Charakterystyczne źródła światła w mieszkaniach i gospodarstwach domowych.

Charakterystyczne źródła światła w mieszkaniach i gospodarstwach domowych.

Animacja przedstawia działanie i właściwości źródeł światła stosowanych w mieszkaniach, poczynając od tradycyjnej żarówki po żarówki ledowe.

Technika, zajęcia z gospodarstwa domowego

Etykiety

źródło światła, oświetlenie, lampa, Tradycyjna żarówka, lampa halogenowa, świetlówki kompaktowe, LED, żarówka, długość życia, żarnik, Światła ledowe, LED chip, gniazdo elektryczne, powłoka fluorescencyjna, elektronika, prąd elektryczny, elektroda, światło, Edison, Thomas Edison, promieniowanie cieplne, elektromagnetyczny, widzialne światło, przew. ciepła, przełącznik światła, orbita elektronu, Oporność, fizyki cząstek, Fizyka nuklearna, technika, fizyka

Powiązane treści

Sceny

Źródła światła

  • tradycyjna żarówka - Żarnik wykonany z wolframu zaczyna świecić, emitując światło, dzięki przepływającemu przez niego prądowi elektrycznemu. Jej żywotność wynosi około 1000 godzin.
  • lampa halogenowa - Zasada jej działania jest taka sama, jak tradycyjnej żarówki, ale ma dłuższy okres użytkowania, ponieważ w jej żarówce znajdują się atomy halogenu, które zwracają odparowane atomy wolframu ponownie na żarnik. Jej żywotność wynosi około 1500-5000 godzin.
  • świetlówka kompaktowa - Rura świetlówki wypełniona jest gazami szlachetnymi i atomami rtęci. Przy włączeniu prądu, atomy rtęci emitują fotony UV, które są absorbowane przez powłokę fluorescencyjną rurki, a ta w zamian emituje widzialne fotony. Jej żywotność wynosi około 10 000 godzin (10 -ciokrotność żywotności tradycyjnej żarówki).
  • LED - Diody są bardzo ekonomiczne i mają długą żywotność: około 100 000 godzin (100-krotność żywotności tradycyjnych żarówek).

Tradycyjna żarówka

W tradycyjnych żarówkach żarnik wolframowy rozgrzewa się podczas przepływu prądu elektrycznego, emitując światło. Przepływ prądu powoduje, że atomy wolframu zaczynają drgać, uwalniając część swojej energii drgań poprzez emisję fotonów.

Szklane wnętrze żarówki wypełnione jest gazem obojętnym: gazem szlachetnym lub azotem, gdyż w przypadku zetknięcia się z tlenem w powietrzu, żarnik wolframu spaliłby się prawie natychmiast po włączeniu światła. Żarówki mają niską wydajność energetyczną, jedynie około 2% zużywanej energii jest emitowana jako światło widzialne. Ich żywotność wynosi około 1000 godzin.

Lampa halogenowa

Zasada działania lampy halogenowej jest podobna do działania tradycyjnych żarówek. Podczas przepływu prądu, drut wolframowy rozżarza się, emitując światło. Ich żywotność jest dłuższa od tradycyjnych żarówek, ponieważ gazy wypełniające żarówkę halogenową zawierają również atomy halogenu. Na skutek ciepła, parujące cząsteczki wolframu wiążą się z cząsteczkami halogenu, tworząc halogenki wolframu. Gazowe halogenki wolframu, wskutek konwekcji cieplnej rozpadają się w pobliżu rozgrzanego żarnika, osadzając na nim cząsteczki wolframu.

Spowalnia to zużywanie się żarnika i zwiększa żywotność żarówki. Dzięki temu temperatura żarnika może być zwiększona, co prowadzi do zwiększenia wydajności energetycznej.

Świetlówka kompaktowa

Elektrody świetlówki kompaktowej emitują elektrony. Wnętrze świetlówki wypełnione jest gazem obojętnym zmieszanym z atomami rtęci. Atomy rtęci, wzbudzone pod wpływem elektronów, emitują krótkofalowe, ultrafioletowe fotony (UV). Wewnętrzna powierzchnia rury pokryta jest powłoką fluorescencyjną, pochłaniającą niewidoczne dla nas fotony UV, a w zamian emitującą widoczne fotony.

W przypadku atomów rtęci, emisja fotonów następuje, ponieważ elektrony wychodzące z elektrody, pobudzają elektrony cząsteczki rtęci, zwiększając jej poziom energii. W momencie, gdy poziom energii pobudzonego elektronu spada, część swojej energii emituje w postaci promieniowania fotonów (UV), które jest następnie przekształcane na światło widzialne poprzez fluorescencyjną powłokę wewnątrz świetlówki.

W porównaniu do tradycyjnych żarówek, świetlówki kompaktowe mają niewielkie straty ciepła, w związku z tym są one bardziej energooszczędne: 20 Watt-owa świetlówka emituje tyle światła co tradycyjne żarówki 100 Watt-owe. Jej żywotność wynosi około 10 tysięcy godzin, i jest 10 razy większa od żywotności żarówek.

LED

  • LED
  • lampa LED
  • chip LED - Dioda wykonana z półprzewodników (light emitting diode); dioda emitująca światło). Emituje światło pod wpływem napięcia elektrycznego.
  • obudowa
  • +
  • sztyft
  • elektronika
  • obudowa - Wewnętrzna powierzchnia pokryta jest warstwą fluorescencyjną. Jest to konieczne, ponieważ światło emitowane przez diody LED ma wąski zakres długości fali, dlatego jest kolorowe. Warstwa fluorescencyjna absorbuje je i emituje w zamian białe światło. (W dawnych, tzw. lampach RGB LED używano czerwonych, zielonych i niebieskich diod LED, gdyż połączenie tych trzech kolorów dawało kolor biały).
  • chip LED - W celu zwiększenia jasności w żarówkach LED, wkładano do nich po kilka chipów LED. Chip LED to dioda wykonana z półprzewodników (LED = light emitting diode; dioda emitująca światło). Emituje światło pod wpływem napięcia elektrycznego.
  • chip LED
  • warstwa półprzewodnika typu n
  • warstwa półprzewodnika typu p
  • "dziura" dodatnio naładowana
  • elektron

Źródłem światła w lampach LED jest biała dioda elektroluminescencyjna (LED-chip). Lampy diodowe LED, wykorzystywane do oświetlenia wnętrza, zawierają więcej LED-chipów, w celu osiągnięcia odpowiedniej jasności. Układ LED składa się z dwóch warstw półprzewodnikowych, które zawierają swobodnie poruszające się nośniki ładunku.

W warstwie "n" są elektrony negatywne, podczas gdy w warstwie "p" są naładowane dodatnio tzw."dziury" z niedoborem elektronów. Pod wpływem prądu elektrycznego nośniki ładunku zaczynają się poruszać, powodując łączenie się elektronów z dziurami, co uwalnia energię w formie fotonów.

Diody elektroluminescencyjne mają żywotność około 100 tysięcy godzin, to 100 razy większa żywotność od tradycyjnych żarówek. Ich efektywność energetyczna jest bardzo dobra, 4 watowa lampa LED emituje tyle światła co 100 watowa żarówka tradycyjna. Lampy diodowe LED oferują najbardziej oszczędny i najbardziej przyjazny dla środowiska rodzaj oświetlenia.

Powiązane treści

Żarówka Edisona

Edison, amerykański elektrotechnik, w 1879 roku wynalazł żarówkę, która zmieniła codzienne życie ludzi.

Dzwonek elektryczny

Urządzenie działające przy wykorzystaniu elektromagnesu.

Infrastruktura techniczna

System zaopatrujący odbiorców w gaz, wodę i kanalizację, energię elektryczną i ogrzewanie, oraz świadczący usługi telekomunikacyjne.

Nikola Tesla i jego laboratorium (Shoreham, USA)

Ten inżynier, elektryk i wynalazca, zajmujący się głównie elektrotechniką był niewątpliwie jednym z najwybitniejszych postaci drugiej rewolucji przemysłowej.

Rodzaje fal

Fale odgrywają bardzo ważną rolę w wielu dziedzinach naszego życia.

System sieci elektroenergetycznej

Zapewnia dostarczanie energii elektrycznej od elektrowni do ostatecznego odbiorcy.

Jak działa suszarka do włosów?

Animacja prezentuje budowę i zasadę działania suszarki do włosów.

Jak działa telefon komórkowy?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie telefonu komórkowego.

Kondensator

Kondensator to urządzenie służące do gromadzenia i przechowywania energii w postaci ładunku elektrycznego.

Dom pasywny

Dom pasywny zapewnia przyjemny klimat w pomieszczeniach bez stosowania tradycyjnych systemów grzewczych i chłodzących.

Dom rodzinny nie emitujący dwutlenku węgla

Planując i budując nowoczesne domy rodzinne możemy w znacznym stopniu przyczynić się do ochrony środowiska.

Jak działa żelazko parowe?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie żelazka parowego.

Jak działa bateria i kolektor słoneczny?

Animacja przedstawia wykorzystanie energii słonecznej.

Jak działa chłodziarka (lodówka)?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie lodówki.

Jak działa ekran LCD?

Ekran ciekłokrystaliczny LCD wykorzystuje do emisji obrazu aktywność optyczną ciekłych kryształów.

Jak działa kuchenka mikrofalowa?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie kuchenki mikrofalowej.

Jak działa odkurzacz?

Wytwarzając próżnię odkurzacz zasysa powietrze pod wyższym ciśnieniem razem z zanieczyszczeniami.

Jak działa pralka automatyczna?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie pralki automatycznej.

Jak działają dyski optyczne?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie dysków optycznych.

Jak działają telewizory kineskopowe?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie telewizora kineskopowego.

Naziemne pojazdy komunikacji publicznej napędzane energią elektryczną

Tramwaje i trolejbusy coraz częściej wykorzystywane są w dużych miastach ze względu na to, że są one przyjazne środowisku.

Wytwarzanie prądu przemiennego

Prąd elektryczny można wytworzyć obracając ramkę z przewodnika w polu magnetycznym

Jak działa kran?

Animacja w doskonały sposób prezentuje trzy podstawowe zasady działania kranu.

Odbicie światła i refrakcja

Promień światła załamuje się lub odbija na granicy dwóch ośrodków o różnych wskaźnikach załamania.

Przezroczystość

Animacja ta wyjaśnia zjawisko przezroczystości i nieprzezroczystości, zasadę działania rentgenografii oraz to, że niektóre materiały absorbują jedynie...

Added to your cart.