Типичные бытовые источники света

Типичные бытовые источники света

Анимация даёт обобщённое представление о действии и свойствах бытовых источников света: от обычных ламп накаливания и до светодиодных (LED-) ламп.

Техника

Этикетки

источник света, освещение, лампа, традиционная электрическая лампочка, галогенная лампа, компактные люминесцентные трубки, Светодиод (LED), лампа накаливания, продолжительность жизни, нить накала, светодиодная (LED-) лампа, светодиодный (LED-) чип, разъем, люминесцентное покрытие, электроника, электрический ток, электрод, свет, Эдисон, Томас Эдисон, тепловое излучение, электромагнитный, видимый свет, проводимость, выключатель света, орбиталь, сопротивление, физика частиц, ядерная физика, техника, физика

Связанные экстра

Сцены

Источники света

  • обычная лампа накаливания - Вольфрамовая нить накала раскаляется под действием протекающего в ней тока и начинает светиться. Срок службы: приблизительно 1000 часов.
  • галогенная лампа - Принцип действия такой же, как и у обычной лампы накаливания, но срок службы длиннее благодаря атомам галогенов, содержащихся в колбе, которые возвращают испарившиеся атомы вольфрама обратно на нить накала. Срок службы: приблизительно 1500-5000 часов.
  • компактная люминесцентная лампа - Внутри находятся инертный газ и атомы ртути. Под действием тока атомы ртути испускают УФ-фотоны, которые поглощаются флюоресцентным покрытием лампы, и вместо них излучаются фотоны света. Срок службы: приблизительно 10 000 часов (в 10 раз больше обычных ламп накаливания).
  • светодиод (LED) - Светоизлучающие диоды работают в энергосберегающем режиме, срок службы: приблизительно 100 000 часов (в 100 раз больше обычных ламп накаливания).

Обычная лампа
накаливания

В обычной лампе накаливания при подаче электротока вольфрамовая нить накаляется и начинает светиться. Излучение света объясняется тем, что под действием электротока атомы вольфрама переходят в возбуждённоесостояние, и затем часть этой энергии отдают в виде излучения световых фотонов. Стеклянная колба обычной лампы накаливания заполнена нейтральным газом: инертным либо азотным, поскольку в присутствии кислорода воздуха вольфрамовая нить сгорела бы почти мгновенно.

Энергетическая эффективность обычной лампы накаливания относительно небольшая: примерно 2% электроэнергии преобразуется в видимый свет. Срок службы: приблизительно 1000 часов.

Галогенная
лампа

Принцип действия галогенной лампы такой же, как и обычной лампы накаливания. Под действием электротока нить накала излучает свет. Более длительный срок службы по сравнению с обычными лампами накаливания объясняется тем, что в окружающей нить накала инертной среде находятся атомы галогена.

Испаряющиеся под действием тепловой энергии атомы вольфрама соединяются с атомами галогена; образующийся при этом галогенид вольфрама распадается под действием тепла вблизи нити накала, и вольфрам осаждается на неё.

Это замедляет процесс расхода вольфрамовой нити и повышает срок службы лампы. Благодаря этому можно повысить температуру нити накала, из-за чего повышается эффективность, то есть достигается лучшая энергосберегаемость.

Компактная
люминесцентная лампа

В компактных люминесцентных лампах электроды испускают электроны. Внутри находится инертный газ, содержащий атомы ртути. Под действием электронов атомы ртути переходят в возбуждённое состояние и излучают невидимые для нашего глаза ультрафиолетовые фотоны. Внутренняя поверхность лампы покрыта флюоресцирующим слоем, который поглощает УФ-фотоны и под их действием излучает видимый свет.

Излучение световых фотонов ртутными атомами объясняется тем, что электроны, испускаемые электродами, переводят атомы ртути в возбуждённое состояние, то есть выталкивают электрон атома на более высокий энергетический уровень. Когда же возбуждённый электрон возвращается на более низкий энергетический уровень, возникающая разница энергии излучается в виде УФ-фотонов, которые и преобразуются флюоресцентным покрытием в видимый свет.

В процессе работы компактной люминесцентной лампы тепловые потери меньше, чем в случае обычных ламп накаливания, из-за этого и эффективность выше: излучение света люминесцентной лампы мощностью 20 Вт соответствует излучению обычной лампы накаливания мощностью 100 Вт. Срок службы: около 10000 часов, что в 10 раз больше обычных ламп накаливания.

Светодиод (LED)

  • светодиод (LED)
  • светодиодная (LED-) лампа
  • светодиодный (LED-) чип - Полупроводниковый диод (LED = light emitting diode; светоизлучающий диод). Под действием электротока излучает свет.
  • корпус
  • +
  • -
  • цоколь
  • электроника
  • колба - Внутренняя поверхность покрыта флюоресцирующим веществом. Длина световых волн, излучаемых светодиодом, находится в узком интервале, поэтому свет окрашен. Слой флюоресцирующего вещества поглощает его и излучает белый свет. (В ранних, так называемых полноцветных RGB-светодиодах использовались красные, зелёные и синие светодиоды: смесь трёх цветов дает белый свет.)
  • светодиодный (LED-) чип - В светодиодных лампах в целях усиления силы света устанавливается большее количество светодиодных чипов. Светодиодный чип – полупроводниковый диод (LED = light emitting diode; светоизлучающий диод). Под действием электротока излучает свет.
  • светодиодный (LED-) чип
  • слой полупроводника n-типа
  • слой полупроводника р-типа
  • положительно заряженная дырка
  • электрон

В светодиодных лампах излучение света обеспечивает светодиодный чип. Используемые во внутреннем освещении светодиодные лампы для достижения соответствующей силы освещения содержат несколько LED-чипов. Светодиод состоит из 2-х полупроводниковых слоёв, в которых находятся свободно передвигающиеся заряды.
В слое n-типа: негативные электроны, а в слое р-типа: электрон-дефицитные, положительно заряженные, так называемые дырки. При подаче напряжения они начинают перемещаться, электроны и дырки соединяются, высвобождая при этом фотоны энергии.

Срок службы светодиодных ламп: примерно 100 000 часов, что в сто раз больше обычных ламп накаливания.
Довольно высокая эффективность: излучение светодиодной лампы мощностью 4 Вт соответствует излучению обычной лампы накаливания мощностью 100 Вт. Наименее энергозатратное и наиболее экологически чистое освещение обеспечивают светодиодные лампы.

Связанные экстра

Лампа накаливания Эдисона

Эдисон, американский электротехник, в 1879-ом году изобрёл лампу накаливания, которая...

Электрический звонок

Устройство, работающее при помощи электромагнита.

Типы волн

Волны играют важную роль в различных областях нашей жизни.

Лаборатория Николы Теслы (Шорехам, США)

Инженер-изобретатель, прославившийся в первую очередь своими опытами в электротехнике....

Коммунальные системы

Системы снабжения газом, водой, электричеством, а также системы отопления, связи и...

Система электроснабжения

Система электроснабжения обеспечивает подачу электроэнергии от электростанций к потребителям.

Как работает мобильный телефон?

При помощи анимации мы можем познакомиться с устройством и работой мобильного телефона.

Как работает фен?

В анимации представлены устройство и объяснение работы фена с точки зрения физики.

Конденсатор

Конденсатор - это устройство для накопления и хранения энергии в форме электрического заряда.

Выработка переменного тока

При помощи рамки, вращающейся в магнитном поле, можно вырабатывать электроток.

Как работает пылесос?

Пылесос создаёт частичный вакуум, всасывая пыль с помощью входящего потока воздуха более...

Как работает паровой электроутюг?

При помощи анимации можем ознакомиться с устройством и работой парового электроутюга.

Пассивный дом

В пассивном доме можно создать комфортные микроклиматическе условия без использования...

Как работают оптические накопители информации?

При помощи анимации мы можем познакомиться с устройством и работой разных оптических...

Как работают солнечная батарея и солнечный коллектор?

Энергию солнечного излучения можно использовать при помощи солнечных батарей и солнечных...

Как работает микроволновая печь?

При помощи анимации мы можем познакомиться с устройством и работой микроволновой печи.

Как работает холодильник?

При помощи анимации мы можем познакомиться с устройством и работой холодильника.

Наземный общественный транспорт на электрическом ходу

В больших городах всё чаще встречаются троллейбусы и трамваи из-за их природосберегающего...

Как работает кинескопный телевизор?

При помощи анимации познакомимся с устройством и работой кинескопного телевизора.

Индивидуальные дома с нулевым выбросом углекислого газа

При проектировании и строительстве современного жилого дома можно многое сделать для...

Как работает стиральная машина-автомат?

В анимации показаны устройство и работа стиральной машины-автомата.

Как работают ЖК-дисплеи

В жидкокристаллических дисплеях для отображения информации на экране используется...

Отражение и преломление света

На границе раздела двух сред, обладающих различными коэффициентами преломления, луч света...

Как работает водопроводный кран?

Анимация наглядно демонстрирует принцип действия трёх основных типов водопроводных кранов.

Прозрачность

В анимации представлено объяснение явлений прозрачности и непрозрачности, принципа...

Added to your cart.