Какое действие тока используется в электрических лампах?

9 ответов на вопрос “Какое действие тока используется в электрических лампах?”

  1. Alexasd6754 Ответить



    5 — 9 классы
    Физика
    8 баллов
    Какое действие электрического тока используется в электрических лампочках?
    Сегодня сложно представить себе жизнь без света в доме, который создает электрический ток в лампе. Давайте посмотрим, как это происходит?
    На сегодняшний день есть несколько типов приборов освещения (давайте назовём лампы таким образом). Самая первая группа светильников работала без электричества. Это была либо химическая реакция, либо огонь. Затем люди узнали про электричество и после долгих экспериментов появилась лампа накаливания. Конструктивно лампа состоит из трех обязательных частей: цоколя, колбы и источника свечения. В лампе накаливания в качестве источника света выступает спираль из тугоплавкого металла. Помните, буквально недавно мы говорили закон Джоуля-Ленца, закон Ома и про мощность электрического тока? Так вот, лампочка очень наглядно демонстрирует все эти законы. Сопротивление спирали лампочки накаливания подбирается таким образом, чтобы ток, протекая по спирали, разогревал её настолько, чтобы спираль светилась, но не разрушалась от воздействия высокой температуры. А колба вокруг спирали нужна для того, чтобы кислород при высокой температуре не вступал в реакцию со спиралью, вызывая сильное окисление и разрушение. Колба заполняется либо инертным газом, который никоим образом не может вступить в реакцию с металлом спирали, либо, наоборот, в колбе создаётся вакуум.

    В общем, там, где есть высокая температура, там всегда есть большие потери, низкий КПД, малое время работы и куча прочих недостатков, поэтому люди стали искать альтернативу. Со временем появились различные группы осветительных приборов, которые можно объединить в две большие группы: газоразрядные и светодиодные.
    В газоразрядных используется возможность электрического тока создавать ионный поток, тлеющий разряд, плазму и т.д. В зависимости от устройства такой лампы, используемого газа и конструкции вызывают тот или иной эффект работы электрического тока. А работа тока в конечном итоге приводит к свечению паров газа.
    В светодиодных несколько иной принцип действия. В процессе рекомбинации полупроводникового перехода выделяется энергия. В зависимости от типов комбинации p-n перехода эта энергия может быть в видимом диапазоне. Открою вам небольшой секрет. До сих пор не найдена комбинация, при котором получился бы белый цвет светодиодов, поэтому белый цвет получается либо при помощи ультрафиолетового светодиода с люминофорным покрытием, либо комбинацией красного, синего и зеленого.
    Читайте также: Как установить терморегулятор на холодильник
    Вот так, вкратце работает электрический ток в лампе. Конечно, можно по каждому типу осветительного прибора написать отдельную статью. Это удивительно, как по разному можно заставить ток освещать наши дома и улицы в тёмное время суток.

    Измерение мощности работы тока в электрической лампе

    Давайте теперь подумаем, как узнать какую мощность развивает электрический ток в лампе и как можно это измерить. Казалось бы, можно использовать много методом, но на самом деле измерить мощность можно только с помощью ваттметров или ампермера с вольтметром. Почему это так? Предположим, что мы измерим сопротивление лампы накаливания и попробуем по закону Ома вычислить мощность, которую она сможет развить. Но без учёта термодинамики мы получим неверные данные. Дело в том, что при разогреве сопротивление нити накала увеличивается. То есть, холодная нить накала и горячая имеют разные сопротивления. И это касается не только ламп накаливания, но и всех остальных типов приборов освещения. Ну а измерить сопротивление газоразрядных или неоновых ламп и вовсе не представляется возможным. Сначала, конечно же, нужно собрать схему. Она очень проста:

    Какие методы можно использовать?

    Можно использовать ваттметр. По сути, ваттметр это комбинация амперметра и вольтметра. Обратите внимание, одна обмотка ваттметра включена последовательно (это токовая обмотка), а вторая параллельно (обмотка напряжения). Магнитные потоки этих обмоток взаимодействуют и отклоняют стрелку ваттметра, который сразу покажет мгновенное значение мощности. Это самый простой метод вычисления мощности осветительного прибора.
    Можно использовать амперметр и вольтметр. Метод не сложный, но требует вычислений. Амперметр подключается последовательно. Вольтметр параллельно. На схеме это видно. Теперь, зная значение напряжения и тока достаточно лишь их перемножить. То есть, P=U*I. Однако, для более точных расчётов нужно учитывать, что вольтметр имеет свое собственное сопротивление. Оно хоть и очень большое и почти не влияет на результаты измерения, но, тем не менее, если требуется очень большая точность, это нужно учитывать. Я уже писал, как это делать в статье про параллельное и последовательное соединение сопротивлений.
    Можно использовать счётчик электрической энергии. По сути, это ваттметр, который показывает не мгновенное значение мощности, а накопительное – с учётом времени. Счетчик подключается точно так же, как ваттметр. Он точно так же содержит две обмотки. Но его конструктивная особенность такова, что он показывает ватт*часы. То есть, количество энергии за определенный промежуток времени. Чтобы узнать мощность лампочки с помощью счётчика потребуется еще и секундомер. Собираем схему, включаем ее и одновременно запускаем отсчёт времени. Ждём, пока счётчик сделает нужный нам отсчет потреблённой электроэнергии, останавливаем секундомер и начинаем считать. Допустим, счётчик показал потребление 1 кВт энергии за четыре часа. Значит, за один час расходовалось 250 ватт энергии. Допустим, потребление энергии 1 кВт произошло за 10 минут. Значит, за час такой прибор израсходует 6 кВт электроэнергии. Как видите, здесь расчёт не очень сложный. Единственное условие, что для получения мощности нам нужно, чтобы мощность была в киловаттах, а время в часах. Неудобство же заключается в том, что этот метод мы можем использовать только в сетях 220 или 380 вольт, то есть, имея счётчики с подходящим напряжением, или используя трансформаторы (либо другие устройства) преобразующие напряжение к тому, на которое рассчитан счётчик.
    Читайте также: Ключи звездочки для фольксваген
    Вот, в принципе, и всё, что вам нужно знать об этой теме.
    Какой физический эффект лежит в основе работы лампы накаливания?
    Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.
    Лампа накаливания — источник света, в котором происходит преобразование электрической энергии в световую в результате сильно нагретой металлической спирали при протекании через неё электрического тока.
    В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура вольфрамовой нити накала резко возрастает после включения тока. Нить излучает электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов, в идеале 5770 K (температура поверхности Солнца). Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света и тем более «красным» кажется излучение.
    Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть уходит в результате процессов теплопроводности и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. Идеальная температура в 5770 K недостижима, т. к. при такой температуре любой известный материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410 °C) и, очень редко, осмий (3045 °C).
    При практически достижимых температурах 2300—2900 °C излучается далеко не белый и не дневной свет. По этой причине лампы накаливания испускают свет, который кажется более «желто-красным», чем дневной свет. Для характеристики качества света используется т. н. цветовая температура.
    Читайте также: Как сделать тефлоновое покрытие
    В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине вольфрамовая нить защищена стеклянной колбой, заполненной нейтральным газом (обычно аргоном). Первые лампы делались с вакуумированными колбами. Однако в вакууме при высоких температурах вольфрам быстро испаряется, делая нить тоньше и затемняя стеклянную колбу при осаждении на ней. Позднее колбы стали заполнять химически нейтральными газами. Вакуумные колбы сейчас используют только для ламп малой мощности.
    «>

  2. OLEG432 Ответить

    Сегодня сложно представить себе жизнь без света в доме, который создает электрический ток в лампе. Давайте посмотрим, как это происходит?
    На сегодняшний день есть несколько типов приборов освещения (давайте назовём лампы таким образом). Самая первая группа светильников работала без электричества. Это была либо химическая реакция, либо огонь. Затем люди узнали про электричество и после долгих экспериментов появилась лампа накаливания. Конструктивно лампа состоит из трех обязательных частей: цоколя, колбы и источника свечения. В лампе накаливания в качестве источника света выступает спираль из тугоплавкого металла. Помните, буквально недавно мы говорили закон Джоуля-Ленца, закон Ома и про мощность электрического тока? Так вот, лампочка очень наглядно демонстрирует все эти законы. Сопротивление спирали лампочки накаливания подбирается таким образом, чтобы ток, протекая по спирали, разогревал её настолько, чтобы спираль светилась, но не разрушалась от воздействия высокой температуры. А колба вокруг спирали нужна для того, чтобы кислород при высокой температуре не вступал в реакцию со спиралью, вызывая сильное окисление и разрушение. Колба заполняется либо инертным газом, который никоим образом не может вступить в реакцию с металлом спирали, либо, наоборот, в колбе создаётся вакуум.

    В общем, там, где есть высокая температура, там всегда есть большие потери, низкий КПД, малое время работы и куча прочих недостатков, поэтому люди стали искать альтернативу. Со временем появились различные группы осветительных приборов, которые можно объединить в две большие группы: газоразрядные и светодиодные.
    В газоразрядных используется возможность электрического тока создавать ионный поток, тлеющий разряд, плазму и т.д. В зависимости от устройства такой лампы, используемого газа и конструкции вызывают тот или иной эффект работы электрического тока. А работа тока в конечном итоге приводит к свечению паров газа.
    В светодиодных несколько иной принцип действия. В процессе рекомбинации полупроводникового перехода выделяется энергия. В зависимости от типов комбинации p-n перехода эта энергия может быть в видимом диапазоне. Открою вам небольшой секрет. До сих пор не найдена комбинация, при котором получился бы белый цвет светодиодов, поэтому белый цвет получается либо при помощи ультрафиолетового светодиода с люминофорным покрытием, либо комбинацией красного, синего и зеленого.
    Вот так, вкратце работает электрический ток в лампе. Конечно, можно по каждому типу осветительного прибора написать отдельную статью. Это удивительно, как по разному можно заставить ток освещать наши дома и улицы в тёмное время суток.

    Измерение мощности работы тока в электрической лампе

    Давайте теперь подумаем, как узнать какую мощность развивает электрический ток в лампе и как можно это измерить. Казалось бы, можно использовать много методом, но на самом деле измерить мощность можно только с помощью ваттметров или ампермера с вольтметром. Почему это так? Предположим, что мы измерим сопротивление лампы накаливания и попробуем по закону Ома вычислить мощность, которую она сможет развить. Но без учёта термодинамики мы получим неверные данные. Дело в том, что при разогреве сопротивление нити накала увеличивается. То есть, холодная нить накала и горячая имеют разные сопротивления. И это касается не только ламп накаливания, но и всех остальных типов приборов освещения. Ну а измерить сопротивление газоразрядных или неоновых ламп и вовсе не представляется возможным. Сначала, конечно же, нужно собрать схему. Она очень проста:

    Какие методы можно использовать?

    Можно использовать ваттметр. По сути, ваттметр это комбинация амперметра и вольтметра. Обратите внимание, одна обмотка ваттметра включена последовательно (это токовая обмотка), а вторая параллельно (обмотка напряжения). Магнитные потоки этих обмоток взаимодействуют и отклоняют стрелку ваттметра, который сразу покажет мгновенное значение мощности. Это самый простой метод вычисления мощности осветительного прибора.
    Можно использовать амперметр и вольтметр. Метод не сложный, но требует вычислений. Амперметр подключается последовательно. Вольтметр параллельно. На схеме это видно. Теперь, зная значение напряжения и тока достаточно лишь их перемножить. То есть, P=U*I. Однако, для более точных расчётов нужно учитывать, что вольтметр имеет свое собственное сопротивление. Оно хоть и очень большое и почти не влияет на результаты измерения, но, тем не менее, если требуется очень большая точность, это нужно учитывать. Я уже писал, как это делать в статье про параллельное и последовательное соединение сопротивлений.
    Можно использовать счётчик электрической энергии. По сути, это ваттметр, который показывает не мгновенное значение мощности, а накопительное – с учётом времени. Счетчик подключается точно так же, как ваттметр. Он точно так же содержит две обмотки. Но его конструктивная особенность такова, что он показывает ватт*часы. То есть, количество энергии за определенный промежуток времени. Чтобы узнать мощность лампочки с помощью счётчика потребуется еще и секундомер. Собираем схему, включаем ее и одновременно запускаем отсчёт времени. Ждём, пока счётчик сделает нужный нам отсчет потреблённой электроэнергии, останавливаем секундомер и начинаем считать. Допустим, счётчик показал потребление 1 кВт энергии за четыре часа. Значит, за один час расходовалось 250 ватт энергии. Допустим, потребление энергии 1 кВт произошло за 10 минут. Значит, за час такой прибор израсходует 6 кВт электроэнергии. Как видите, здесь расчёт не очень сложный. Единственное условие, что для получения мощности нам нужно, чтобы мощность была в киловаттах, а время в часах. Неудобство же заключается в том, что этот метод мы можем использовать только в сетях 220 или 380 вольт, то есть, имея счётчики с подходящим напряжением, или используя трансформаторы (либо другие устройства) преобразующие напряжение к тому, на которое рассчитан счётчик.
    Вот, в принципе, и всё, что вам нужно знать об этой теме.

  3. asteriks2011 Ответить


    ��������, � ������� ������������ �������, ������ ��� ���� ��������� ���� ����������, � ��� ����������� �������������� ���� �� ���� �� ����� ��������� ��������� ������������� �����, �� ������ � �������������. ���� ������������ � �������� �������� ������������� �� ��������� � ��������������� �������.
    ������, ��� ����������� ������� �������� (CuSO4), ������� ���� Cu2+ � ������������� ������� �������� � ������������ ����������� ������, ��� ��� �������� ����������� �����, � ���������� ������������ ������� ����, ������ �� ����������� ���������. ������������� ������ -OH ������ ��������� �� �����, � � ���������� ��������� ��������. ������������ ���������� ������� �������� H+ � ������������ ���������� ������ SO42- ��������� � ��������.
    ���������� �������� �������������� ���� ������������ � ��������������, ��������, ��� ���������� ���� �� ������������ �� ����� (������� � ��������). ����� ���������� ��������� �������� ��������� ������� � ������ ����. � ������� ����������� ��������� ������ ����� ������������� ������� (������, �����) ����������� � ��� ��������� �������������� �������� � �.�.
    � 1832 ���� ����� ������� ���������, ��� ����� m ��������, ������������� �� ���������, ����� ��������������� �������������� ������ q, ���������� ����� ����������. ���� ����� ���������� ������������ � ������� ������� t ���������� ��� I, �� ���������� ������ ����� ����������� �������:

    ����� ����������� ������������������ k ���������� ����������������� ������������ ��������. �� �������� ����� ����� ��������, ������������� ��� ����������� ����� ���������� ���������� �������������� ������, � ������� �� ���������� ������� ��������.
    ��������� �������� �������������� ����
    ��� ������� �������������� ���� � ����� ���������� (� �������, ������ ��� ������������) ����������� ��������� ���� ������ ����������, �� ���� ��������� � ����� ����������� ��������� ��������.
    ���, ���� � ����������, �� �������� ����� ���, �������� ������, �������� � ���� ��������� ������� �������, �� ������� ���������� ��������������� ����������, � ���� �������� ��������� �� �������� ���������, � ���������� �� ���������� ���������� ���, �� ��������� ������ ���������������.
    � 1820 ���� ������ ������ ��������� �������� ���� �� ��������� �������, � ����� ��������� �������������� �������������� ���������� �������������� ����������� � �����.

    ��������� ���� ������ ����������� �����, �� ���� ����������� �������������� ��������, � ��������� – ����������� ��������� (�����������, ������). �������������� ������������ ���� ������� �������������, ���������������� ���� ������� �������������.
    ����� ������������ �������������� ���������� ��������� �������������� ��������� ����� �����, �� ���� ���, � ������ �������, – ��������� ��������������, � �� ����� – ������������. ����� �������, ��������� �������������� ����� ��������.

    � 1831 ����, ������� ���������, ��� ������������ ��������� ���� �� ������ ������� ��������� ��� � ������ �������: ������������ ��� ��������������� �������� ��������� ���������� ������. �������, ��� ������ ��������� �������� ����� ������������ �� ��� ���� � �� ���� ���������������, � �� ������ � ��������������� ( ��������, � ������������).
    �������� �������� �������������� ����
    � ���������� ���� �������� �������� �������������� ���� ����� ��������� � ����� �����������, ������� ������� ������������� ���������� ����� ��� ����� �� ������ ������� � �������� ����.
    ��� ����� ����������� �� �������� ������� ���������� ����� 5% �� ����������� ��������������, ��������� 95% ������� ������������� � �����.
    �������������� ����� ����� ���������� ����������� ������� ���� � ���� � �� 20% �������������� ������������� � ������� ���� ��������� ����������, ������������ ���������������� ��������� �� �������������� ������� � ����� ����� ��� � �������� ���� ���� �����.

    ����� ���������� �������� �������� �������������� ���� ����������� � �����������. ��� ����������� �������������� ���� ����� p-n ������� � ������ �����������, �������� ������ � ��������� � ����� � ������������� � ���������� ������� (��-�� �������� ���������� � ������ ��������������� ������ �� ������).
    ������ ���������� ����� ��������� � ����������� ��������������� (�� ���� � �����, � ������� ��������� ������ ���������� �������� ����-����), �������� GaAs, InP, ZnSe ��� CdTe. �������� ������ ���������������, ����� ��������� ���������� ��� ������������ ���� ���� �� ������������� (GaN) �� �������� ������������� ��������� (PbS). ��� ���������� ��� ��������� ����� ������� � ������� �� 50%.
    ������������ �������� �������������� ����
    ��� ���� �������� ����, ������ ���������, �� �������� ����� ������������� ���, �������� ������ ���� ��������� ����. ��������� �������� ������������ � ��������, ��������, � �����������������, � ��������� ��������� �����������, � ��������� ��������, � ���� � �. �.

    ������������ �������� ������ ���� �� ������ ��������� ����� ������. ������� ���� ����� ��� ���������� ����� ���� ������� � 1820 ��� ����������� ����. �� ������ ������ �������, ��� ������������ ���������� � �������������� ������, �������� � ����� �����������, �������������, � � ��������������� � �������������.
    ������� ������ ���������� ����� �����, ������������ ����, � ������� ��������� ���� ��������� �� ����� ������� ���������� � �����. ����, � ������� ��������� ���� ��������� �� ������� ���������� � �����, ������������ � ��������� ����, ����� ��������������� ���� � ���������� � ���������� ������������ �������� ����� ���������� �� ��������� ��������.
    �� ���� �������� �������� ������ �����������������, ��� ����� ������ ���� ����� � �����, ��������������� �� ������� ��������� ���� ������� ��������� �������� M.

  4. Леонид19UI Ответить

    1. Как можно наблюдать на опыте тепловое действие тока?
    Тепловое действие тока можно наблюдать, например, присоединив к полюсам источника тока железную или никелиновую проволоку. Проволка при этом нагревается и, удлинившись, слегка провисает. Ее даже можно раскалить докрасна.
    2. Как можно наблюдать на опыте химическое действие тока?
    Химическое действие тока можно наблюдать, например, при пропускании тока через раствор медного купороса (CuSO4) на отрицательно заряженном электроде выделится чистая медь (Cu).
    3. Где на практике используют тепловое и химическое действия тока?
    Тепловое действие тока используют в электрических лампах.
    Химическое действие тока используют для получения чистых металлов.
    4. На каком опыте можно показать магнитное действие тока?
    Магнитное действие тока можно наблюдать на опыте: медный провод, покрытый изоляционным материалом, нужно намотать на железный гвоздь, а концы провода соединить с источником тока. Когда цепь замкнута, гвоздь становится магнитом (намагничивается) и притягивает небольшие железные предметы: гвоздики, железные стружки, металлические опилки. При размыкании цепи гвоздь размагничивается.
    5. Какое действие тока используют в устройстве гальванометра?
    В гальванометре используют магнитное действие тока.

  5. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *