Лампа накаливания. Прошлое, настоящее ибудущее
Руководительпроекта:
учительфизики Бегиева Мадина Магомедовна
Работувыполнил ученик 9 класса:
ГаджимагомаевИсмаил
2021-2022учебный год
Актуальность
Каждыйиз нас хоть раз сталкивался с тем, что в доме или квартире перегораетэлектрическая лампа. В связи с широким ассортиментом ламп у людей зачастуювозникает вопрос о том, какие лампы выбрать?
Чтобыответить на этот вопрос я провел исследование свойств ламп накаливания, энергосберегающихламп и светодиодных ламп.
Цельработы: описание истории электрических лампочекот момента их создания до сегодняшнего дня, чтобы понимать какими лучшевсего пользоваться.
Задачи:
1.Изучить историю создания электрических ламп.
2.Выяснить какие электрические лампы создали на сегодняшний день.
3.Рассчитатьэкономно ли использование энергосберегающих ламп
Гипотеза:я предполагаю, что использование современных ламп эффективнее и экономит бюджетсемьи.
Практическаязначимость. Результаты моей исследовательской работыможно использовать при изучении электрических явлений на уроках физики в 8классе, чтобы учащиеся понимали и видели практичность, плюсы и минусы разныхвидов ламп, существующих на сегодняшний день. Также в дальнейшем можноразработать ламп в помощь буклет с рекомендациями по выбору того или иного видаламп.
Историясоздания первых ламп
Тех,кто придумал лампу накаливания, оказалось аж трое:
—Российскийученый Лодыгин Александр Николаевич — изобретатель, создавший лампунакаливания.
—АнгличанинДжозеф Уилсон Суон получил патент в 1878 году. Это был усовершенствованныйвариант лампы Лодыгина.
—Когдаже Томас Эдисон впервые продемонстрировал электрическую лампочку? Его патентдатируется 1879 году.
Видылампочек и их характеристики.
Лампынакаливания
«ЛампочкаИльича» – это самый первый вид электрических ламп. Лампанакаливания — искусственный источник света, в которомсвет испускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры.В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (чащевсего — вольфрама), либо угольная нить.
Преимущества ламп накаливания:
· Лампа накаливания выпускаетсяв массовом производстве.
· Доступная стоимость
· Лампа накаливания характернанебольшими размерами
· Мгновенное зажигание иотносительно невысокая чувствительность к перепадам электричества в сети искачкам напряжения.
· Лампа не имеет в себетоксических компонентов
· Лампа накаливания можетработать от любого тока
· При работе лампы накаливанияна переменном токе ее свет не будет мерцать
· Лампа накаливания излучаеттеплый спектр света
· Прекрасно переносит какнизкие, так и высокие температуры окружающей среды
Недостатки ламп накаливания
· Низкий процент отдачи света
· Небольшой срок службы – всего 1 000 часов,
· Колба самой лампочки достаточно хрупкая ичувствительна
Галогенныелампы
Галогенныелампы — это усовершенствованные лампы накаливания. Достоинством галогенных лампявляется неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета и возможность созданияразнообразных световых оттенков. Они известны умеренно высокой эффективностью,качеством света и высокой номинальной мощностью по сравнению с обычными лампаминакаливания. Галогенные лампы в значительной степени способны устранить этупроблему, потому что галогенный газ химически реагирует с испаряемымвольфрамом, чтобы предотвратить его прилипание к стеклу. Поскольку температура,требуемая для этой реакции, выше, чем в обычной лампе накаливания, галогенныелампы изготавливаются с использованием кварца. Галогенные лампы используются в различныхобластях применения, как коммерческих, так и жилых. Их применяют вавтомобильных фарах, освещении для диванных уголков, в шкафах, и настольныхлампах.
Люминесцентныелампы
Люминесцентныелампы, их еще называют лампами дневного света
Преимущества:
· широкий диапазон цветности;
· по сравнению с лампами накаливанияобеспечивает такой же световой поток, но потребляют в 4-5 раз меньше энергии;
· имеют низкую температуру колбы;
· повышенный срок службы;
Недостатки:
· снижает световой поток при повышенныхтемпературах;
· поскольку они содержат ртуть классифицируютсякак опасные отходы;
· люминесцентные лампы не приспособлены кработе при температуре воздуха ниже 15-20 °С.
· Могут мерцать
Энергосберегающиелампы
Энергосберегающиелампы вырабатывают свет по тому же принципу, что и обычные люминесцентные,только на гораздо меньшей площади. Энергосберегающие лампы могут иметь разнуюцветовую температуру, которая определяет цвет горения лампы: теплый цвет,дневной (белый) цвет и холодный белый цвет, а соответственно и область ихприменения шире.
Преимуществаламп:
· Количество потребления электроэнергии уэтих ламп снижено на 80%;
· Срок службы в 6-15 раз больше по сравнениюс обычными лампами накаливания
· Меньшие потери на обслуживании за счетдлительного времени службы
· Возможность выбора цвета свечения.
Кнедостаткам можно отнести:
•задержки при включении ламп
•снижение напряжения приводит к отключению лампы;
•небольшая мощность;
•зависимость срока службы от количества переключений
•самые вредные из всех типов ламп из-за находящихся в них паров ртути.
•относительно высокая цена;
Светодиодныелампы
Светодиоднаялампа — это достаточно сложное электронное устройство с несколькими десяткамидеталей, от которых зависит качество света, безопасность его для здоровья идолговечность лампы. Как считают большинство специалистов, будущее освещения -за лампами и светильниками на светодиодах.
У светодиодных ламп много плюсов посравнению с обычными лампами накаливания:
1. Экономичность — при том же количествесвета современная светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньшеэлектричества.
2. Долговечность — светодиодная лампа служитв 15-50 раз дольше обычной.
3. Светодиодные лампы светят так же ярко припониженном напряжении в сети.
4. Возможность установить светодиодную лампу,гораздо более яркую, чем лампа накаливания, в светильник, имеющий ограничениепо мощности.
5. Свет хороших ламп визуально неотличим отсвета ламп накаливания.
Минусы:
1. Высокая цена.
2. Присутствие на рынке ламп сплохим качеством света
3. Проблемы у некоторых ламп свыключателями, имеющими индикатор.
4. Регулировку яркости поддерживают тольконекоторые дорогие модели.
Практическаячасть работы
Задача.Есть два дома, в которых по 15 лампочек. В первом домелампочки накаливания, во втором светодиодные лампы. Нужно доказать, чтосветодиодные лампочки экономичнее лампочек накаливания. И сколько денегсэкономят светодиодные лампочки через 10 лет, если в обоих домах лампочкиработа 8 часов в сутки.
Дано:мощность светодиодной лампы-5 Вт, мощность лампы накаливвания-60 Вт. Цена лампынакаливания 20 р. Цена светодиодной лампы 250 р.
Срокслужбы лампы накаливания 1000 ч. Срок службы светодиодной лампы 75000 ч.Стоимость 1 кВт 0,7 рублей.
Решение:
Вчас лампа накаливания расходует 0,6 кВт, а светодиодная 0,05 кВт.
Всутки 15 ламп накаливания расходует 72 кВт. (4,8*15=72)
Всутки 15 светодиодных лампа расходует 6 кВт. (0,4*15=6)
За10 лет 15 ламп накаливания израсходует 262944 кВт. (17529,6*15=262944)
За10 лет 15 светодиодных лампа израсходует 21912 кВт. (1460,8*15=21912)
Срокслужбы лампы накаливания 125 дней, то есть за десять лет надо поменять 435лампочек. (3652/125*15~435)
Срокслужбы светодиодных ламп 9375 дней, то есть за десять лет не нужно менятьлампочки.
450ламп накаливания стоят 9000 рублей. (20*450=9 000)
15светодиодных ламп стоят 3750 рублей. (250*15=3750)
За10 лет 15 ламп накаливания израсходуют электричества на 184060,8 руб.
262944*0,7=184060,8
За10 лет 15 светодиодных ламп израсходуют электричества на 15338,4 руб.
21912*0,7=15338,4
За10 лет люди в первом доме потратят 193060,8 рублей.
184060,8+9000=193060,8
За10 лет люди из второго дома потратят 19088,4 рублей.
15338,4+3750=19088,4
193060,8рублей- 19088,4рублей=173972,4рублей
Ответ:За 10 лет светодиодные лампочки сэкономят 173972,4 рублей.
Заключение
В ходе теоретического исследованияхарактеристик различных ламп я пришел к следующим выводам:
1. Каждая лампа имеет разнуюосвещенность, световой поток, температуру накала, цветовую температуру;
2. Для работы энергосберегающих лампи светодиодных ламп требуется время
розжига, а для ламп накаливания нет;
3. Срок службы ламп больше усветодиодных ламп и энергосберегающих.
4. Энергосберегающие и светодиодныелампы дают экономию электроэнергии.
самыми экономичными и безопасными дляобращения являются светодиодные лампы, они не нагреваются;
5. Самыми простыми являются лампынакаливания;
6. Самыми вредными являютсяэнергосберегающие лампы, т.к. содержат ртуть и излучают ультрафиолетовоеизлучение;
7. Дорогими являютсяэнергосберегающие и светодиодные лампы;
Я посчитал, какими будут расходы наэлектроэнергию при использовании ламп накаливания и энергосберегающих ламп.Конечно, это приблизительный расчёт, но он позволяет составить представление опорядке цифр возможной экономии.
Списокиспользованных источников
· Световой поток светодиодныхламп. http://svoymaster.com/elektrika/svetovoi-potoksvetodiodnyh-lamp.html
· Плюсы и минусы лампнакаливания. http://plusiminusi.ru/plyusy-i-minusyispolzovaniya-lampnakalivaniya/
· Устройство энергосберегающейлампы. http://proosveschenie.ru/dlya-doma-ikvartir/skhemaehnergosberegayushhejj-lampy.html
· Устройство лампы накаливания. http://fazanet.ru/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-lampynakalivaniya.html
· Устройство светодиодной лампы.http://ledjournal.info/spravochnik/ustrojstvo-svetodiodnojlampy-220v.html
· Эволюция источников света. http://shine.ru/company/blog/istoriya-sozdaniya-lamp/
