

  Перепройти тест!

Предыдущая

НакаливанияКакой световой поток выдают лампы накаливания

Спасибо, помогло!Не помогло

8 класс урок 30 апреля. Лампа накаливания | Кирилл Симонов

Современная лампа накаливания имеет стеклянный баллон, к которому крепится металлический цоколь с винтовой нарезкой. Концы нити накала приварены к электродам и дополнительно поддерживаются двумя крючками. Выводы электродов соединены с цоколем. К одному из них с помощью сварки подключается предохранитель, а затем этот вывод приваривается к корпусу цоколя. Вывод второго электрода через изолятор из стекломассы (рис. 1) припаивается к центральному электроду, закреплённому к нижней части цоколя.

Для увеличения срока службы лампы воздух из стеклянной колбы удаляют (вакуумные лампы) или заполняют колбу инертным газом (газонаполненные лампы).

Рис. 1. Лампа накаливания: 1 — цоколь, 2 — контакт, 3 — стеклянная колба, 4 — нить накала, 5 — газ (аргон, криптон), 6 — предохранитель

Лампы накаливания мощностью до 40 Вт — вакуумные, рабочая температура нити накала в них достигает 2400 °С. Лампы мощностью 60 Вт и выше — газонаполненные, температура нити накала в этих лампах выше 3000 °С. Газ уменьшает распыление вольфрамовой нити, увеличивая тем самым срок службы лампы, позволяет повысить температуру нагрева и соответственно яркость свечения.

Промышленность выпускает лампы накаливания разных форм и размеров (см. рис. 82).

Мощность ламп накаливания в бытовых осветительных устройствах в пределах 15-300 Вт. Чем больше мощность лампы, тем больше электроэнергии необходимо для её работы. На колбе и цоколе электрической лампы есть надписи, информирующие о величине рабочего напряжения лампы и её мощности:

  • лампочка карманного фонарика — 3,5 В;
  • лампочка мотоцикла — 6 В;
  • автомобильные лампы — 12 В;
  • в бытовой осветительной сети — 127, 220 и 230 В.

Лампы накаливания очень чувствительны к колебаниям напряжения. Например, увеличение напряжения на 10% повышает световую отдачу лампы на 40 %, но при этом сокращает срок её службы на 65 %. Уменьшение напряжения на 10% снижает светоотдачу лампы на 37%, но увеличивает срок службы лампы на 50%.

Срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1000 часов непрерывной работы, т. е. около года домашней эксплуатации, но при условии, что напряжение электрической сети не превышает 220 В. Если напряжение сети время от времени повышается, то срок службы лампы накаливания резко сокращается. На этот случай выпускаются лампы на повышенное напряжение — 235-245 В. Такие лампы следует использовать в местах, где их часто приходится включать-выключать, и при затрудненном доступе к ним.

Если лампы служат более двух лет, то это показатель того, что они горят с недостаточным накалом и их световой поток значительно уменьшен. При снижении напряжения на 1 % от номинального световой поток лампы накаливания уменьшается на 3-4%. Для таких случаев выпускаются лампы, рассчитанные на пониженное напряжение — 215-225 В.

Большая часть электрической энергии (до 95%) в лампе накаливания превращается в невидимое инфракрасное излучение, т. е. в тепло. В некоторых случаях это позволяет использовать лампу накаливания в качестве источника тепла.

Известно, что при нагревании металлов до 530 °С они начинают излучать особый розоватый свет. При 700 °С свет становится тёмно-красным, а при 1500 °С — ослепительно белым, что и используют в электрической лампе накаливания.

При длительном сроке эксплуатации лампы её нить накала утончается за счёт распыления вольфрама, сопротивление нити увеличивается, снижается её температура, интенсивность светового потока уменьшается на 15-20%. Процесс разрушения нити накала заканчивается её разрывом. В этом случае мы говорим, что лампочка перегорела.

Каждый из нас бывал свидетелем этого финала. Перед тем как окончательно потухнуть, свет сначала меркнет, потом ярко вспыхивает, а иногда стеклянный баллон даже взрывается. Почему это происходит?

В разрыве изношенной вольфрамовой нити, между её разошедшимися концами, возникает электрическая дуга, видимая нами, как яркая вспышка света. Температура этого электрического разряда превышает температуру плавления вольфрама, и это приводит к очередному разрыву нити на другом её участке. Раскалённый обрывок спирали падает на стекло, баллон разрывается. Для защиты от этого пожаро- и травмоопасного явления в отечественных лампах мощностью 60 Вт и выше в одном из медных выводов лампочки (см. рис. 83) устанавливается плавкий предохранитель. Он представляет собой участок вывода, выполненный из легкоплавкого металла, который при повышении температуры от разряда электрической дуги успевает расплавиться раньше, чем вольфрамовая нить, окончательно разрывает цепь и в конечном счёте предотвращает взрыв стеклянного баллона.

Импортные лампы, лишённые этой защиты, имеют дополнительную маркировку, указывающую, в каком положении должна использоваться лампа: баллоном вверх или вбок, но не вниз (в последнем случае стекло баллона наиболее уязвимо).

Лампа накаливания во время работы греется, что приводит к нагреванию плафона светильника и к повышенной циркуляции воздуха и частиц пыли вокруг него. При выключении лампы циркуляция воздуха уменьшается, частицы пыли и копоти оседают на лампе и плафоне. С течением времени слой пыли и копоти на поверхности светильника накапливается и начинает сильно поглощать свет, снижая освещённость в помещении. Особенно быстро скапливается пыль и копоть там, где лампы устанавливают колбой вверх. В таких светильниках лампы, плафоны и арматуру рекомендуется протирать не реже двух раз в месяц. Вторым правилом эксплуатации осветительных приборов является своевременная замена перегоревших ламп.

Все работы, связанные с уходом за светильниками, в целях безопасности следует проводить при выключенном напряжении и охлаждении ламп накаливания до комнатной температуры.

Новые слова и понятия

Нить накала, стеклянный баллон, инфракрасное излучение, газонаполненные лампы, вакуумные лампы.

Проверяем свои знания

1. На какие мощности рассчитаны стандартные газонаполненные и вакуумные лампы накаливания?

2. Какой максимальный КПД имеют лампы накаливания? Каков средний срок их службы?

3. Что является причиной разрыва спирали в лампах накаливания?

4. Как расходуется электроэнергия в лампе накаливания?

5. Для каких целей помимо освещения можно использовать лампы накаливания?

ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕЕЕ1.Чем отличается лампа накаливания от дуговой лампы?2.Кто и как усовершенствовал лампу накаливания?3.Почему дуговые лампы не находят применения в быту?4.Почему люминесцентные лампы чаще используются в общественных местах и относительно редко в домашних условиях?5.Каков максимальный КПД и средний срок службы лампы накаливания?6.Что является причиной разрыва спирали в лампах накаливания?

Детство время золотое.
За общим столом еда вкуснее.
В здоровом теле – здоровый дух

2.  What are you drinking?
3. When is your birthday?
4. How many mobile phones have you got?
5. Where is your computer?

Не входят скрипка труба там-там проверено

Шерсть, мясо, молоко, одежду.

Начинается Ай в Большом клюквенном болоте, расположенном между хребтами Аваляк, Ягодные горы и Уреньга, на высоте 760 м. над уровнем моря. В верхнем течении река Ай течет с юго-запада на северо-восток. В среднем и нижнем течении с юго-востока на северо-запад. Впадает река Ай в Уфимку в 392 км от ее устья.

Особенности ламп накаливания, статья VSE-E.COM / Новости

Правильный монтаж светильников в доме имеет огромное значение для комфортного проживания. Потолочные, настенные или напольные устройства во многом отвечают за атмосферу, эстетику, уют, расставленные акценты в помещениях. Правильный выбор и монтаж источников света – это баланс между функциональностью, безопасностью и красотой интерьера.

Какой светильник выбрать для дома или квартиры – это дело вкуса и полностью зависит от предпочтений владельцев. Что касается выбора правильных ламп, здесь важно подробнее разобраться в вопросе, так как от того, какие источники света применяются в помещении, зависит уровень освещенности, затраты на электричество, долговечность. Об этом поговорим подробнее.

Интересные факты о лампах

Факт 1

С лампами связана интересная история о запланированном устаревании. Это случилось в 20-е годы ХХ столетия, когда все производители ламп накаливания решили устроить так называемый заговор устаревания. В истории его запомнили под названием «Фебус». Компании-производители ламп организовали совместную встречу и решили, что для того, чтобы лампы продавались лучше, необходимо изменить им длительность горения. В результате было принято решение сократить срок эксплуатации устройств до 1000 часов горения с 2500 часов. Вскоре началась война, что помешало в полной мере осуществить этот план. Тем не менее, такие производители как Philips, General Electric и Osram начали изготавливать лампочки с меньшим сроком работы.

Факт 2

Если лампа накаливания перегорела, её можно попробовать починить самостоятельно. Это можно сделать, если целы все её части, кроме нити. Разорванную в одном месте нить получится соединить, потряхивая и поворачивая колбу лампочки, до того момента, пока два конца нити снова не соединятся. В процессе горения нити под воздействием высокой температуры могут спаяться и их работа будет продолжена.

Факт 3

В Соединенных Штатах Америки, штат Калифорния, город Ливермоль есть лампа, занесенная в Книгу рекордов Гиннеса в 1972 году. Причиной такого почетного места стала длительность срока бесперебойной работы устройства, которое горит уже на протяжении почти 119 лет (с 1901 года). Каким образом это возможно? Всё дело в технических характеристиках: мощность 60 Ватт, работа на малой мощности – 4 Вт при глубоком недокале и низком коэффициенте полезного действия.

Факт 4

Пока лампочка Эдисона не стала популярной, люди спали ориентировочно по 10 часов в сутки.

Факт 5

Чтобы сделать обычную лампочку, необходимо использовать не менее семи видов металлов.

Факт 6

Такое популярное в народе выражение «Мне до лампочки!» означает по смыслу аналогичное выражение «Мне всё равно».

Характеристики разных видов ламп

Параметры

Лампа накаливания

Галогенная лампа

Энергосберегающая лампа

Светодиодная лампа

Мощность, ВТ

50 Вт = 50 Вт

35 Вт = 50 Вт

11 Вт ≈ 50 Вт

5 Вт ≈ 50 Вт

Эффективность, Лм/Вт

10

20

65

120

Срок службы, ч

1 000 – 1 200

≈ 6000

6 000 – 8 000

50 000 – 60 000

Количество ламп за 50 000 ч работы

50

≈ 8

≈ 6

1

Температура цвета, К

2 100 – 3 000

2 100-3 000

5 500 – 6 500

2 100 – 10 000

Мерцание (пульсации)

есть

минимальные

есть

отсутствует

Использование при низкой температуре окружающей среды

Затруднительно

Затруднительно

Затруднительно

Возможно

Эффект ВКЛ/ВЫКЛ:

Сокращает срок службы

Сокращает срок службы

Сокращает срок службы

Не имеет значения

Нагрев

Очень высокий

Очень высокий

Средний

Незначительный

Прочность лампы

Хрупкая

Хрупкая

Очень хрупкая

Прочная

Долговечность и коэффициент полезного действия ламп накаливания

Практически весь электроток, поступающий к лампе, превращается в излучение. При этом преобразование энергии в тепло или конвекцию достаточно невелико. Глаз человека способен видеть лишь небольшой диапазон волн такого излучения – исключительно видимый спектр. Остальная часть волн – инфракрасные и воспринимаются нами как тепло.

КПД лампы накаливания – это соотношение мощности видимого светового потока к полной используемой мощности. Максимального значения 15 % коэффициент полезного действия обычных ламп достигает при температуре 3 400 К. Температура 2 700 К характерна для лампочки в 60 Вт, КПД света в ней составляет приблизительно 5 %, а длительность срока эксплуатации – около 1000 часов.

При росте температуры увеличивается и КПД лампочки, однако это, безусловно, повлияет на её долговечность. Так, если температура нитей составит порядка 3 400 К, гореть устройство будет только несколько часов. То есть, при увеличении напряжения на 20 % яркость будет выше в 2 раза, а время эксплуатации сократится на 95%.

При уменьшении напряжение снизится коэффициент полезного действия и повысится срок службы. Если напряжение сократить вдвое, то КПД уменьшится в 4-5 раз, а время работы повысится почти в 1 000 раз. Этим пользуются при организации освещения, которое бы работало в дежурном режиме. Например, на лестничных клетках и в подъездах многоквартирных домов.

Чем обусловлен срок службы лампы накаливания? Независимо от типа светильников, настенных или потолочных, влияет на срок работы лампочки испарение материала, из которого сделана нить, в процессе функционирования, а также появление на поверхности нити участков неоднородности. В процессе работы материал на поверхности нити в некоторых участках испаряется, что приводит к их истончению. В таких местах возникает более высокое электрическое сопротивление, а значит и больший нагрев участков нити с последующим повышением испарения материала. После того, как на одном из таких утончений материал сильно оплавится или совсем испарится, лампа перестает работать.

Самая распространенная причина быстрого выхода лампы из строя из-за разрыва нити накаливания происходит при резкой подаче напряжения. Чтобы продлить срок эксплуатации, можно применять приборы, отвечающие за плавный запуск изделия в работу.

Почему лампы накаливания чаще всего перегорают при включении? Ответ прост: при комнатной температуре вольфрам характеризуется удельным сопротивлением, которое в два раза выше, нежели удельное сопротивление алюминия. Когда происходит включение лампочки, пусковой ток при этом превышает номинальные показатели в десять и больше раз, поэтому лампы и перегорают в момент включения. Чтобы защитить сеть от перепадов напряжения и сохранить в рабочем состоянии лампочку, многие из таких устройств имеют встроенный плавкий предохранитель.

Понизить пусковой ток помогают терморезисторы с отрицательным показателем температурного сопротивления. Когда лампочка включается, резистор остается холодным при большом сопротивлении. Когда он прогревается, показатели сопротивления значительно уменьшаются и на лампу идет практически всё напряжение от электоросети.
Значительно реже применяются реактивные ограничители пускового тока. Тиристорные пусковые диммеры – ручные или автоматические – используются, наоборот, достаточно часто в быту.

В интернет-магазине VSE-E представлен широкий ассортимент источников света: галогенных, светодиодных, энергосберегающих ламп и ламп накаливания по доступным ценам в наличии на собственном складе в Киеве. Обращайтесь!

§ 30. Освещение жилого помещения. Виды проводов – Технология 6 класс – Дистанционное обучение – Каталог статей – УМЕЛЫЕ РУЧКИ

§ 30. Освещение жилого помещения. Виды проводов

Перечислите осветительные приборы, которые вы обычно используете. Подумайте, какие опасности могут подстерегать человека при неаккуратном или неправильном их применении.

Бытовые электроприборы – это электрические или электромеханические устройства, которые обеспечивают человеку возможность проживания в доме или квартире, делают это проживание комфортным, помогают в домашнем хозяйстве. В настоящее время существует огромное количество разнообразных бытовых электроприборов. Важное место среди них занимают электроосветительные приборы.

        Известно, что солнечный свет повышает устойчивость организма к болезням, способствует правильному росту и развитию детей. Поэтому следует создавать условия для максимального доступа солнечного света в помещения. Известно, что запылённые стёкла задерживают около 20 % света, поэтому их надо протирать два раза в месяц изнутри и по возможности снаружи. Если комната подростка выходит на лоджию или балкон, не желательно их застеклять – это ухудшает воздушный и световой режим помещения.

        Когда солнце заходит, человек включает искусственное освещение. Отдых и зрительная работа требуют разного освещения. Наиболее рационально во всех помещениях сочетать как потолочные (люстры) (рис. 1, а), так и местные (настенные, настольные и т. п.) светильники. Например, для комнаты площадью 15 квадратных метров, оклеенной светлыми обоями и обставленной светлой мебелью, требуется потолочный светильник с тремя лампами накаливания мощностью 60 ватт или энергосберегающими лампами мощностью 13 ватт. Если человек отдыхает и ему не нужно яркое освещение, то применяют светильники настенные (бра) (рис. 1, б) или напольные (торшеры) (рис. 1, в). Для освещения стола служат настольные лампы (рис. 1, г), а для небольшого освещения ночью – ночники (рис. 1, д).

Рис. 1. Бытовые электрические светильники: а люстры; б бра; в торшер; г настольные лампы; д ночники

         Преобразование электрической энергии в световую основано на двух факторах – 1) температурном и 2) способности некоторых тел (люминофоров) к свечению. На основе температурного фактора работают тепловые источники света – лампы накаливания (рис. 2, а) и дуговые лампы (рис. 2, б). На основе способности некоторых тел к свечению работают люминесцентные лампы (рис. 2, в). В дуговых лампах свет идёт от электрической дуги, возникающей между двумя электродами, которые при этом постепенно сгорают.        Промышленность выпускает лампы накаливания разных форм и размеров (рис. 2).

Рис. 2. Виды электрических ламп: а – лампа накаливания; б – дуговая ртутная лампа; в – энергосберегающие люминесцентные лампы

        В создании лампы накаливания приняло участие большое количество учёных и инженеров. Первую электрическую лампу накаливания изобрёл в 1872 году русский инженер-электротехник Александр Николаевич Лодыгин (рис. 3).  Именно он предложил использовать в качестве материала для нити накала вольфрам и предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух для увеличения срока её службы.

Рис. 3. Русский электротехник Александр Николаевич Лодыгин

         В его лампочке электрический ток проходил по угольной нити, которая не выдерживала высокой температуры накала и взрывалась. Лампа Лодыгина была очень недолговечной и по срокам службы значительно уступала дуговой. Никак не удавалось подобрать металл, тоненькая нить которого, накаляясь, не плавилась бы. Пробовались самые редкие и самые стойкие металлы. И лишь после 20 лет поисков решил эту задачу опять-таки А.Н. Лодыгин. Нужным материалом оказался вольфрам. Теперь во всём мире из него делают нити накала для электроламп.

     В настоящее время дуговые лампы находят применение в качестве мощных источников света в прожекторах. Изобретателем дуговой лампы был русский учёный П.Н. Яблочков (рис. 4). Созданная им в 1886 г. дуговая лампа получила название «свеча Яблочкова». В дуговых лампах (см. рис. 2, б) свет излучает электрическая дуга, возникающая между двумя электродами. Дуговые лампы применяют в качестве мощных источников света в прожекторах.

Рис. 4. Русский инженер Пётр Николаевич Яблочков

       Заслуга разработки люминесцентного освещения принадлежит русскому академику Сергей Иванович Вавилову и его ученикам (рис. 5).  Сегодня трудно себе представить городское освещение без этих ламп, как и световую рекламу — без неонового многоцветия. Люминесцентные осветительные приборы всё глубже проникают в наш быт, однако самой популярной остаётся привычная всем нам лампа накаливания.

Рис. 5. Русский академик Сергей Иванович Вавилов

        В 1879 году американский изобретатель Томас Эдисон усовершенствовал лампу накаливания, (рис. 6)  откачав из неё воздух, что сразу значительно увеличило срок её службы. Впоследствии угольная нить была заменена вольфрамовой спиралью, которая благодаря высокой температуре плавления этого металла (3400 °С) сделала лампу накаливания долговечной.

Рис. 6. Американский изобретатель Томас Эдисон

Лампа накаливания

       Современная лампа накаливания имеет стеклянный баллон, к которому крепится металлический цоколь с винтовой нарезкой. Концы нити накала приварены к электродам и дополнительно поддерживаются двумя крючками (рис. 7). Выводы электродов соединены с цоколем. К одному из них с помощью сварки подключается предохранитель, а затем этот вывод приваривается к корпусу цоколя. Вывод второго электрода через изолятор из стекломассы припаивается к центральному электроду, закреплённому к нижней части цоколя.

Рис. 7.  Устройство лампы накаливания: а – стеклянная колба; б – нить накала; в – штабик;  г – электроды; д – цоколь; е – изолятор; ж – центральный контакт

        Для увеличения срока службы лампы воздух из стеклянной колбы удаляют (вакуумные лампы) или заполняют колбу инертным газом (газонаполненные лампы).

В зависимости от области применения различают лампы накаливания общего назначения (рис. 7), лампы для фар автомобиля, для холодильников, индикаторные лампы и др. Размеры колб ламп накаливания могут быть самыми разными. Осветительные лампы накаливания, которые мы применяем дома, получают энергию из квартирной электросети, поэтому они рассчитаны на напряжение 15- 220 В.  Чем больше мощность лампы, тем больше электроэнергии необходимо для её работы. На колбе и цоколе электрической лампы есть надписи, информирующие о величине рабочего напряжения лампы и её мощности:

  • лампочка карманного фонарика — 3,5 В;
  • лампочка мотоцикла — 6 В;
  • автомобильные лампы — 12 В;
  • в бытовой осветительной сети — 127, 220 и 230 В.

Срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1000 часов непрерывной работы. Большая часть электрической энергии (до 95%) в лампе накаливания превращается в невидимое инфракрасное излучение, т. е. в тепло. В ряде случаев это позволяет использовать лампу накаливания в качестве источника тепла.

Лампы накаливания используют в бытовых осветительных приборах. Однако сейчас их начинают вытеснять энергосберегающие люминесцентные лампы. Это объясняется тем, что люминесцентные лампы создают большой световой поток при относительно малом потреблении электрической энергии.

       Лампы накаливания мощностью до 40 Вт — вакуумные, рабочая температура нити накала в них достигает 2400 °С. Лампы мощностью 60 Вт и выше — газонаполненные, температура нити накала в этих лампах выше 3000 °С. Газ уменьшает распыление вольфрамовой нити, увеличивая тем самым срок службы лампы, позволяет повысить температуру нагрева и соответственно яркость свечения.
         Лампы накаливания очень чувствительны к колебаниям напряжения. Например, увеличение напряжения на 10% повышает световую отдачу лампы на 40 %, но при этом сокращает срок её службы на 65 %. Уменьшение напряжения на 10% снижает светоотдачу лампы на 37%, но увеличивает срок службы лампы на 50%.  Срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1000 часов непрерывной работы, т. е. около года домашней эксплуатации, но при условии, что напряжение электрической сети не превышает 220 В. Если напряжение сети время от времени повышается, то срок службы лампы накаливания резко сокращается. На этот случай выпускаются лампы на повышенное напряжение — 235-245 В. Такие лампы следует использовать в местах, где их часто приходится включать-выключать, и при затрудненном доступе к ним.

        Если лампы служат более двух лет, то это показатель того, что они горят с недостаточным накалом и их световой поток значительно уменьшен. При снижении напряжения на 1 % от номинального световой поток лампы накаливания уменьшается на 3-4%. Для таких случаев выпускаются лампы, рассчитанные на пониженное напряжение — 215-225 В.

       Большая часть электрической энергии (до 95%) в лампе накаливания превращается в невидимое инфракрасное излучение, т. е. в тепло. В некоторых случаях это позволяет использовать лампу накаливания в качестве источника тепла.

        Известно, что при нагревании металлов до 530 °С они начинают излучать особый розоватый свет. При 700 °С свет становится тёмно-красным, а при 1500 °С — ослепительно белым, что и используют в электрической лампе накаливания.

       При длительном сроке эксплуатации лампы её нить накала утончается за счёт распыления вольфрама, сопротивление нити увеличивается, снижается её температура, интенсивность светового потока уменьшается на 15-20%. Процесс разрушения нити накала заканчивается её разрывом. В этом случае мы говорим, что лампочка перегорела.

       Каждый из нас бывал свидетелем этого финала. Перед тем как окончательно потухнуть, свет сначала меркнет, потом ярко вспыхивает, а иногда стеклянный баллон даже взрывается. Почему это происходит?

        В разрыве изношенной вольфрамовой нити, между её разошедшимися концами, возникает электрическая дуга, видимая нами, как яркая вспышка света. Температура этого электрического разряда превышает температуру плавления вольфрама, и это приводит к очередному разрыву нити на другом её участке. Раскалённый обрывок спирали падает на стекло, баллон разрывается. Для защиты от этого пожаро- и травмоопасного явления в отечественных лампах мощностью 60 Вт и выше в одном из медных выводов лампочки устанавливается плавкий предохранитель. Он представляет собой участок вывода, выполненный из легкоплавкого металла, который при повышении температуры от разряда электрической дуги успевает расплавиться раньше, чем вольфрамовая нить, окончательно разрывает цепь и в конечном счёте предотвращает взрыв стеклянного баллона.

       Импортные лампы, лишённые этой защиты, имеют дополнительную маркировку, указывающую, в каком положении должна использоваться лампа: баллоном вверх или вбок, но не вниз (в последнем случае стекло баллона наиболее уязвимо).

         Лампа накаливания во время работы греется, что приводит к нагреванию плафона светильника и к повышенной циркуляции воздуха и частиц пыли вокруг него. При выключении лампы циркуляция воздуха уменьшается, частицы пыли и копоти оседают на лампе и плафоне. С течением времени слой пыли и копоти на поверхности светильника накапливается и начинает сильно поглощать свет, снижая освещённость в помещении. Особенно быстро скапливается пыль и копоть там, где лампы устанавливают колбой вверх. В таких светильниках лампы, плафоны и арматуру рекомендуется протирать не реже двух раз в месяц. Вторым правилом эксплуатации осветительных приборов является своевременная замена перегоревших ламп.

       Все работы, связанные с уходом за светильниками, в целях безопасности следует проводить при выключенном напряжении и охлаждении ламп накаливания до комнатной температуры.

Люминесцентные лампы

          Благодаря простым правилам эксплуатации и низкой стоимости лампы накаливания находят весьма широкое применение в бытовых осветительных приборах. Однако они начинают постепенно вытесняться люминесцентными лампами и светильниками на их основе. Это объясняется тем, что люминесцентные лампы создают сравнительно большой световой поток при относительно малом потреблении электрической энергии. Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, из которой удалён воздух (рис. 8).

Рис. 8. Конструкция люминесцентной лампы: а — вид в разрезе, б — конструкция; 1 — стеклянная трубка, 2 — нити накала, 3 — капля ртути, 4 — покрытие из люминофора, 5 — пластмассовый цоколь

         Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором — веществом, которое начинает светиться при облучении ультрафиолетовым светом. Трубку лампы заполняют небольшим количеством инертного газа, например аргона, и вводят капельку ртути. У каждого конца трубки смонтированы нити накала, которые являются одновременно электродами лампы. Нити накала при нагреве испускают электроны, нагревая аргон и ртуть. Под действием тепла капелька ртути испаряется и переходит в газообразное состояние. Ультрафиолетовое свечение паров ртути, имеющее слегка фиолетовый оттенок, возникает при электрическом пробое паров ртути.

     Процесс пробоя паров ртути похож на пробой воздуха при грозе, когда между заряженным облаком и землёй проскакивает поток электрических зарядов в виде молнии. В природе этот процесс кратковременен. В лампе же он поддерживается постоянно за счёт источника энергопитания и дросселя (Др) — катушки с железным сердечником. Дроссель служит как для ограничения силы тока в лампе, так и для создания дополнительного кратковременного напряжения, достаточного для эффекта пробоя. Когда ультрафиолетовое излучение падает на люминофорное покрытие, последнее начинает светиться ярким дневным светом.

       Включение и выключение нитей накала в люминесцентной лампе происходит автоматически, с помощью специального пускового выключателя — стартёра. В случае отсутствия стартёра его можно заменить кнопкой или обычным выключателем (рис. 9).

Рис. 9. Схема включения люминесцентной лампы

         Люминесцентные лампы работают 12 000 часов при коэффициенте полезного действия в несколько раз большем, чем у ламп накаливания. Однако люминесцентные лампы имеют более сложную систему запуска (включения).

Внимание

С люминесцентной лампой следует обращаться с большой осторожностью, так как капелька ртути, находящаяся в трубке лампы, является опасным для жизни человека веществом. Категорически запрещается разбивать трубку лампы. После выхода из строя, люминесцентные лампы нельзя выбрасывать. Вышедшие из строя лампы следует сдавать на специальные пункты утилизации для удаления ртути.

        Указанные трудности ограничивают использование люминесцентных ламп в быту, так как для их обслуживания требуется определённая квалификация. Тем не менее в последнее время отечественные и зарубежные производители стали выпускать декоративные светильники с люминесцентными лампами. Для упрощения эксплуатации в быту все дополнительные компоненты к светильнику смонтированы в едином герметизированном корпусе и не подлежат ремонту в бытовых условиях. Светильник подключается к электрической сети с помощью вилки и включается выключателем, вмонтированным в корпус, что вызывает некоторые трудности при установке светильника на большой высоте.

Неоновые лампы

         Трубка неоновой лампы заполняется неоном в смеси с другими газами для получения свечения разного цвета. Чистый неон светится оранжевым цветом; добавляя к нему другие газы, можно получить синее, зелёное, красное и белое свечение. Чтобы возникло свечение, к трубке с помощью электродов от источника переменного тока подаётся высоковольтное напряжение, которое вызывает пробой в газе. Чем длиннее трубка, тем большее напряжение требуется для её зажигания. Однако небольшие неоновые лампы, используемые в устройствах индикации, например сигнальная лампочка утюга, работают от напряжения всего лишь в 110 В. Для питания неоновых рекламных надписей требуется напряжение в несколько десятков киловольт. Такое высокое напряжение для питания неоновых ламп получают с помощью повышающих трансформаторов. Схема включения неоновой лампы приведена на рисунке 10.

Рис. 10. Схема включения неоновой лампы: 1 — первичная обмотка, 2 — трансформатор, 3 — вторичная обмотка, 4 — электроды, 5 — газонаполненная трубка

Виды проводов

Провод – это кабельное изделие, которое предназначено для соединения потребителя с источником электрического тока. Состоит провод из одной неизолированной или нескольких изолированных скрученных жил. Разделяются провода на голые (без оболочки) и изолированные. В качестве изоляции используются специальные лаковые покрытия, полимеры или их комбинации.

Кроме типа изоляции провода классифицируют по теплостойкости, материалу проводника, диаметру и площади поперечного сечения, гибкости и проводимости.

Рис. 11. Провода

Кабель – это одна или несколько изолированных жил (проводников), которые заключены в герметичную защитную оболочку. В зависимости от дальнейшего предназначения кабель может иметь дополнительное защитное покрытие, например –  экран, бронированную оплётку, сшитый полиэтиленовый слой, обеспечивающий высокие диэлектрические свойства изоляции. По типу кабеля разделяются на силовые и контрольные.

Силовой кабель  служит для передачи электроэнергии на большие расстояния по воздуху, воде, земле. Контрольный кабель предназначен для передачи информации и данных в автоматизированных системах управления.

Во время работы электросети происходит нагрев проводов. Из-за этого их не следует располагать в одном месте в больших количествах. Всегда нужно обращать внимание на стандарты, которые прописаны в нормативной документации, регламентирующей электросети. Зачастую при монтаже требуется обустройство параллельной проводки с изгибами и поворотами.

Современные кабели имеют трехжильную структуру, в которой ключевым материалом выступает медь. Алюминиевая проводка в квартире используется очень редко, так как медь является более приемлемым материалом и соответствует нынешним стандартам. Сечение проводов подбирается индивидуально в зависимости от показателя расчетной мощности в системе. Для того чтобы подобрать нужное сечение, можно воспользоваться одной из таблиц в интернете. Стандартный вариант – использование кабеля, сечение которого составляет 2,5 мм (для подвода электрического тока к розеткам). В свою очередь, подпитка осветительных приборов осуществляется с помощью 1,5-миллиметровых проводов.

Рис. 12. Кабели

Полезная информация!  В некоторых случаях прокладка проводки в квартире учитывает обустройство отдельного кабеля (например, для стиральной машинки). Это связано с тем, что старая система может не выдерживать напряжения, которого требует современная техника.

Шнур – это провод сечением не более 1,5 мм², который имеет изолированные многопроволочные жилы повышенной гибкости, соединённые между собой общей изоляцией. Шнуры применяют для соединения подвижных бытовых приборов с источником тока.

Рис. 13. Шнур

 

Новые слова и понятия

Тепловые источники света, люминесцентные источники света, лампы накаливания, дуговые лампы. Нить накала, стеклянный баллон, инфракрасное излучение, газонаполненные лампы, вакуумные лампы.

Проверяем свои знания
  1. На какие мощности рассчитаны стандартные газонаполненные и вакуумные лампы накаливания?
  2. Чем отличается лампа накаливания от дуговой лампы?
  3. Почему дуговые лампы не находят применения в быту?
  4. Почему люминесцентные лампы чаще используются в общественных местах и относительно редко в домашних условиях?
  5. Почему в быту чаще используются лампы накаливания?
  6. Какой максимальный КПД имеют лампы накаливания?
  7. Каков средний срок службы лампы накаливания?
  8. Что является причиной разрыва спирали в лампах накаливания?
  9. Как расходуется электроэнергия в лампе накаливания?
  10. Для каких целей помимо освещения можно использовать лампы накаливания?
  11. Кто изобрёл лампу накаливания и дуговую лампу?
  12. Кто и как усовершенствовал лампу накаливания?
  13. Почему спираль лампы накаливания изготовляют из вольфрама?
  14. Каково назначение стартёра люминесцентной лампы?
  15. Почему вышедшую из строя люминесцентную лампу следует утилизировать?
  16. Перечислите достоинства и недостатки люминесцентных ламп и ламп накаливания.
  17. Каким образом изменяется цвет свечения неоновых ламп?
  18. Где используются неоновые лампы?

 

Практическая работа

Задание. Провести энергетический аудит школы.

  1. Исследуйте разные помещения школы. Оцените использование электроэнергии по потреблению света или тепла.
  2. Выясните, существуют ли санитарные государственные нормы освещённости в школах и сравните их с условиями в вашей школе, классе, мастерской.
  3. Выясните у завхоза школы, учителей:
    • Какие лампы применяются в разных помещениях?
    • Энергетическую эффективность типов используемых ламп.
    • Как часто остаётся невыключенным ненужное освещение в классах и подсобных помещениях?
    • Как часто меняются перегоревшие лампы?
    • В каких помещениях лампочки перегорают чаще всего? Почему?
  4. Отыщите другие используемые в школе электронагревательные приборы, например электрические камины, обогреватели. Определите их мощность и продолжительность ежедневной работы.
  5. Оцените состояние дверей и окон: есть ли сквозняки, установлены ли двойные рамы?
  6. Свои исследования оформите в письменном виде в качестве доклада. Он должен включать конкретные данные, подтверждающие ваши выводы, и рекомендации. Ознакомьте с ними своих товарищей и учителей.
  7. Аналогичную работу проделайте дома. Результаты представьте в виде письменного отчёта с рекомендациями по экономии электроэнергии в быту. Поделитесь вашими выводами с членами семьи, соседями.
  8. Возьмите лампу накаливания и ознакомьтесь с её электрическими параметрами; исходя из этих параметров вычислите сопротивление нити накала, а затем измерьте его с помощью электроизмерительного прибора. Объясните, почему измеренное вами сопротивление нити накала довольно значительно отличается от рассчитанного его значения.

 

 

 

Сравнительный анализ источников света

Информация о материале
Обновлено: 31 мая 2020

Нас интересует целый ряд параметров ламп, определяющих, насколько они применимы в том или ином проекте (как говорят светотехники, в осветительной установке). Во-первых, это характеристики, определяющие количество света, которое дает та или иная лампа. Прежде всего, это световой поток в люменах, значение которого всегда приводится в каталогах.

Например, установленная в люстре лампа накаливания мощностью 100 Вт может иметь световой поток в 1200 Лм, 35-ваттная “галогенка” 600 Лм, а натриевая лампа мощностью 400 Вт в светильнике, освещающем проезжую часть,48 000 Лм. Легко заметить, что разные типы ламп имеют разную световую отдачу, определяющую эффективность преобразования электрической энергии в свет и, следовательно, разную экономическую эффективность применения.
О световой отдаче

Световую отдачу лампы измеряют в Лм/Вт (“люменов с ватта”, имея в виду, что каждый ватт потребленной электроэнергии “преобразуется” в некоторое количество люменов светового потока). Это наиболее важный параметр лампы с точки зрения энергосбережения, и прогресс источников света это в большой степени увеличение световой отдачи, ее приближение к теоретическим пределам. Эти пределы, то есть максимальные значения световой отдачи при “идеальном” преобразовании электроэнергии в свет, можно оценить для разных типов ламп. Для этого нужно вспомнить соотношение между воспринимаемым человеческим глазом светом (система световых величин, в том числе и световой поток, измеряемый в люменах) и мощностью излучения (измеряется, как и положено мощности, в ваттах). Это соотношение, или, попросту, чувствительность среднестатистического человеческого глаза, зависит от длины волны излучения и имеет максимум в желто-зеленой части спектра (555 нм). График такой зависимости хорошо знакомая “кривая видимости” (рис. 1) определяет, сколько люменов “видимого света” несет в себе каждый ватт лучистой энергии монохроматического (“одноцветного”) излучения той или иной длины волны. При идеальном (без потерь) преобразовании электроэнергии в свет кривая видимости как раз и покажет максимальную световую отдачу источника света заданного цвета излучения. Так, для 555 нм мы получим “абсолютный рекорд” световой эффективности – 683 Лм/Вт, а, скажем, для 630 Нм (красный цвет) – всего 180 Лм/Вт. Лампы, дающие белый свет, представляющий собой смесь разных излучений, могут иметь разный спектр: линейчатый, полосатый, сплошной. В зависимости от спектра максимально возможная световая отдача может быть разной. В табл.1. представлены типичные и максимальные теоретически возможные значения световой отдачи для разных типов ламп.
 
Таблица 1
Показатель    Лампа накаливания    Галогеновая лампа накаливания    Люминисцентная лампа    натриевая лампа высокого давления    Металло-галогеновая лампа
Светоотдача (теор), Лм/Вт    160    160    220    283    220
Светоотдача (тип) Лм/Вт    17    30    80    98    90
 
Качество цвета и света

С количественными, энергетическими, характеристиками ламп очень тесно связаны параметры, определяющие качество света, – цветовая температура и цветопередача. “Цветность” белого света обязательно должна учитываться дизайнером при выборе ламп для той или иной установки. В жилых интерьерах традиционно используются лампы теплого тона (Tцв=2700–3000 К), способствующие отдыху и расслаблению. В свете таких ламп наиболее естественно выглядят лица людей. В офисных интерьерах уместнее более “холодные” лампы. Лампы с Tцв=4000–4200 К прекрасно подходят для ландшафтного освещения, подчеркивая изумрудную зелень растений, тогда как, скажем, стандартные галогенные лампы с Tцв=3000 К для этой цели слишком “желтят”. Очень интересный эффект может дать вдумчивое использование ламп разных спектров. В световой архитектуре информация, содержащаяся в цветности света, используется для организации пространства: автомобильные магистрали традиционно выделяются желто-золотым светом натриевых ламп, пешеходные пространства более холодным светом. Сходные приемы могут применяться и в интерьере. Цветопередача, пожалуй, еще более важный параметр, о котором, к сожалению, часто забывают. Чем более сплошной и равномерный спектр имеет лампа, тем более различимы цвета предметов в ее свете. Главный для нас источник света Солнце имеет сплошной спектр излучения и наилучшую цветопередачу, при этом Тцв меняется от 6000 К в полдень до 1800 К в рассветные и закатные часы. К сожалению, далеко не все лампы могут сравниться с Солнцем. Если искусственные источники теплового излучения традиционные и галогенные лампы накаливания благодаря сплошному спектру не имеют особых проблем с цветопередачей, разрядные лампы, имеющие в своем спектре полосы и линии, зачастую передают цвета предметов довольно своеобразно. В каталогах ламп производители, как правило, указывают общий индекс цветопередачи Ra, определяемый на основании оценки качества передачи цвета 8 эталонных цветных образцов. Ra тепловых ламп равен 100 (максимальное значение), для разрядных он колеблется от 20 (натриевые лампы) до 95 и даже 98. Правда, Ra не позволяет сделать вывод о характере передачи цветов, а иногда даже может дезориентировать дизайнера. Так, люминесцентные лампы с трехполосным люминофором (Ra=80) и белые светодиоды (декларируется Ra до 85) имеют Ra, соответствующий “хорошей” цветопередаче. Зачастую они неудовлетворительно передают некоторые цвета. Задачей дизайнера (архитектора), проектирующего тот или иной интерьер (экстерьер), является тщательный подбор ламп для обеспечения требуемого качества цвета и света.
Источники света один из самых массовых товаров, производимых человеком. Ежегодно производится и потребляется несколько миллиардов ламп, львиную долю которых пока составляют лампы накаливания. Стремительно растет потребление современных ламп компактных люминесцентных, натриевых, металлогалогенных. Заманчивые перспективы в энергосбережении, да и в дизайне осветительных остановок обещают ультрасовременные светодиоды. Происходящие качественные изменения позволяют надеяться, что источники света в новом тысячелетии станут важным инструментом архитектора, проектировщика, просто творческого человека главного действующего лица наступающей эпохи дизайна.
Лампы накаливания

Вольфрамовая спираль, помещенная в колбу, из которой откачан воздух, разогревается под действием электрического тока. За более чем 120-летнюю историю ламп накаливания (ЛН) их было создано огромное множество – от миниатюрных ламп для карманного фонарика до киловаттных прожекторных. Типичная для ЛН световая отдача 10–15 Лм/Вт выглядит очень неубедительно на фоне рекордных достижений ламп других типов. ЛН в большей степени нагреватели, чем осветители: львиная доля питающей нить накала электроэнергии превращается не в свет, а в тепло. В связи с этим сплошной спектр лампы накаливания имеет максимум в инфракрасной области и плавно спадает с уменьшением длины волны (см. спектры на стр. 96). Такой спектр определяет теплый тон излучения (Tцв=2400–2700 К) при отличной цветопередаче (Ra=100). Срок службы ЛН, как правило, не превышает 1000 часов, что, по современным меркам, очень немного. Что же заставляет людей покупать (15 млрд в год!) столь неэффективные и недолговечные источники света? Кроме силы привычки и крайне низкой начальной цены (что, кстати, совершенно не означает, что применение ЛН экономически эффективно, причина этого в том, что существует огромный выбор декоративных типов стеклянных колб ЛН.
Галогенные лампы накаливания
 
Хорошо знакомые дизайнерам интерьеров “галогенки” это современный вариант ламп накаливания. Добавление галогенидов в колбу лампы, использование особых сортов кварцевого стекла, “останавливающего” ультрафиолет, “возвращение” теплового излучения на спираль лампы с помощью специальных отражателей эти технологические новшества позволили сделать серьезный шаг вперед, выделив ГЛН в особый класс источников света. Световая отдача современных ГЛН составляет около 30 Лм/Вт. Типичное значение цветовой температуры Тцв=3000 К. Существуют также ГЛН “дневного света” с Тцв=4000–4200 К и даже 6000 К. Цветопередача у них отличная (Ra=100). “Точечная” форма лампы позволяет управлять шириной “луча” в широких пределах с помощью миниатюрных отражателей. Получающийся при этом искристый, “бриллиантовый” свет определил приоритет ГЛН в интерьерном дизайне, где они стали фактическим стандартом. Еще одно их преимущество в том, что количество и качество света, даваемого лампой, постоянно в течение всего срока службы.
Особенно популярны низковольтные ГЛН MR-11 и МR-16 (мощностью от 10 до 75 Вт), снабженные отражателем, позволяющим фокусировать луч в угле 8–380. Привычные в интерьере, благодаря возможности применения миниатюрных световых приборов они вытесняют традиционные лампы-прожекторы PAR в ландшафтных установках наружного освещения (освещение растительности, подводное освещение и т. д.).
Недостатки ГЛН очевидны: недостаточная световая отдача и относительно короткий срок службы (в среднем 2000–4000 часов). Там, где эстетический компонент важнее экономического, с ними приходится мириться. В остальных случаях выручают типы ламп, описанные ниже.
Люминесцентные лампы (ЛЛ)

Разрядные лампы низкого давления представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Под действием электрического разряда пары ртути излучают ультрафиолетовые лучи, которые, в свою очередь, заставляют нанесенный на стенки трубки люминофор излучать видимый свет. Два различных типа ЛЛ являются классическим примером компромисса в технике. Лампы с трехполосным люминофором более экономичны (световая отдача до 104 Лм/Вт), но обладают худшей цветопередачей (Ra=80), с пятиполосным люминофором имеют отличную цветопередачу (Ra=90-98) при меньшей световой отдаче (до 88 Лм/Вт).
ЛЛ обеспечивают мягкий, равномерный свет, но распределением света в пространстве трудно управлять из-за большой поверхности излучения. Для работы люминесцентных ламп необходима специальная пускорегулирующая аппаратура (ПРА). Наиболее современны и экономичны электронные ПРА (ЭПРА), разработка которых является одним из самых перспективных направленийразвития современной светотехники.
Одно из главных преимуществ ЛЛ долговечность (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности ЛЛ стали самыми распространенными источниками света в офисах предприятий. В странах с мягким климатом ЛЛ широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Если “закрутить” трубку ЛЛ в спираль, мы получим КЛЛ – компактную люминесцентную лампу. По своим параметрам КЛЛ приближаются к линейным ЛЛ (световая отдача до 75 Лм/Вт, Тцв=2700–6000 К, Ra=80 и более). Они прежде всего предназначены для замены ламп накаливания в самых разнообразных применениях.
Разрядные лампы высокого давления

Принцип действия разрядных ламп высокого давления – свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов. Дуговые разрядные лампы намного старше ламп накаливания – в прошлом году электрической дуге исполнилось 200 лет. Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах, ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный – в голубой области спектра, натрий – в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40–60) и особенно натриевых ламп (Ra=20–40) оставляет желать лучшего.
Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света металлогалогенные лампы (МГЛ), отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80–98, диапазон Tцв от 3000 К до 6000 К, средний срок службы около 15 000 часов. Один из немногих недостатков МГЛ – невысокая стабильность параметров в течение срока службы успешно преодолевается с изобретением ламп с керамической горелкой. МГЛ успешно и разнообразно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются натриевые лампы. На сегодняшний день это один самых экономичных источников света (до 150 Лм/Вт). Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве натриевые лампы часто “из экономии” используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.
Светодиоды

Полупроводниковые светоизлучающие приборы светодиоды называют источниками света будущего. Если говорить о современном состоянии “твердотельной светотехники”, можно констатировать, что она выходит из периода младенчества. Достигнутые характеристики светодиодов (для белых светодиодов световая отдача до 25 Лм/Вт при мощности прибора до 5 Вт, Ra=80–85, срок службы 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике. Светодиодные источники света стоят на пороге вторжения на рынок общего освещения, и это вторжение нам предстоит пережить в ближайшие годы.
Идея прямой замены ламп накаливания на светодиодные “аналоги” уже давно не воспринимается как фантастическая. “Прямые заменители” на базе светодиодов созданы как для низковольтных “галогенок” MR-11 и MR-16, так и для ламп с другими стандартными цоколями. Процесс “замены” быстрее всего протекает в “мобильных” приложениях (фонари для разного рода работ, карманные фонарики, велосипедные фары и т. д.).
Еще более перспективны светодиодные модули – исключительный по гибкости “конструктор” для дизайнера, включающий разнообразные простейшие геометрические формы линии, кольца, звезды, прямоугольники.. Подобно разноцветным пластиковым модулям LEGO светодиодные модули легко объединяются друг с другом и не менее легко присоединяются к любой поверхности. Если светодиоды открывают новую эру в освещении вообще, светодиодные модули – бесспорно, новая эра светодизайна. Осветительный прибор как автономное устройство перестает быть главным компонентом архитектурного и интерьерного освещения; мы делаем шаг “вглубь”, встраивая, интегрируя свет в различные объекты, и получаем совершенно новую степень свободы в формировании световой среды, выходя на фантастический уровень детальности, согласованности, управляемости.
Интереснейшие возможности открывают светодиодные осветители для оптоволоконных систем. Их экспансии явно мешает громоздкость, шумность и ненадежность используемых проекторов. Светодиодные осветители не имеют ни одного из перечисленных недостатков, зато имеют “нетипично” высокий для оптоволоконных систем КПД, а такой недостаток, как невысокий уровень светового потока, похоже, уже начинает терять актуальность.
Световые приборы на основе СД

Светодиодная экспансия в светотехнику началась со светосигнальных приборов, изначально основанных на применении цветного света. Здесь преимущества светодиодов особенно очевидны. Например, лампа на основе светодиодов AlInGaP красного цвета излучения потребляет в 100 раз (!) меньше электроэнергии и служит в 100 раз (!) дольше, чем обеспечивающая аналогичный эффект лампа накаливания с красным светофильтром.
Светофоры, автомобильные стопсигналы, сигналы поворота, габаритные и заградительные огни, дорожные знаки, навигационные знаки водных путей в этих областях светодиоды стремительно захватывают лидерство (объем продаж только в США превысил полмиллиарда долларов и удваивается быстрее, чем раз в два года). Это и не удивительно: лампы накаливания в обычных светофорах требуют ежегодной замены, а светодиодные приборы служат 5–10 лет, потребляя при этом в 5–10 раз меньше электроэнергии (по тем же американским данным, новые светофоры “экономят” как минимум 400 млн кВт-ч в год).
Революция в энергопотреблении

Вырвавшаяся из недр твердого тела энергия света (правильнее сказать, освобожденная выдающимися отечественными и зарубежными учеными) поражает воображение. Можно смело сказать, что найден значительно более “прямой” путь преобразования электроэнергии в свет, чем все существовавшие до сих пор. То что на светодиоды сделаны крупные ставки, подтверждает факт существования долгосрочной программы финансирования фундаментальных исследований National Lighting Initiative из госбюджета США. Согласно этой программе департамент энергетики правительства США выделяет более $1 млрд в течение 11 лет. Есть надежда добиться роста эффективности белых светодиодов до 150 Лм/Вт в течение 20 лет. При этом уступить натиску твердотельных источников света придется не только лампам накаливания и люминесцентным, но и газоразрядным. Экономия электроэнергии при этом достигнет невероятной цифры в 1100 тераватт-часов в год.
В своем выступлении в апреле 2007 г. Президент РФ В.В. Путин дал высокую оценку перспективам развития энергосберегающим технологиям и их востребованности не только в РФ, но и за рубежом. Вице-премьер Правительства РФ С.В. Иванов на совещании по вопросам развития современных технологий в апреле 2007 г. привел следующие результаты расчетов экономистов: замена во всех подъездах ламп накаливания на светодиодные светильники даст экономию 100 млрд.руб в год.
Преимущества светодиодов
1.    Сверхдолгий срок службы: отсутствие нити накала и газоразрядной среды обусловливает фантастический срок службы светодиодов – до 100 тысяч часов, или 11 лет непрерывной работы. Это в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и в 5–10 раз больше, чем у люминесцентной лампы.
2.    Низкое энергопотребление: светодиоды являются энергосберегающими источниками света, и их использование позволяет существенно экономить электроэнергию по сравнению с лампами, дюралайтом, неоном.
3.    Работа при низких температурах: благодаря полупроводниковой природе светодиодов их яркость обратно пропорциональна температуре окружающей среды, что делает их применение особенно актуальным в наших климатических условиях. Диапазон температуры эксплуатации светодиодов от -50…+60 град С.
4.    Высокая светоотдача: яркость светодиодов сравнимая с неоном. Если сравнивать: обычная лампа накаливания дает до 10 люмен на 1 Вт потребленной энергии, светодиоды – 50 люмен и выше. Сверхяркие светодиоды обеспечивают сильный световой поток для изделий такого класса, поэтому модули могут применяться не только в декоративных целях, но и для освещения.
5.    Чистота цвета: возможность получения любого цвета и оттенка излучения светодиодов: например, чистый синий, чистый белый, оранжевый, сине-зеленый и десятки других чистых цветов и оттенков – чего нельзя получить, используя лампы накаливания.
6.    Высокий уровень безопасности обеспечивается малым тепловыделением светодиодов и низким питающим напряжением, что дает возможность их использования под водой (для подсветки фонтанов, бассейнов, аквариумов).
7.    Компактные установочные размеры наиболее удобны для воплощения в жизнь любых задумок дизайнеров.
8.    Направленность излучения: выпускается широкий ассортимент модификации светодиодов по направленности света с углами рассеяния светового потока от 10 до 140 градусов. Поэтому конструкция светодиодов и светильников не требует специальных отражателей или рассеивателей.
9.    Простой электромонтаж и легкое крепление к любой поверхности существенно облегчают монтаж и ремонт, и соответственно расходы связанные с ними.
10.    Стойкость к механическим воздействиям: отсутствие стеклянных деталей, нитей накаливание делает светодиоды устойчивыми к механическим воздействиям, ударам и вибрации.
11.    Безынерционность: возможность управления через контроллеры, диммеры, в том числе с плавным изменением яркости и цвета свечения. Управляя интенсивностью и режимом свечения можно достичь фантастического эффекта «живого света».
12.    Замена существующих источников света: Светотехнические и электрические параметры модулей позволяют легко заменить любые ранее установленные источники света и значительно сократить расходы на эксплуатацию и обслуживание.
13.    Экологическая и пожарная безопасность: не содержат вредных веществ, побочного ультрафиолетового или инфракрасного излучения и почти не нагреваются.
Главный недостаток светодиодов — высокая цена
Безусловно, светодиоды самый дорогой источник света. Пока цена одного люмена, излученного светодиодом, в сто раз выше, чем у галогенной лампы. Производители продолжают работать над удешевлением светодиодов и утверждают, что в ближайшие 2–3 года удастся снизить цену одного люмена примерно в десять раз, одновременно увеличив мощность светодиодов.
Впрочем, так или иначе, речь идет о единовременных затратах. По оценкам специалистов, светодиодное освещение экономически себя оправдывает благодаря низкому энергопотреблению и низким эксплуатационным расходам.
Таблица 2.
Источник света    Светоотдача, Лм/Вт    Цветовая температура, Тцв, К    Индекс цветопередачи, Rа    Срок службы, тыс.часов
Солнце         1800-6000    100    
Лампа накаливания    10-15    2400-2700    50-60    1
Галогеновые лампы накаливания    30    2700-4200    90-100    2-4
Разрядные лампы (металлгалогеновые)    50-98    3000-6000    20-90    10-30
Люминисцентные лампы    80-85    2700-6000    80-98    15-20
светодиоды    85 (100)         85-100    100
 
Как в свое время расширение производства ламп накаливания спровоцировало развитие производства специального стекла и тугоплавких материалов, так и расширение применения светодиодов даст толчок к развитию производства новых материалов и технологий в различных областях. Не следует также забывать о том, что производство классических источников света экологически более опасно, нежели производство светодиодов. Да и утилизация вышедших из строя ламп (особенно ртутных) процесс гораздо более сложный, дорогостоящий и экологически более опасный.

Источник: http://www.diod24.ru/index.php?id=11

Чем Россия заменит «лампочку Ильича»?

Согласно данным корпорации «Роснано» сегодня 58 % мирового рынка источников света приходится на традиционные лампы накаливания. К 2015 году их доля снизится до 30 %.
1 сентября 2009 года в странах ЕС вступил в силу закон, запрещающий производство, импорт и закупку предприятиями розничной торговли ламп накаливания мощностью 100 и более ватт. Это значит, что, как только все складские запасы ламп этой мощности будут распроданы, 100-ваттная лампа накаливания в ЕС станет историей. Следом за ней, в сентябре 2010 года, запрет распространится на лампы мощностью более 60 ватт, еще через год – на 40-ваттные, а в 2012 году – на 10-ваттные. В сентябре 2016 года вне закона окажутся почти все галогенные лампы.
Россия собирается вступить на путь постепенного запрета ламп накаливания 1 января 2011 год.
Альтернативы лампе накаливания
Причина отказа от ламп накаливания – их крайне низкая эффективность. Только 5 % потребляемой «лампочкой Ильича» электроэнергии тратится на освещение, остальные 95 % уходят на выработку тепла.
Между тем в современном мире проблема энергоэффективности стоит очень остро. Вспомним веерные отключении, оставившие без электричества сначала Нью-Йорк, потом Москву. И потребление электроэнергии постоянно растет. По прогнозам экспертов Международной экономической комиссии в 2025 году человечество будет потреблять в два раза больше электроэнергии, чем в 2007 году. При этом доля освещения в этих расходах составляет 19 %, а в США, по сообщению Департамента энергетики, и вовсе 22 %.
Запрет ламп накаливания и переход на энергосберегающие источники света позволит значительно сэкономить электроресурсы. КПД «зеленых» ламп существенно выше КПД «лампочки Ильича». У компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) 25 % потребляемой электроэнергии идет на выработку света, у светодиодных, LED (light emitting diode – светоизлучающий диод) и OLED (органические светодиоды) еще больше – 80 %.
Компактные люминесцентные лампы появились в конце 1980-х годов. Они значительно превосходят «старые» лампы как по световой отдаче, так и по сроку службы. Если средний срок службы лампы накаливания – 1 000 часов, то у КЛЛ этот показатель достигает 15 000 часов. Однако есть у люминесцентных ламп и свои недостатки. Они не сразу выходят на полную яркость и не предназначены для частого включения-выключения. Кроме этого, данные лампы содержать ртуть. И, если в Европе существует развитая сеть приема отработанных люминесцентных ламп, то в России вопрос утилизации остается пока открытым.

Светодиодные лампы стали использоваться в общем освещении не так давно. Долгое время на рынке не были представлены белые светодиоды, поскольку до сих пор не существует полупроводникового материала, способного напрямую создавать белый свет. Но учеными были найдено решения: смешение дополнительных цветов или люминесцентное преобразование.
Светодиодные лампы еще более экономичные, чем люминесцентные, а срок их службы может доходить до 100 000 часов. LED-лампы не содержат ртути, что делает их экологически безопасными. Однако светодиоды пока достаточно дороги и не отличаются высокой мощностью. Но, как говорят эксперты, достижение оптимальных параметров – лишь вопрос времени. Предположительно через три-пять лет стоимость светодиодных ламп значительно снизится.
Выиграли битву – проиграли войну
Согласно данным «Роснано» сегодня на энергосберегающие лампы приходится 42 % мирового рынка. При этом 38 % в этой группе источников света принадлежит компактным люминесцентным лампам и только 6 % светодиодным.
Что же касается России, то в 2008 г. в стране было продано около 1 млрд ламп. Из них лишь 40 млн – энергосберегающие. Таким образом, доля «зеленых» ламп на российском рынке – 4 %. При этом всего 2 млн ламп – отечественного производства (5 %). Остальные завезены к нам из Китая.
В Китае перспективность рынка энергосберегающего оборудования поняли еще четыре года назад. В 2005 году они приняли программу Green Light, вложив в производство энергосберегающих ламп около 2 млрд долларов. А в январе 2008 года комитет по делам развития и реформ и минфин Китая начали кампанию по предоставлению субсидий на производство 150 млн «зеленых» ламп, которая завершится к концу 2010 года. Кроме этого, китайские экспортеры вообще получают субсидии, что позволяет им держать экспортные цены очень низкими. В результате уже сейчас в Поднебесной выпускается до 3 млрд энергосберегающих ламп в год, что соответствует 80 % мирового производства. Из них 2 млрд уходит на экспорт.
В то время, как Китай бросил все силы на развитие перспективного рынке «зеленых» ламп, Россия пыталась отстоять свои позиции в сегменте старых ламп накаливания. В 2006 году, когда правительство РФ приняло постановление, установившее квоты на ввоз в страну ламп из Евросоюза, Китая, Украины и Киргизии, доля отечественных производителей на российском рынке ламп накаливания составляла менее 40 %. Благодаря постановлению за 3 года доля российской продукции выросла до 90 %. Но, хотя войну за лампы накаливания была выиграна, победителем в итоге оказался Китай, сумевший к тому моменту, когда мир начал отказываться от ламп накаливания, прочно закрепиться на рынке компактных люминесцентных ламп. Сумеет ли отечественный производитель отвоевать себе там место хотя бы в рамках российского рынка? Многие эксперты ставят это под сомнение.
Борьба за рынок энергосберегающих ламп в России еще даже не началась. В стране практически нет заводов, выпускающих КЛЛ. Если представить, что в одночасье Россия должна будет отказаться от ламп зарубежного производства, то, по расчетам компании Philips, для полного перехода на энергосберегающие лампы необходимо будет построить более 60 заводов общей стоимость около $1,3 млрд.
Пока все выпускаемые у нас компактные люминесцентные лампы – это сборка из китайских комплектующих. Правда, фирма Osram планирует организовать производство энергосберегающих ламп в Смоленске, но переломить ситуацию, сложившуюся на российском рынке «зеленых» источников освещения, им вряд ли удастся.

Как считают эксперты, строить в России предприятия полного цикла по производству КЛЛ невыгодно. «И пока будут дешевые китайские комплектующие, ситуация не изменится», – говорит Мария Выдренкова, директор по маркетингу и рекламе компании «Топсервис», которая занимается продвижением «Космоса», размещающего заказы в Китае. Сейчас в России нет ни специалистов нужного профиля, ни оборудования (а значит, его придется приобретать за рубежом), ни опыта в производстве . Поэтому вероятнее всего лампы, произведенные российскими заводами, окажутся дороже китайских, при сравнимом качестве.
Ни государство, ни инвесторы не спешат поддержать отечественную ламповую промышленность. Единой государственной программы по поддержке своего производителя в отличие от Китая или ЕС в России нет. Частные инвестиции в производство люминесцентных ламп пока тоже не идут. Хотя, по мнению Андрея Зюзина, управляющего директора компании «ВТБ Управление активами», «инвестиции в такие проекты обречены на успех, так как дефицит электроэнергии уже сегодня невозможно покорить увеличением производства электроэнергии, важно решать вопросы внедрения энергосберегающих технологий».
Впрочем, многие аналитики вообще задаются вопросом, а стоит ли России тратить усилия на борьбу за контактные люминесцентные лампы.
Светодиодные перспективы
Как было отмечено, сегодня доля светодиодных ламп в сегменте энергосберегающих ламп довольно скромная – всего 6 %. Однако уже к 2015 году разрыв должен сократиться: светодиоды займут 28% рынка «зеленых» источников света, люминесцентные – 43 %. Аналитики прогнозируют высокие темпы роста рынка светодиодов – от 23 до 52 % в год. Если в 2007 году объем мирового светодиодного рынка оценивался в $4,2 млрд, то в 2011 году он увеличится до $9 млрд. При этом наибольший прирост продемонстрирует сегмент общего освещения. Получается, что к тому моменту, когда Россия начнет заменять старые лампы накаливания на люминесцентные, в мире будет происходить активное внедрение еще более нового светодиодного освещения.
Уже сейчас LED-лампы с успехом используются рядом мировых держав . Так, в 2007 году по инициативе компании Cree была запущена программа LED City, цель которой продвигать светодиодные технологии в общем наружном и внутреннем освещении. В настоящий момент к ней подключились 12 городов из США, Канады, Китая и Италии. Программа реализуется совместно с промышленными предприятиями и органами местного самоуправления. В городах-участниках происходит замена традиционного уличного освещения на светодиодное. По информации Департамента энергетики США, в течение ближайших 20 лет активное внедрение новых технологий в освещении позволит сократить спрос на электроэнергию на 62 %, снизит эмиссии CO2 на 258 млн тонн. Благодаря переходу на светодиоды США сможет отказаться от строительства 133 электростанций. Все это в итоге позволит сэкономить примерно $280 млрд.
В России также предпринимаются попытки внедрения светодиодных ламп. Однако они носят скорее единичный характер и не подкреплены поддержкой на высшем государственном уровне.
Первые в нашей стране энергосберегающие светодиодные светильники были установлены в сентябре 2007 года в подземном переходе метро Рижская – Рижский вокзал. Заказчиком проекта выступил Мосгорсвет. За года эксплуатации потребление электроэнергии в переходе снизилось на 45 %.
В 2008 году пилотные проекты по установке LED-светильников запустило ОАО «РЖД». Светодиодное освещение появилось на нескольких станциях, в частности на «Новоярославской» Северной железной дороги. По словам представителей РЖД энергопотребление на этой станции с внедрение LED-технологии сократилось в 2,5 раза.
В сентябре 2009 года в Томске было принято решение о переводе всей иллюминации на энергосберегающие светодиоды. Причем УМП «Томскгорсвет» подписал договор на производство светодиодов с местным производителей LED-ламп – Томским электроламповым заводом (ТЭЛЗ).
В отличие от КЛЛ, производство светодиодов в России уже налажено. ТЭЛЗ освоил производство иллюминационных светодиодных ламп в конце 2008 года, производство полного цикла есть в Петербурге (завод «Светлана-Оптоэлектроника»).
Весной-летом 2010 года планируется запуск нового предприятия полного цикла для производства светотехники нового поколения – ЗАО «ОптоГан». Спонсоры проекта – государственная корпорация «Роснано», группа ОНЭКСИМ и Республиканская инвестиционная компания. Планируется, что в 2011 году компания «ОптоГан» будет производить полмиллиона светодиодных светильников в год.
Несмотря на это, пока светодиодная индустрия России значительно отстает от ведущих мировых держав в этой области. «Сейчас максимальный уровень светоотдачи у мировых производителей в лабораторных условиях составляет порядка 150-160 лм/Вт, – говорит А. Юнович, профессор МГУ. – Лучшие светодиоды, которые я видел в наших лабораториях, при малых токах достигают 120 лм/Вт., но промышленные – не более 60 лм/В. Для сравнения – зарубежные производители смогли достичь 100-120 лм/Вт в промышленных масштабах».

И тем не менее, по мнению экспертов, вкладывать сейчас деньги в производство светодиодных ламп – более перспективно, нежели в КЛЛ.
“Пока не совсем ясно, какова будет себестоимость российского товара. Сейчас есть ощущение, что выходит дороже, даже с учетом таможенных пошлин и логистики импортных ламп,— рассуждает о производстве бытовых КЛЛ менеджер по развитию бизнеса компании General Electric Lighting Максим Медведев.— Есть ли смысл инвестировать в это деньги? Для производства этих ламп нужны специалисты, которых надо готовить. Перспектив экспорта таких ламп не просматривается, так как на остальных рынках уже доминируют ведущие мировые и китайские производители. Создавать производство только для внутреннего рынка… Словом, в целом для отрасли это ничего особенного не даст. Надо инвестировать в будущие, а не в прошлые технологии”.
В отличие от КЛЛ большая часть материалов для светодиодных ламп может производиться и производится в России (особо чистые газы, металлы, подложки, полупроводниковые материалы, люминоформы). А учитывая, что Китай делает не самые мощные из возможных на сегодня светодиодов, отечественная продукция сможет с ними конкурировать с большим успехом, чем по КЛЛ.

Что означает средний номинальный срок службы? | Основы освещения

В производстве лампочек средний номинальный срок службы (ARL) – это время, необходимое для того, чтобы половина лампочек в тестовой партии вышла из строя. Его также называют периодом полураспада. Например, если тестируются 100 лампочек и их ARL составляет 1000 часов, 50 ламп погасли, когда время тестирования достигло 1000 часов. Некоторые лампы могли выйти из строя в течение 50 часов, некоторые – в течение 450 часов, некоторые – в течение 700 часов и т. Д., Но половина из них погибли в течение 1000 часов.

Включение и выключение лампы, включение и выключение, включение и выключение снижает ARL. Лампы накаливания, галогенные и светодиодные лампы меньше подвержены влиянию циклов включения / выключения, чем люминесцентные, компактные люминесцентные и HID лампы. В общем, ARL для лампочки, которая включается и выключается один раз в день, будет намного длиннее, чем у лампы, которая включается и выключается много раз в день.

Имейте в виду, что тесты ARL выполняются в условиях, которые можно разумно ожидать в типичных приложениях. Если лампочка используется в жарком месте (над духовкой или под потолком), холодном (в морозильной камере или на открытом воздухе зимой), влажном (под дождем или рядом с разбрызгивателем) или вибрирующем (рядом с механизмами или хлопками) дверь) – любая «ненормальная» ситуация – ARL, скорее всего, не будет достигнута.Думайте об этом как о марафонец. Если слишком жарко, слишком холодно, слишком влажно или слишком ветрено, бегун не убежит так быстро и так далеко.

Типичный средний срок службы для различных типов ламп

Лампа накаливания 750-2000 часов
Флуоресцентный 24,000-36,000 часов
СПРЯТАННЫЙ 10,000-24,000 часов
Компактный флуоресцентный
Плагин 10,000-20,000 часов
На винтовой основе 8,000-10,000 часов
Галоген 2000-4000 часов
ВЕЛ 40,000-50,000 часов

Средний номинальный срок службы лампы, часы

Некоторые лампы служат дольше, чем другие.В производстве лампочек срок службы лампы называется «средним номинальным сроком службы» (ARL).

Средний номинальный срок службы показывает, сколько времени требуется определенному проценту лампочек в тестовой партии, и измеряется и маркируется с использованием часов и «рейтинга L». Например, если было испытано 100 000 лампочек, и 70 000 ламп (70%) вышли из строя через 1 000 часов, эта лампа имела бы средний номинальный срок службы 1 000 часов при L70. Вот еще несколько примеров:

ПОНИМАНИЕ ЧАСОВ ЖИЗНИ

2000 часов на L50 указывает, что 50% лампочек вышли из строя на 2000 часов .

5000 часов на L70 означает, что 70% лампочек вышли из строя на 5000 часов .

12000 часов на L80 означает, что 80% лампочек вышли из строя на 12000 часов .

20000 часов на L95 означает, что 95% лампочек вышли из строя на 20000 часов .

Еще один важный аспект, который следует учитывать, – это то, что все характеристики лампочек получены в идеальных лабораторных условиях.Есть множество других факторов, которые определяют срок службы любой лампочки. Электрические скачки, сильный холод, вибрация и сильная жара – вот лишь несколько примеров того, как это может повлиять на срок службы продукта. Любое количество факторов может определить производительность и, в конечном итоге, срок службы лампочки.

Как определить средний номинальный срок службы

Наш интернет-магазин ламп позволяет легко определить средний расчетный срок службы любых ламп. Вот как:

  1. Чтобы узнать средний номинальный срок службы, прокрутите вниз под изображением лампочки для выбранного продукта.Здесь мы выбрали байонетную заглушку GLS LED BC B22 мощностью 6 Вт теплого белого цвета.

  1. Под лампочкой вы увидите кнопку с надписью «Дополнительная информация». Нажмите здесь.

  1. После нажатия на «Дополнительная информация» вы увидите подробную информацию о лампочке. Чтобы узнать средний срок службы в часах, прокрутите вниз до «Срок службы лампы (часы)». Среднее номинальное время жизни будет указано справа.

Как долго служат лампочки?

Различные типы ламп имеют разный средний номинальный срок службы.

Средний номинальный срок службы
Лампа накаливания ?> Флуоресцентная CFL Галогенная Светодиод
Стандартный диапазон
(часы)
750-2,000 24,000-36,000 8,000-20,000 2,000-4,000 35,000-50,000

Лампы накаливания обычно имеют самый короткий срок службы.Средний срок службы лампы накаливания составляет примерно 750–2000 часов. Тем не менее, многие люди по-прежнему находят их привлекательными из-за их расслабляющего и эстетичного оттенка.

Флуоресцентные лампы – это вариант с длительным сроком службы, от 24 000 до 36 000 часов. Их лучше всего использовать в местах, где они будут оставаться включенными на постоянное время, например, в офисах или популярных местах дома, таких как кухня.

КЛЛ может потребоваться некоторое время, чтобы нагреться и достичь полной яркости, но у них может пройти много времени между заменами, обычно от 8000 до 20 000 часов.Эти лампочки прошли долгий путь с момента их изобретения, и теперь они предлагают широкий выбор цветов и форм, включая красивые дизайнерские варианты, такие как плюменные и беличьи клетки.

Галогенные лампы представляют собой более эффективную альтернативу лампам накаливания и могут служить в два раза дольше, сохраняя при этом чистый белый свет до самого конца.

Светодиоды – это самые долговечные лампочки, работающие на годы дольше своих аналогов. Средний срок службы светодиодной лампы составляет около 50 000 часов.Они бывают разных стилей, оттенков и форм, что делает их идеальным энергоэффективным и долговечным вариантом.

Как продлить срок службы лампочек

Следуйте этим двум советам, чтобы продлить средний срок службы ваших лампочек:

1. Купить нужную лампочку для работы

Некоторые лампы специально разработаны, чтобы противостоять уникальным условиям конкретного размещения, например, на открытом воздухе или внутри приборов. В большинстве случаев «неправильная» лампочка по-прежнему будет работать, но ее срок службы и производительность уменьшатся, и замена, вероятно, потребуется раньше, чем ожидалось.

Есть несколько ключевых мест, где вы должны использовать специально маркированные лампы, например:

  • На открытом воздухе
  • Диммеры
  • Приборы
  • Закрытые светильники

Вот еще несколько примеров специального использования:

Лампы накаливания и галогенные лампы

Для ламп накаливания, таких как галогенные и лампы накаливания, важно выбрать правильный продукт для задачи, потому что горячая нить накаливания может быть легко повреждена вибрацией и в конечном итоге может сломаться.Например, лампы для бытовых приборов поставляются с усиленными нитями, чтобы они могли выдерживать дополнительную нагрузку, которая сохраняет яркость вашей духовки или холодильника как можно дольше, независимо от того, сколько раз вы открываете и закрываете дверцу.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом ламп для бытовой техники:

Золотое правило для ламп накаливания

С лампами накаливания следует обращаться только при комнатной температуре.

Лампы накаливания и галогенные лампы имеют нити, которые быстро нагреваются, что полезно для освещения комнаты, но тепло делает нить хрупкой.Из-за этого перемещение лампы накаливания, пока она горячая, увеличивает вероятность ее повреждения. Чем больше вы перемещаете лампу накаливания или галогенную лампу, пока она теплая, тем выше риск того, что нить оборвется, что приведет к преждевременному перегоранию лампы. Чтобы ограничить повреждение ламп накаливания и увеличить срок их службы, перемещайте их только после того, как они успеют остыть после выключения.

Флуоресцентные лампы и КЛЛ

Эти лампы следует использовать только в тех местах, где они будут включаться дольше 15 минут, поскольку они не созданы и не проверены для частого выключения и включения.КЛЛ также предпочитают прохладную и сухую среду, поэтому их лучше не посещать в ванных комнатах.

Светодиоды

Диммируемые лампы – это наиболее часто встречающийся особый случай для светодиодов. Если вы собираетесь использовать светодиоды в диммере, убедитесь, что это регулируемые лампы. Светодиодная лампа без диммирования будет работать в диммере, но часто в ущерб ее сроку службы и производительности – нерегулируемые светодиодные лампы склонны к мерцанию и могут издавать высокий шум при использовании с диммерами. Взгляните на эти светодиоды с регулируемой яркостью:

2.Используйте лампочки эффективно и рационально

Включение света переводит лампочку с 0 до 100 за секунды, наполняя ее электричеством, которое в некоторых случаях может постепенно ослабить части лампочки. Это часть типичного износа лампочек, но есть способы ограничить степень стресса, тем самым увеличив срок службы лампочки.

Вот три тактики, которые могут увеличить срок службы ваших ламп:

  • Держите свет включенным: Люминесцентные, CFL и HID-лампы подвержены влиянию циклов включения / выключения сильнее, чем другие типы ламп.Частое включение и выключение или регулярное включение менее 5 минут может сократить срок службы этих ламп. Таким образом, эти лампы лучше всего использовать в местах, где они будут оставаться включенными на более длительный период времени.
  • Использование диммеров: При использовании ламп накаливания щелчок переключателя наполняет лампу электричеством и быстро увеличивает нагрев нити накала. Используя диммер, вы постепенно нагреваете лампочку, помогая ей прослужить дольше, ограничивая риск истончения нити накала и уменьшая вероятность того, что она перегорит.Кроме того, диммеры уменьшают величину напряжения, падающего на лампочку, что снижает нагрузку на лампочку и увеличивает срок ее службы. Просто не забудьте выбрать лампу с регулируемой яркостью, чтобы обеспечить производительность и срок службы, особенно при выборе светодиодов и КЛЛ. Просмотрите нашу подборку диммерных переключателей:
РАССКАЖИТЕ БОЛЬШЕ О ДИММЕРНЫХ СВЕТОДИОДАХ
  • Работа на более низкой мощности: Использование лампы накаливания при более высоком напряжении, чем указано на упаковке, может значительно сократить срок службы вашей лампочки.В Великобритании здания работают при напряжении около 230 В, поэтому покупка лампы с номинальным напряжением не менее 230 В важна для обеспечения максимального срока службы и максимальной производительности вашего освещения.

Найдите идеальную лампу

Наша сервисная команда может помочь вам найти лампочку, которая прослужит вам долго.

Если у вас есть какие-либо вопросы о среднем расчетном сроке службы, наша команда экспертов по обслуживанию может помочь вам найти идеальную лампу для вашего помещения. Позвоните нам по телефону 01869 362222, напишите по электронной почте или воспользуйтесь мгновенной консультацией специалиста в нашем чате.

Что читать дальше

Лампа накаливания – обзор

VII.D Ограничения материалов, влияющие на рабочие характеристики

В отличие от ламп накаливания, в лампах HID нет единого механизма, который определяет срок службы лампы, и срок службы не обратно пропорционален эффективности. Более того, срок службы СПРЯТАННЫХ ламп невероятно долгий; Срок службы большинства ртутных и HPS-ламп составляет 24 000 часов, а срок службы ламп M-H – от 6 000 до 20 000 часов. Поскольку типичные часы работы при обслуживании на открытом воздухе от заката до рассвета или при двухсменном коммерческом обслуживании в помещении составляют 4000 часов в год, эти показатели представляют собой срок службы до 6 лет.Тем не менее, выбор конструкции, ведущий к более высокой эффективности, ограничен материальными ограничениями, что приводит к сокращению срока службы. Электроды ртутной лампы и лампы HPS покрыты активатором электронной эмиссии, который со временем испаряется, что приводит к невозможности воспламенения или повторного воспламенения в каждом полупериоде. Все типы HID-ламп подвержены чрезмерному почернению дуговых трубок из-за испарения или разбрызгивания материала с электродов. В лампах HPS почернение стенок возле электродов может привести к повышению температуры амальгамы, а последующее повышение давления газа вызывает повышение напряжения.Это может привести к «циклическому» приближению к концу срока службы лампы, когда напряжение на лампе возрастает до значения, которое больше не может поддерживаться балластом, и лампа гаснет. Затем лампа охлаждается до температуры, при которой импульс воспламенителя достаточен для перезапуска лампы, и процесс повторяется, что приводит к непрерывному циклу переключения, который повторяется каждые несколько минут. Эту проблему можно решить, уменьшив дозу амальгамы до такой степени, чтобы вся ртуть и натрий находились в паровой фазе при нормальной работе лампы.Этот принцип привел к разработке так называемых ламп HPS с «ненасыщенным паром». Для этих ламп критически важна минимизация потерь натрия из-за химических реакций с компонентами дуговых трубок, поскольку нет запаса натрия, который можно было бы заменить.

Потери натрия могут происходить в результате электролитического процесса на стенке дуговой трубки в лампах M-H. В процессе работы всегда есть несколько частей на миллион ионов натрия, растворенных в кварце в контакте с иодидом натрия, в результате достижения термохимического равновесия в обратимой реакции между кварцем и иодидом.Это количество не вредно для кварца и не означает значительного снижения содержания натрия по сравнению с введенной начальной дозой. Однако ионы натрия в кварце подвижны, и отрицательная зарядка внешней поверхности кварцевой дуговой трубки фотоэлектронами, испускаемыми из различных частей внешней оболочки, будет притягивать ионы натрия к внешней поверхности, которые будут нейтрализованы и испарены. Истощение ионной концентрации на внутренней поверхности затем позволяет протекать прямой реакции с получением большего количества ионов натрия, которые, в свою очередь, подвергаются электролизу, пока в конечном итоге не будет потеряна очень значительная часть исходной дозы натрия.Для смягчения этой проблемы используются конструкции наружной оболочки, обеспечивающие минимальное количество поверхностей, излучающих фотоэлектрическое излучение, или поверхности с положительным смещением (например, кожух).

Химические реакции между кварцем и металлами и иодидами металлов могут привести к образованию стабильных оксидов металлов на стенках и высвобождению металлического кремния. Потеря металла в результате этого процесса снижает парциальное давление паров металла и в конечном итоге изменяет выходную мощность излучения лампы. Металлический кремний реагирует с йодом с образованием летучего тетраиодида кремния, который разлагается при температуре электрода и откладывает расплавленный кремний на электроде, резко искажая его форму и ухудшая его характеристики.Это становится одним из процессов, ограничивающих срок службы ламп M-H, поскольку отрицательно влияет на процесс повторного зажигания каждые полупериод, до такой степени, что балласт больше не может повторно зажигать лампу. Эффективность HID-ламп возрастает по мере увеличения входной мощности на единицу длины, во-первых, из-за уменьшения доли мощности, теряемой на теплопроводность, а во-вторых, из-за повышения температуры дуговых трубок, что приводит к более высокому давлению паров излучающих частиц. Однако повышение температуры дуговых трубок приводит к сокращению срока службы лампы из-за усиления химических реакций с материалом дуговых трубок, а в случае кварца – к изменению кристаллической структуры (де-стеклование).Эти ограничения обычно воплощаются в форме практических правил проектирования относительно допустимой нагрузки на стенки (подводимая мощность дуги на единицу площади внутренней поверхности стенки дугового трубопровода). Приемлемый срок службы ртутных ламп достигается при нагрузке на стену 10–12 Вт / см 2 , а кварцевые лампы M-H для общего освещения обычно имеют мощность 13–22 Вт / см 2 . Устойчивость PCA при более высоких температурах позволяет керамическим лампам M-H работать при ∼40 Вт / см 2 , а HPS может использовать конструкции с мощностью 15–20 Вт / см 2 .Для некоторых применений, таких как автомобильные фары и проекционные лампы, приемлем более короткий срок службы и может использоваться более высокая нагрузка на стены.

Уплотнения из молибденовой фольги как в ртутных лампах, так и в лампах M-H имеют достаточный срок службы при гораздо более высоких температурах, чем в лампах T-H, поскольку они защищены от окисления вакуумом или инертной атмосферой во внешней оболочке. Электрический ввод в лампах HPS включает металлический элемент ниобий (также известный как колумбий), выбранный для соответствия расширению в PCA и запечатанный смесью поликристаллических оксидов, плавкой без плавления ниобия или PCA.Ниобий защищен от окисления вакуумом во внешней рубашке. В лампах HPS максимальная температура уплотнения определяется стойкостью герметика к воздействию натрия, тем самым ограничивая температуру холодного пятна и, следовательно, максимальное давление паров натрия в дуговой трубке.

КПД лампочки | Center for Nanoscale Science

Выбор эффективных лампочек – простой способ сэкономить электроэнергию. В этом упражнении используйте свои чувства, чтобы сравнить эффективность различных лампочек.Почувствуйте тепло от ламп накаливания, компактных люминесцентных и светодиодных ламп. Посмотрите на компоненты, излучающие свет в лампах каждого типа. Затем послушайте звуки макромасштабных моделей, которые представляют тепловые и световые столкновения электронов в каждом типе лампочек – какая из них самая тихая и эффективная?

ЦЕЛЬ:

Посетители поймут, почему лампы накаливания, люминесцентные лампы и светодиоды работают с разной эффективностью.

МАТЕРИАЛЫ:

  • Планка лампочек с цилиндрическими плафонами.
  • Поднос лампы накаливания с металлическим шариком
  • Поднос люминесцентной лампы с металлическим шариком •
  • Поднос светодиода (LED) с металлическим шариком

ПРОЦЕДУРА:

Настройка:

  1. Вставьте ленту лампочек и разложите модели подносов. Держите выключатель выключенным, пока не подойдут посетители.

Делаем демонстрацию:

  1. Включите лампу и попросите посетителей подержать руки над каждым цилиндром, чтобы почувствовать разницу в тепле, выделяемом каждым цилиндром.(Не позволяйте посетителям прикасаться к лампочкам.) Лампа накаливания нагревается, люминесцентная лампа нагревается, а светодиод остается холодным на ощупь. Объясните, что энергия, выделяемая в виде тепла, является пустой тратой энергии. Выключите ленту лампочки.
  2. Снимите цилиндры. (Опять же, предупредите посетителей не прикасаться к лампочкам, так как лампа накаливания может быть горячей.) Попросите посетителей понаблюдать за разными лампами и спросить их, узнают ли они каждый тип ламп.
  3. Объясните: «КПД» лампочки – это мера того, сколько световой энергии выходит из лампочки по сравнению с количеством электричества (электрической энергии), которое было вложено.Лампа со 100% -ным КПД преобразует все электричество в свет и вообще не выделяет тепла. Попросите посетителей расположить лампочки от наиболее эффективных до наименее эффективных. Объясните: эффективность светодиода составляет 90%, эффективность компактной люминесцентной лампы – 85%, а эффективность лампы накаливания – только 10%.
  4. Вынесите модели лотков, чтобы продемонстрировать, почему эффективность каждого из них разная. Металлический шар представляет собой электроны в лампах каждого типа. Объясните: электроны сталкиваются с другими частицами, и каждое столкновение производит свет или тепло.Колышки в модели представляют эти другие частицы. Столкновения, производящие звук, представляют собой потерянную тепловую энергию, в то время как бесшумные столкновения представляют собой производство света.
  5. Предложите посетителям понаблюдать за типами бусинок в каждом лотке, затем встряхнуть и послушать, какой лоток производит наибольшее количество звуков. Попросите их расположить лотки от самых громких до самых тихих, а затем спросите, какой лоток соответствует типу лампочки. Самый громкий лоток представляет собой самую неэффективную лампу накаливания, а тихий лоток представляет собой наиболее эффективный светодиод.

Очистка:

  1. Убедитесь, что в каждом лотке есть металлический шарик. Верните припасы на склад.

ПОЯСНЕНИЕ:

Каждая из трех лампочек на дисплее имеет световой поток 400 люмен, но для них требуется разное количество энергии. Лампа накаливания потребляет 60 Вт, люминесцентная лампа – 7 Вт, а светодиодная лампа – 6,5 Вт.

Когда лампа накаливания подключена к источнику питания, электрический ток проходит через металлическую нить накала (обычно вольфрамовую), нагревая ее до тех пор, пока нить не станет настолько горячей, что начнет светиться.При движении электроны сталкиваются с атомами металла нити. Энергия каждого столкновения вызывает вибрацию атомов и нагревает их, в конечном итоге производя свет. Только 10% энергии, используемой лампой накаливания, преобразуется в свет; остальные 90% теряются в виде тепла. Модель лотка представляет столкновения между электронами и атомами нити.

В люминесцентной лампе электрический ток протекает не через нить, а через стеклянную трубку, заполненную газообразной ртутью и покрытую изнутри люминофорным покрытием.Когда электроны сталкиваются с атомами ртути, атомы ртути возбуждаются и излучают невидимый ультрафиолетовый свет. Затем люминофорное покрытие поглощает энергию ультрафиолетового света и флуоресцирует или превращает невидимый свет в видимый свет. В люминесцентных лампах свет создается высокоэнергетическими вытесненными электронами, которые образуются при приложении электрического тока к газообразной ртути; тепло создается как побочный продукт этих энергичных электронов. Около 85% энергии, используемой люминесцентной лампой, преобразуется в свет.Модель лотка представляет столкновения между электронами и атомами ртути.

Светодиодная лампа содержит несколько различных светодиодов, каждый из которых излучает свет от полупроводникового кристалла с отрицательно заряженным выводом и положительно заряженным выводом. Когда электроны движутся от отрицательного к положительному положению, они сталкиваются с положительно заряженными частицами («дырками») и падают с высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень. Капля высвобождает энергию в виде света.

Поскольку светодиоды используют электроэнергию более эффективно, чем два других типа ламп (они преобразуют около 90% ее в свет), им требуется гораздо меньше энергии для производства того же количества света, что и лампы накаливания или люминесцентные лампы.Модель лотка представляет столкновения между электронами и дырками. Поскольку тип столкновения различается для каждого типа лампочки, попытка их сравнения может показаться сравнением яблок и апельсинов. Самый простой способ подумать о сравнении – это учесть, что независимо от того, какой тип лампы, есть электроны, участвующие в столкновениях, которые производят свет или тепло. Грубо говоря, соотношение световых столкновений и тепловых столкновений в каждой лампочке объясняет ее эффективность.

ЧТО МОЖЕТ СДЕЛАТЬ НЕПРАВИЛЬНО?

Посетители могли прикоснуться к горячим лампочкам и обжечь кожу.Лампы также можно сломать, чтобы образовались острые фрагменты и, возможно, опасные отходы (для компактных люминесцентных ламп).

ОБЩЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ:

Лампы накаливания (особенно лампы накаливания) могут нуждаться в замене.

A Light Bulb FAQ Guide

Не знаете, какую лампочку купить? Есть вопросы о мощности, сроке службы, люменах или почему ваша лампочка не перестает мерцать?

Вот список наиболее часто задаваемых вопросов о лампочках и типах лампочек.

Лампочки бывают самых разных форм, размеров и стилей. Узнайте о различных сферах применения лампочек и их применении для каждого типа.

Типы лампочек

Какие бывают типы света луковицы?

Самыми распространенными типами лампочек являются лампы накаливания, галогенные лампы, лампы CFL и светодиодные лампы. Для каждого из этих типов лампы накаливания производятся разными способами.

Лампочки также можно отличить по форме и конструкции основания.Эти различия имеют значение, поскольку определенные типы ламп рекомендуются для определенных типов светильники.

Вы можете проверить наш идентификатор лампочки и руководство по поиску, чтобы узнать, какой тип лампочки купить для конкретного светильника.

Какие бывают лампочки в зависимости от того, как они работают?
  • Лампа накаливания – пропускает электрический ток через металлическую нить для получения тепла
  • Галоген – рециркулирует газообразный галоген и вольфрам в кварцевой оболочке
  • CFL (компактный люминесцентный свет) – пропускает электрический ток через газовую трубку
  • LED (свет излучающий диод) – пропускает электрический ток через полупроводниковый материал, в настоящее время это наиболее энергоэффективный тип лампочки

Каковы бывают разные формы лампочек?

Наиболее распространенные формы лампочек:

Код формы лампочки будет указан на упаковке.Код формы состоит из буквы, обозначающей физическую форму, за которой следует число, обозначающее размер (измеряется в восьмых частях диаметра). Например, «лампа A19» означает, что лампа имеет стандартную бытовую форму и имеет размер 19/8 дюйма. Лампы A19 – это самая распространенная форма лампочек, поэтому вы увидите их чаще всего.

Какие бывают цоколи лампочек?

Самый распространенные типы цоколей ламп:

  • Standard-medium – резьбовое основание стандартного размера, обычно обозначаемое E26 или E27
  • Candelabra – меньшее резьбовое основание, чаще всего обозначаемое E12
  • Bi-pin – вставное основание с две точки соприкосновения, часто обозначаемые G4 или GU24
  • GU10 – поворотно-фиксирующее основание

Буква указывает на форму основания, а цифра указывает на размер.Всегда проверяйте свой осветительный прибор перед покупкой лампочек. Ведь нельзя ввинтить лампочку Е26 в патрон канделябра – это просто невозможно!

Это основы лампочек. Размер и форма имеют значение, так что будьте внимательны, прежде чем покупать новую лампочку. Если вам нужно больше информации о цоколях лампочек, не забудьте спросить продавца перед покупкой лампочки.

Лампа A19 со стандартным цоколем E26 среднего размера

Как работают лампочки

Что такое мощность?

Мощность – это единица измерения электроэнергии.Каждый раз, когда вы покупаете лампочку, ее мощность будет указана на упаковке.

Чем выше мощность, тем больше потребляется энергии. В идеале вам следует выбрать лампочку с меньшей мощностью, например светодиодные лампы, которые потребляют меньше энергии и более энергоэффективны.

Что такое цветовая температура?

Цветовая температура – это цвет излучаемого света.

Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина (K). Чем ниже показатель Кельвина, тем теплее и желтеет свет.Чем выше значение счетчика Кельвина, тем холоднее и белее свет.

Чтобы получить более подробное объяснение, ознакомьтесь с нашим руководством по цветовой температуре.

Что такое люмен?

Люмен – это единица измерения светового потока – общего количества излучаемого видимого света.

Чем больше количество люменов, тем больше света излучается. Поэтому, если вам нужна лампа, которая излучает много света, приобретите лампу с большим количеством люменов. И наоборот, если вам нужна лампа, которая излучает более тусклый свет, приобретите лампу с меньшим световым потоком.

Как перевести люмен в ватт?

Следуйте этой таблице, чтобы узнать, как преобразовать люмены в ватты.

Как видите, преобразование светового потока в ватт зависит от типа освещения.

Например, 800 люмен эквивалентны 60 Вт для ламп накаливания, от 13 до 15 Вт для ламп CFL и от 9 до 13 Вт для светодиодных ламп.

Как определить яркость лампочки?

Яркость лампочки определяется люменами.

Чтобы определить яркость лампы, посмотрите на указанное количество люменов, а не на мощность или цветовую температуру. Мощность означает, сколько энергии использует лампа, а цветовая температура указывает на теплоту или прохладу цвета света. Люмены – это мера количества производимого света. Чем выше количество люменов, тем больше освещения и тем ярче кажется свет.

Срок службы лампочки

Как долго служат лампочки?

Срок службы лампочки зависит от типа лампы.

Например, лампы накаливания в среднем работают 1 000 часов, а светодиодные лампы служат в десять раз дольше – 10 000 часов. Но все лампы разные, поэтому ознакомьтесь с подробной информацией о продукте, чтобы узнать точный срок службы каждой лампы.

Как долго служат лампы накаливания?

Лампы накаливания служат в среднем 1000 часов. Исключением являются галогенные лампы, которые представляют собой специализированный тип ламп накаливания. У них разная средняя продолжительность жизни.

Каков срок службы галогенных ламп?

Галогенные лампы служат в среднем 2000 часов. Это делает галогенные лампы вдвое эффективнее стандартных ламп накаливания.

Как долго служат лампы КЛЛ?

Компактные люминесцентные лампы (также известные как лампы CFL) служат в среднем 10 000 часов. Это делает лампы КЛЛ такими же эффективными, как и стандартные лампы накаливания.

Каков срок службы светодиодных ламп? Срок службы

светодиодных ламп составляет в среднем 25000 часов.Это делает светодиоды в десять раз более эффективными, чем стандартные лампы накаливания, и более чем в два раза эффективнее, чем лампы накаливания. Светодиодные лампы накаливания – это самый энергосберегающий вид освещения на рынке.

В настоящее время самые энергоэффективные лампы накаливания – это светодиодные лампы. В конечном итоге это также самый экономичный тип лампочки. Светодиодные светильники предлагают самые современные технологии освещения для вашего дома.

Безопасность лампочки

Какую лампочку максимальной мощности я могу использовать для осветительного прибора?

Чаще всего максимальная мощность составляет 60 Вт, но это зависит от прибора.Мы настоятельно рекомендуем вам проверить максимальную рекомендуемую мощность перед установкой лампочки. Рекомендуемая мощность обычно указана на этикетке или включена в инструкции.

Могу ли я установить лампочку мощностью выше рекомендованной?

Нет, никогда не превышайте рекомендованную максимальную мощность осветительного прибора.

Эта рекомендация не зря. Если вы установите лампочку с более высокой мощностью, чем рекомендуется, вы рискуете повредить или перегреть светильник – возможно, даже вызвать пожар!

Как обращаться с ртутными лампочками?

Лампочки с содержанием ртути (обычно лампы КЛЛ) полностью безопасны в использовании.Количество ртути минимально, и при использовании лампы ртуть не выделяется.

При этом небольшое количество ртути может выделяться, когда лампа разбита. Во избежание поломки обращайтесь с ним осторожно. Если лампочка все-таки сломалась, не собирайте ее пылесосом, так как это может привести к распространению паров ртути. Сначала проветрите комнату, а затем аккуратно соберите осколки, используя плотную бумагу или картон, затем липкую ленту, и поместите их в герметичный пакет, прежде чем выбросить.

EPA рекомендует утилизировать ртутные лампочки после того, как они перегорят, либо в местном агентстве по сбору отходов, либо в местном розничном магазине, который поддерживает переработку, либо даже через службу доставки по почте.

Могу ли я вставить регулируемую лампу в нерегулируемую розетку?

Да, вы можете вставить регулируемую лампочку в нерегулируемую розетку. Он будет работать так же, как и любая другая лампочка.

Могу ли я вставить нерегулируемую лампу в регулируемую розетку?

Да, вы можете вставить нерегулируемую лампу в регулируемую розетку.

Однако, если вы действительно попытаетесь приглушить свет, вы, вероятно, получите мерцающее освещение или другие проблемы. Не ожидайте плавного затемнения света, если купите лампу без регулировки яркости!

Если вы хотите использовать диммер, приобретите соответствующую лампочку с регулируемой яркостью.

Выбор лучших лампочек

Какие лампочки самые экологичные?

Самыми экологически чистыми лампочками являются светодиодные лампы с энергоэффективной конструкцией.Светодиодные лампы не только потребляют меньше энергии, чем другие типы ламп, но и служат дольше (примерно в десять раз больше, чем обычные лампы накаливания), что означает, что при производстве в долгосрочной перспективе используется меньше материалов.

Хотя в будущем технологии освещения могут быть усовершенствованы, в настоящее время светодиодные лампы являются наиболее экологичными лампочками, которые может предложить рынок.

Какую лампочку мне выбрать для экономии энергии освещения?

Вы должны приобрести светодиодные лампы для экономии энергии освещения.

Как указано выше, в настоящее время на рынке представлены светодиодные фонари с энергосберегающим дизайном. Эффективность светодиодного освещения примерно в десять раз эффективнее, чем эффективность ламп накаливания.

Какие лампы для естественного освещения самые лучшие?

Чтобы имитировать естественное освещение, попробуйте лампы с теплым источником освещения. Лучше всего подойдет лампа с более низкой цветовой температурой от 2700K до 2900K. Лампы с более высокой цветовой температурой излучают холодный белый свет, который кажется более искусственным.

Лампы естественного освещения лучше всего использовать с кухонными светильниками, светильниками для ванных комнат или косметическим зеркалом с подсветкой.

Какая лучшая лампочка от заката до рассвета?

Для освещения от заката до рассвета мы рекомендуем использовать светодиодные лампы, так как они являются наиболее прочными и долговечными.

Какая лампа RGB лучшая?

Лучшие лампы накаливания RGB (красно-сине-зеленые), также известные как лампы с изменяющим цвет, представляют собой энергосберегающие светодиодные лампы.Для большего удобства приобретите лампочку, управляемую приложением, которая позволяет изменять цвет со смартфона или другого устройства.

Ознакомьтесь с нашей подборкой цветных лампочек, чтобы выбрать для себя лучшую лампу RGB.

Другие вопросы

Почему у меня мигают лампочки?

Мерцающая лампочка может означать многое. Обычно это означает, что срок службы лампы приближается к концу и ее необходимо заменить.Однако мерцающий свет может также указывать на то, что лампочка не прикручена должным образом, или что в вашем доме есть ненадежные электрические соединения или проблемы с напряжением. Если вы уже заменили мерцающую лампочку, но проблема не исчезла, вам следует исследовать проблемы с проводкой и напряжением.

Есть несколько декоративных лампочек, которые обладают особым эффектом мерцания. Однако такие конструкции мерцающих пламенных ламп, очевидно, упаковываются и продаются как таковые. Мерцающие огни – отличный выбор для таких праздников, как Хэллоуин или Рождество.

Какую лампочку напряжения мне использовать?

Наиболее распространенное напряжение для электрических лампочек – 120 вольт (120 В). Это напряжение по умолчанию для большинства осветительных приборов.

Однако некоторые осветительные приборы имеют низкое напряжение. Низковольтное освещение более энергоэффективно, но для его работы требуются лампы низкого напряжения. В этом случае вам следует купить лампочку с маркировкой 12 вольт (12 В). Для многих ландшафтных светильников и уличных осветительных приборов требуются лампы низкого напряжения.

Для действительно высокой энергоэффективности попробуйте использовать низковольтные светодиодные лампы. Низкое напряжение в сочетании со светодиодной технологией обеспечивает очень эффективную энергосберегающую конструкцию.

Какую лампочку использовать для электрического освещения?

Для электрического освещения можно использовать любые типы ламп – светодиодные лампы, лампы накаливания, люминесцентные лампы и т. Д. Все лампочки рассчитаны на питание от электричества.

Какие бывают типы галогенных ламп?

Наиболее распространенными типами галогенных ламп являются трубчатые лампы, мини-отражатели и отражатели PAR.

Короткие трубчатые или свечные галогенные лампы – это типы галогенных ламп, которые лучше всего использовать в качестве подвесных ламп или люстр, или в фонариках, настольных и настольных лампах, а также в других портативных осветительных приборах.

Мини-рефлекторные галогенные лампы обычно используются в акцентном и точечном освещении в путевом и ландшафтном дизайне.

Галогенная лампа PAR имеет широкую отражающую поверхность и обычно используется в обычном трековом и утопленном освещении.

Еще вопросы?

Позвоните по телефону 800-782-1967, чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных профессиональных консультантов по освещению и домашнему декору или посетить ближайший к вам магазин осветительных приборов Lamps Plus.По телефону или лично мы будем рады помочь вам выбрать подходящую лампочку, независимо от того, хотите ли вы заменить старую лампочку или установить новый осветительный прибор. Наши консультанты могут помочь вам выбрать светодиодный потолочный вентилятор, подобрать размер подвесного светильника, улучшить освещение вашей кухни и многое другое.

Другие идеи и советы по использованию лампочек

Люмен в Вт: ключ к покупке запасных ламп

Идентификатор лампочки и руководство по поиску

Как работает светодиодная лампа

Как работает лампа накаливания

Как работает лампа CFL

Как работает галогенная лампа

Типы лампочек

Попрощайтесь с лампочкой накаливания (какой мы ее знаем)

Чак ​​Ньюкомб

Я уверен, что вы все уже видели эту маленькую извилистую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ) в магазине при покупке запасных ламп.Хорошая новость заключается в том, что, используя одну для замены надежной лампы накаливания, вы экономите электроэнергию. Один из примеров в нашем доме: люстра с пятью лампами, потребляющая 300 Вт, теперь потребляет всего 60 Вт, что эквивалентно одной лампе накаливания, при этом производя такое же количество света, как пять. Эти КЛЛ, а также более новые и гораздо более дорогие светоизлучающие диоды (LED) вводятся для замены менее эффективных вольфрамовых ламп, которые к 2014 году будут выведены из эксплуатации в США.

КЛЛ

стоят дороже, но компенсирующая особенность заключается в том, что они служат дольше. Предостережение: это произойдет только в том случае, если вы не будете часто их включать и выключать и не используете их на улице в холодном климате. Оказывается, небольшой нагреватель, который помогает ионизировать пар в КЛЛ при запуске, по-прежнему имеет те же характеристики, что и вольфрамовая лампа накаливания – ее сопротивление очень низкое в холодном состоянии, но становится намного выше, когда она нагревается. Вот почему ваши лампы накаливания обычно перегорают при включении – вы нагружаете вольфрамовую нить с максимальным током, протекающим при включении.

Один из подходов к продлению срока службы лампы CFL – это оставить ее включенной дольше, уменьшив циклы включения-выключения, нагружающие нагреватель-нить накала. По моему опыту, описанному выше, вы можете оставить его включенным в пять раз дольше лампы накаливания и не использовать больше энергии.

Пиковый ток лампы накаливания Лампа накаливания на полной яркости

Температурный коэффициент сопротивления вольфрама

Типичное сопротивление лампы накаливания мощностью 100 Вт в холодном состоянии составляет около 9,5 Ом.Если бы это сопротивление оставалось неизменным при подаче напряжения 120 В, закон Ома говорит нам, что лампа потребляет около 12,5 ампер и рассеивает около 1500 Вт. Этого, конечно, не происходит, потому что по мере нагрева нити ее сопротивление также увеличивается. Получается, что при 120 В сопротивление примерно 144 Ом, что в 15 раз больше сопротивления холоду. Результирующий ток составляет 0,83 А, а рассеиваемая мощность – заявленные 100 Вт.

Интересный эксперимент с использованием анализатора качества электроэнергии Fluke 43B

Оказалось, что постоянная времени для изменения сопротивления при приложении полного напряжения может быть измеряется в миллисекундах.И поэтому следующий эксперимент работает.

Когда Fluke представила свой первый инструмент для контроля качества электроэнергии в 1994 году, я использовал диммер Triac, чтобы изменять входное напряжение лампы накаливания, одновременно измеряя действующее значение входного напряжения и результирующий ток.

Я заметил, что пиковый ток происходит при входном среднеквадратичном напряжении около 55 вольт. В сегодняшнем примере, при использовании новой высокоэффективной галогенной лампы (подробнее об этом позже), лампа потребляет 0,39 А среднеквадратического значения (я использовал 10-витковую петлю через клещи токоизмерительных клещей, что показало кажущееся значение 3.9 А.) Пиковый ток в этом примере был почти 1,2 А.

По мере того, как я продолжал повышать напряжение, среднеквадратичный ток увеличивался, но пиковый ток становился меньше – около 0,8 А.

Как это могло произойти? Что ж, общее время, в течение которого ток течет в примере с низкой яркостью, составляет менее 4 миллисекунд, этого недостаточно, чтобы нагреть нить до более высокого сопротивления, которого она достигнет, когда ток протекает в два раза больше – около 8 миллисекунд. Таким образом, пиковый ток выше при более низкой яркости.

В этом примере, когда вы выполняете математические вычисления (или переключаетесь на дисплей мощности Fluke 43B), вы обнаружите, что мощность низкой яркости, потребляемая моей тестовой лампой при пиковом токе, составляла около 22 Вт, в то время как при полной яркости мощность была немногим более 68 Вт.

Подробнее о новых галогенных лампах

Лампа, которую я использовал для недавнего теста, позиционируется как высокоэффективная галогенная лампа. Она рассчитана на такую ​​же светоотдачу, что и старая лампа мощностью 100 Вт, но потребляет всего 72 Вт. Как я убедился в своем тесте, в нем все еще используется вольфрамовая нить.Насколько я понимаю, эти высокоэффективные лампы накаливания и некоторые специальные лампы для обслуживания будут по-прежнему доступны после того, как в 2014 году (в США) будут выведены из обращения старые стандартные лампы.

Как насчет этих новых светодиодных фонарей?

КЛЛ имеют экологический недостаток, заключающийся в том, что они содержат ртуть, что требует особого обращения при утилизации во избежание загрязнения окружающей среды.

В новых альтернативных лампах будут использоваться светодиоды, что даст даже больший КПД, чем КЛЛ, но при гораздо более высокой стоимости – по крайней мере, пока.Светодиодные лампы включаются мгновенно и не имеют проблем с холодным запуском, которые могут возникнуть с КЛЛ.

Новые технологии еще не достигают приятного свечения привычных ламп накаливания, но они неуклонно совершенствуются. Если вам интересно, вы можете рассмотреть некоторые из проблем, связанных с нашими меняющимися технологиями освещения, здесь:
Прекращение использования ламп накаливания
Energy Star информация о лампочках
Как работают компактные люминесцентные лампы и как их регулировать яркость

Электроэнергия и мощность – Университетская физика, Том 2

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Выразить электрическую мощность через напряжение и ток
  • Опишите мощность, рассеиваемую резистором в электрической цепи.
  • Расчет энергоэффективности и рентабельности приборов и оборудования

В электрической цепи электрическая энергия непрерывно преобразуется в другие формы энергии.Например, когда в проводнике течет ток, электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию внутри проводника. Электрическое поле, создаваемое источником напряжения, ускоряет свободные электроны, увеличивая их кинетическую энергию на короткое время. Эта увеличенная кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию в результате столкновений с ионами решетчатой ​​структуры проводника. В работе «Работа и кинетическая энергия» мы определили мощность как скорость, с которой работа выполняется силой, измеряемой в ваттах.Мощность также можно определить как скорость передачи энергии. В этом разделе мы обсуждаем скорость передачи энергии или мощности в электрической цепи.

Мощность в электрических цепях

Мощность ассоциируется у многих с электричеством. На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Как называется электроэнергия?

Сравним лампочку на 25 Вт с лампой на 60 Вт ((Рисунок) (а)).Лампа на 60 Вт светится ярче, чем лампа на 25 Вт. Хотя это не показано, лампа мощностью 60 Вт также теплее, чем лампа мощностью 25 Вт. Тепло и свет производятся путем преобразования электрической энергии. Кинетическая энергия, теряемая электронами при столкновениях, преобразуется во внутреннюю энергию проводника и излучения. Как напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?

(a) На фото выше две лампы накаливания: лампа мощностью 25 Вт (слева) и лампа мощностью 60 Вт (справа).Лампа мощностью 60 Вт обеспечивает более интенсивный свет, чем лампа мощностью 25 Вт. Электрическая энергия, подаваемая в лампочки, преобразуется в тепло и свет. (b) Эта компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) излучает такую ​​же интенсивность света, как и лампа мощностью 60 Вт, но при входной мощности от 1/4 до 1/10. (кредит а: модификация работ «Dickbauch» / Wikimedia Commons и Грега Вестфолла; кредит б: модификация работ «dbgg1979» / Flickr)

Чтобы рассчитать электрическую мощность, рассмотрите разницу напряжений на материале ((рисунок)).Электрический потенциал выше, чем электрический потенциал при, а разность напряжений отрицательна. Как обсуждалось в «Электрический потенциал», между двумя потенциалами существует электрическое поле, которое указывает от более высокого потенциала к более низкому. Напомним, что электрический потенциал определяется как потенциальная энергия на заряд, и заряд теряет потенциальную энергию, перемещаясь через разность потенциалов.

Когда есть разность потенциалов в проводнике, присутствует электрическое поле, которое указывает в направлении от более высокого потенциала к более низкому потенциалу.

Если заряд положительный, на него действует сила электрического поля. Эта сила необходима, чтобы заряд двигался. Эта сила не ускоряет заряд на всем расстоянии из-за взаимодействия заряда с атомами и свободными электронами в материале. Скорость и, следовательно, кинетическая энергия заряда не увеличиваются в течение всего пути, и заряд, проходящий через область, имеет ту же скорость дрейфа, что и заряд, проходящий через область.Однако с зарядом работает электрическое поле, которое изменяет потенциальную энергию. Поскольку изменение разности электрических потенциалов отрицательное, электрическое поле оказывается равным

.

Работа, совершаемая над зарядом, равна произведению электрической силы на длину приложения силы,

Заряд движется с дрейфовой скоростью, поэтому работа, выполняемая над зарядом, приводит к потере потенциальной энергии, но средняя кинетическая энергия остается постоянной. Потерянная электрическая потенциальная энергия проявляется в материале как тепловая энергия.В микроскопическом масштабе передача энергии происходит из-за столкновений между зарядом и молекулами материала, что приводит к повышению температуры в материале. Потеря потенциальной энергии приводит к повышению температуры материала, которая рассеивается в виде излучения. В резисторе он рассеивается в виде тепла, а в лампочке – в виде тепла и света.

Мощность, рассеиваемая материалом в виде тепла и света, равна скорости изменения работы во времени:

При использовании резистора падение напряжения на резисторе отводится в виде тепла.Закон Ома гласит, что напряжение на резисторе равно току, умноженному на сопротивление. Таким образом, мощность, рассеиваемая резистором, равна

.

Если резистор подключен к батарее, мощность, рассеиваемая в виде излучаемой энергии проводами и резистором, равна. Мощность, подаваемая от батареи, равна току, умноженному на напряжение.

Электроэнергетика

Электроэнергия, полученная или потерянная каким-либо устройством, имеет вид

.

Мощность, рассеиваемая резистором, имеет вид

.

Различные идеи можно получить из трех различных выражений для электроэнергии.Например, подразумевается, что чем ниже сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше мощность. Кроме того, поскольку напряжение возведено в квадрат, эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение увеличивается вдвое до лампочки мощностью 25 Вт, ее мощность увеличивается почти в четыре раза и составляет около 100 Вт, что приводит к ее перегоранию. Если бы сопротивление лампы оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также будет выше.

Проверьте свои знания Электродвигатели имеют достаточно высокий КПД.Двигатель мощностью 100 л.с. может иметь КПД 90%, а двигатель мощностью 1 л.с. может иметь КПД 80%. Почему важно использовать высокопроизводительные двигатели?

Несмотря на то, что электродвигатели имеют высокий КПД, 10–20% потребляемой мощности тратится впустую, а не используется для выполнения полезной работы. Большая часть 10–20% потерянной мощности передается в тепло, рассеиваемое медными проводами, используемыми для изготовления катушек двигателя. Это тепло увеличивает тепло окружающей среды и увеличивает потребность электростанций, обеспечивающих электроэнергию.Спрос на электростанцию ​​может привести к увеличению выбросов парниковых газов, особенно если электростанция использует уголь или газ в качестве топлива.

Предохранитель

А ((Рисунок)) – это устройство, которое защищает цепь от слишком высоких токов. Предохранитель – это, по сути, короткий отрезок провода между двумя контактами. Как мы видели, когда ток проходит по проводнику, кинетическая энергия носителей заряда преобразуется в тепловую энергию в проводнике. Кусок проволоки в предохранителе находится под напряжением и имеет низкую температуру плавления.Проволока предназначена для нагрева и разрыва при номинальном токе. Предохранитель поврежден и подлежит замене, но он защищает остальную цепь. Предохранители срабатывают быстро, но есть небольшая задержка, пока провод нагревается и обрывается.

Предохранитель

А представляет собой отрезок провода между двумя контактами. Когда через провод проходит ток, превышающий номинальный, провод плавится, разрывая соединение. На фото – «перегоревший» предохранитель в месте обрыва провода, защищающего цепь (кредит: модификация работы «Шардайы» / Flickr).

Автоматические выключатели также рассчитаны на максимальный ток и разомкнуты для защиты цепи, но могут быть сброшены. Автоматические выключатели реагируют намного быстрее. Работа автоматических выключателей выходит за рамки этой главы и будет обсуждаться в следующих главах. Еще один метод защиты оборудования и людей – прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI), который широко используется в ванных комнатах и ​​кухнях. Торговые точки GFCI очень быстро реагируют на изменения тока. Эти выходы открываются при изменении магнитного поля, создаваемого токоведущими проводниками, что также выходит за рамки данной главы и рассматривается в следующей главе.

Стоимость электроэнергии

Чем больше электроприборов вы используете и чем дольше они остаются включенными, тем выше ваш счет за электроэнергию. Этот знакомый факт основан на соотношении энергии и мощности. Вы платите за использованную энергию. Поскольку мы видим, что

– это энергия, используемая устройством, использующим мощность P в течение интервала времени t . Если мощность доставляется с постоянной скоростью, то значение энергии можно определить по. Например, чем больше горело лампочек, тем больше использовалось P ; чем дольше они включены, тем больше т .

Единицей энергии в счетах за электричество является киловатт-час, что соответствует соотношению. Стоимость эксплуатации электроприборов легко оценить, если у вас есть некоторое представление об их потребляемой мощности в ваттах или киловаттах, времени их работы в часах и стоимости киловатт-часа для вашей электросети. Киловатт-часы, как и все другие специализированные единицы энергии, такие как пищевые калории, можно преобразовать в джоули. Вы можете себе это доказать.

Потребляемая электрическая энергия ( E ) может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет снижения энергопотребления этого прибора или приспособления.Это не только снижает стоимость, но и снижает воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения – один из самых быстрых способов снизить потребление электроэнергии в доме или на работе. Около 20% энергии, потребляемой в доме, идет на освещение, а для коммерческих предприятий это число приближается к 40%. Флуоресцентные лампы примерно в четыре раза эффективнее ламп накаливания – это верно как для длинных ламп, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). (См. (Рисунок) (b).) Таким образом, лампу накаливания мощностью 60 Вт можно заменить на КЛЛ мощностью 15 Вт, которая имеет такую ​​же яркость и цвет.КЛЛ имеют изогнутую трубку внутри шара или спиралевидную трубку, все они подключены к стандартному привинчиваемому основанию, которое подходит для стандартных розеток лампы накаливания. (В последние годы были решены исходные проблемы с цветом, мерцанием, формой и высокими начальными затратами на КЛЛ.)

Теплопередача от этих КЛЛ меньше, и они служат до 10 раз дольше, чем лампы накаливания. В следующем примере рассматривается важность инвестиций в такие лампы. Новые белые светодиодные лампы (которые представляют собой группы небольших светодиодных лампочек) еще более эффективны (в два раза больше, чем у КЛЛ) и служат в пять раз дольше, чем КЛЛ.

Расчет рентабельности светодиодной лампы Типичной заменой лампы накаливания мощностью 100 Вт является светодиодная лампа мощностью 20 Вт. Светодиодная лампа мощностью 20 Вт может обеспечивать такое же количество света, как и лампа накаливания мощностью 100 Вт. Какова экономия затрат при использовании светодиодной лампы вместо лампы накаливания в течение одного года, если предположить, что 0,10 за киловатт-час – это средний тариф на электроэнергию, взимаемый энергетической компанией? Предположим, что лампочка включена на три часа в день.

Стратегия

(a) Рассчитайте энергию, используемую в течение года для каждой лампочки, используя.

(б) Умножьте энергию на стоимость.

Решение

  1. Рассчитайте мощность для каждой лампы.
  2. Рассчитайте стоимость для каждого.

Значение Светодиодная лампа потребляет на 80% меньше энергии, чем лампа накаливания, экономя 8,76 евро по сравнению с лампой накаливания в течение одного года. Светодиодная лампа может стоить 20 фунтов стерлингов, а лампа накаливания мощностью 100 Вт может стоить 0,75 фунтов стерлингов, что следует учесть при расчетах. Типичный срок службы лампы накаливания составляет 1200 часов, а светодиодной лампы – 50 000 часов.Лампа накаливания прослужит 1,08 года при 3 часах в день, а светодиодная лампа – 45,66 года. Первоначальная стоимость светодиодной лампы высока, но стоимость для домовладельца составит 0,69 евро за лампы накаливания против 0,44 евро за светодиодные лампы в год. (Обратите внимание, что светодиодные лампы дешевеют.) Экономия затрат в год составляет примерно 8,50 фунтов стерлингов, и это только для одной лампы.

Проверьте свое понимание Является ли эффективность различных лампочек единственным соображением при сравнении различных лампочек?

Нет, эффективность – очень важный фактор для лампочек, но есть много других соображений.Как упоминалось выше, важными факторами являются стоимость лампочек и срок их службы. Например, лампы CFL содержат ртуть, нейротоксин, и их необходимо утилизировать как опасные отходы. При замене ламп накаливания, которые управляются диммером на светодиоды, может потребоваться замена диммера. Диммерные переключатели для светодиодных фонарей сопоставимы по цене с переключателями ламп накаливания, но это начальная стоимость, которую следует учитывать. Также следует учитывать спектр света, но существует широкий диапазон цветовых температур, поэтому вы сможете найти тот, который соответствует вашим потребностям.Ни одно из этих упомянутых соображений не предназначено для того, чтобы препятствовать использованию светодиодных или CFL лампочек, но они являются соображениями.

Замена ламп накаливания на КЛЛ или светодиодные лампы – простой способ снизить потребление энергии в домах и на коммерческих объектах. Лампы CFL работают с совершенно другим механизмом, чем лампы накаливания. Механизм сложен и выходит за рамки данной главы, но здесь приводится очень общее описание механизма. Лампы CFL содержат пары аргона и ртути, заключенные в трубку спиральной формы.В лампах CFL используется «балласт», который увеличивает напряжение, используемое лампой CFL. Балласт производит электрический ток, который проходит через газовую смесь и возбуждает молекулы газа. Возбужденные молекулы газа излучают ультрафиолетовый (УФ) свет, который, в свою очередь, стимулирует флуоресцентное покрытие внутри трубки. Это покрытие флуоресцирует в видимом спектре, излучая видимый свет. Традиционные люминесцентные лампы и лампы CFL имели короткую временную задержку до нескольких секунд, пока смесь «нагревалась» и молекулы переходили в возбужденное состояние.Следует отметить, что эти лампы содержат ртуть, которая ядовита, но если лампа сломана, ртуть никогда не выделяется. Даже если колба сломана, ртуть имеет тенденцию оставаться во флуоресцентном покрытии. Количество также довольно невелико, и преимущество экономии энергии может перевесить недостаток использования ртути.

Лампы CFL заменяются на светодиодные, где LED означает «светоизлучающий диод». Диод был кратко обсужден как неомический прибор, сделанный из полупроводникового материала, который позволяет току течь в одном направлении.Светодиоды – это особый тип диодов, изготовленных из полупроводниковых материалов, содержащих примеси в комбинациях и концентрациях, которые позволяют преобразовывать дополнительную энергию движения электронов во время электрического возбуждения в видимый свет. Полупроводниковые устройства будут объяснены более подробно в Физике конденсированного состояния.

Коммерческие светодиоды быстро становятся стандартом для коммерческого и жилого освещения, заменяя лампы накаливания и КЛЛ. Они предназначены для работы в видимой области спектра и изготовлены из галлия, легированного атомами мышьяка и фосфора.Цвет, излучаемый светодиодом, зависит от материалов, используемых в полупроводнике, и от силы тока. В первые годы развития светодиодов маленькие светодиоды на печатных платах были красного, зеленого и желтого цветов, но теперь светодиодные лампочки можно запрограммировать на получение миллионов цветов света, а также множества различных оттенков белого света.

Сравнение ламп накаливания, КЛЛ и светодиодных ламп

Экономия энергии может быть значительной при замене лампы накаливания или лампы CFL на светодиодную.Лампочки оцениваются по количеству энергии, потребляемой лампочкой, а количество светового потока измеряется в люменах. Люмен (лм) – это производная от системы СИ единица светового потока и мера общего количества видимого света, излучаемого источником. Лампу накаливания мощностью 60 Вт можно заменить лампой CFL мощностью 13–15 Вт или светодиодной лампой мощностью 6–8 Вт, все три из которых имеют световой поток примерно 800 лм. Таблица светоотдачи некоторых часто используемых лампочек представлена ​​на (Рисунок).

Срок службы лампочек трех типов значительно различается.Срок службы светодиодной лампы составляет 50 000 часов, у CFL – 8 000 часов, а лампы накаливания – всего 1200 часов. Светодиодная лампа является самой прочной, легко выдерживает грубое обращение, такое как сотрясение и удары. Лампа накаливания плохо переносит такое же обращение, поскольку нить накаливания и стекло могут легко сломаться. Лампа CFL также менее долговечна, чем светодиодная лампа, из-за своей стеклянной конструкции. Количество выделяемого тепла составляет 3,4 БТЕ / ч для светодиодной лампы мощностью 8 Вт, 85 БТЕ / ч для лампы накаливания мощностью 60 Вт и 30 БТЕ / ч для лампы КЛЛ.Как упоминалось ранее, основным недостатком лампы CFL является то, что она содержит ртуть, нейротоксин, и ее необходимо утилизировать как опасные отходы. Из этих данных легко понять, почему светодиодные лампы быстро становятся стандартом в освещении.

Световой поток светодиодных ламп, ламп накаливания и КЛЛ
Световой поток
(люмен)
Светодиодная лампа
(Вт)
Лампы накаливания
(Вт)
Лампочка CFL
(Вт)
450 4-5 40 9−13
800 6-8 60 13-15
1100 9−13 75 18-25
1600 16-20 100 23-30
2600 25−28 150 30-55

Сводка взаимоотношений

В этой главе мы обсудили взаимосвязь между напряжением, током, сопротивлением и мощностью.(Рисунок) показывает сводку соотношений между этими измеряемыми величинами для омических устройств. (Вспомните, что омические устройства подчиняются закону Ома.) Например, если вам нужно рассчитать мощность, используйте розовую секцию, которая показывает, и.

Этот кружок показывает сводку уравнений для отношений между мощностью, током, напряжением и сопротивлением.

Какое уравнение вы используете, зависит от того, какие значения вам даны или вы измеряете. Например, если вам заданы ток и сопротивление, используйте.Хотя все возможные комбинации могут показаться ошеломляющими, не забывайте, что все они представляют собой комбинации всего двух уравнений, закона Ома и степени.

Сводка

  • Электрическая мощность – это скорость, с которой электрическая энергия подается в цепь или потребляется нагрузкой.
  • Мощность, рассеиваемая резистором, зависит от квадрата тока через резистор и равна.
  • Единицей измерения электрической энергии в системе СИ является ватт, а единицей СИ электрической энергии – джоуль.Другой распространенной единицей измерения электроэнергии, используемой энергокомпаниями, является киловатт-час (кВт · ч).
  • Общее количество энергии, израсходованной за интервал времени, можно найти с помощью.

Концептуальные вопросы

Обычные бытовые приборы рассчитаны на 110 В, но электроэнергетические компании подают напряжение в киловольтном диапазоне, а затем понижают напряжение с помощью трансформаторов до 110 В для использования в домах. В следующих главах вы узнаете, что трансформаторы состоят из множества витков проволоки, которые нагреваются при прохождении через них тока, тратя впустую часть энергии, которая выделяется в виде тепла.Звучит неэффективно. Почему энергокомпании транспортируют электроэнергию этим методом?

Несмотря на то, что проводники имеют низкое сопротивление, линии энергокомпании могут достигать нескольких километров. Использование высокого напряжения снижает ток, необходимый для обеспечения потребности в мощности, и это снижает потери в линии.

В счете за электроэнергию указано потребление в киловатт-часах (кВт-ч). Отражает ли это устройство количество покупаемого заряда, тока, напряжения, мощности или энергии?

Резистор может перегреться, возможно, до того, что резистор возгорится.В цепи обычно добавляются предохранители, чтобы предотвратить такие несчастные случаи.

Погружной нагреватель – это небольшой прибор, используемый для нагрева чашки воды для чая путем пропускания тока через резистор. Если напряжение, подаваемое на прибор, увеличится вдвое, изменится ли время, необходимое для нагрева воды? На сколько? Это хорошая идея?

Проблемы

Какое максимальное напряжение может быть приложено к резистору номиналом?

Разрабатывается нагреватель, который использует катушку из нихромовой проволоки 14-го калибра для выработки 300 Вт при напряжении.Как долго инженер должен делать провод?

,

Альтернативой КЛЛ лампам и лампам накаливания являются светодиодные лампы. Лампу накаливания мощностью 100 Вт можно заменить светодиодной лампой мощностью 16 Вт. Оба излучают 1600 люмен света. Если предположить, что стоимость электроэнергии составляет 0,10 фунтов стерлингов за киловатт-час, сколько будет стоить эксплуатация лампы в течение одного года, если она будет работать четыре часа в день?

Мощность, рассеиваемая резистором с сопротивлением. Что такое ток и падение напряжения на резисторе?

Опаздывая на самолет, водитель случайно оставляет включенными фары, припарковав автомобиль на стоянке аэропорта.Во время взлета водитель понимает ошибку. Только что заменив аккумулятор, водитель знает, что это автомобильный аккумулятор на 12 В с номиналом 100. Водитель, зная, что с этим ничего нельзя поделать, оценивает, как долго будут гореть фары, предполагая, что есть две фары на 12 В, каждая мощностью 40 Вт. К какому выводу пришел водитель?

Студенту-физику предоставляется одноместная комната в общежитии. У ученика есть небольшой холодильник, который работает с током 3,00 А и напряжением 110 В, лампа с лампочкой мощностью 100 Вт, верхний свет с лампой мощностью 60 Вт и различные другие небольшие устройства, в сумме составляющие до трех. .00 Вт. (A) Предполагая, что электростанция, которая поставляет электричество 110 В в общежитие, находится в 10 км, а в двух алюминиевых передающих кабелях используется провод 0-го калибра диаметром 8,252 мм, оцените процентную долю от общей мощности, поставляемой энергокомпания, которая потеряна при передаче. (б) Каков будет результат, если энергокомпания будет поставлять электроэнергию напряжением 110 кВ?

а.
г.

 *** QuickLaTeX не может составить формулу:
\ begin {array} {c} P = 493 \ phantom {\ rule {0.2em} {0ex}} \ text {W} \ hfill \\ I = 0.0045 \ phantom {\ rule {0.2em} {0ex}} \ text {A} \ hfill \\ R = 9.91 \ phantom {\ rule {0.2em} {0ex}} \ text {Ω} \ phantom {\ rule { 0.2em} {0ex}} \ hfill \\ {P} _ {\ text {loss}} = 201 \ mu \ phantom {\ rule {0.2em} {0ex}} \ text {W} \ hfill \\ \ text {%} \ text {loss} = 0,00004 \ text {%} \ hfill \ end {array}

*** Сообщение об ошибке:
Ошибка ввода пакета: символ Юникода Ω (U + 03A9)
начальный текст: ... R = 9.91 \ phantom {\ rule {0.2em} {0ex}} \ text {Ω}
Файл завершился при сканировании использования \ text @.
Экстренная остановка.

 

А 0,50 Вт, резистор пропускает максимально возможный ток без повреждения резистора.Если бы ток был уменьшен вдвое, какая была бы потребляемая мощность?

Глоссарий

электрическая мощность
временная скорость изменения энергии в электрической цепи
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *