Меню

Как определить общую мощность всех ламп

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Пишу для школьников (для лучшего понимания ими основ физики). Материал излагаю в соответствии с признанной ныне научной трактовкой физических явлений. Критике существующей теории и глубоким теоретическим рассуждениям здесь не место.

При прохождении тока по проводнику совершается работа , её совершают электрические силы (или электрическое поле). Кратко эту работу называют работой тока .

Рассматривая участок цепи, по которому проходит ток, получим следующее выражение для работы тока :

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Работа тока равна произведению напряжения между концами участка на протекающий ток и время его протекания.

В случае, если участок цепи однородный (не содержит источника тока), то

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

тогда получим ещё две формулы для работы тока:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Если ток проходит через неподвижный проводник, то единственным результатом работы тока является его н агревание . Тогда количество выделившейся теплоты

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Это запись закона Джоуля — Ленца.

Если кроме нагревания ток совершает ещё механическую работу , например, приводя в действие электродвигатель (мотор), то работа

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

лишь частично переходит в тепло .

В этом случае работа тока больше количества выделившейся теплоты , но закон Джоуля — Ленца выполняется .

Работа, совершаемая током в единицу времени , называется мощностью тока:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Единицей мощности тока является 1 Вт:

1 Вт — мощность выделяемая током 1 А в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение 1 В.

Основная формула мощности для участка цепи:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Мощность постоянного тока на любом участке цепи выражается произведением силы тока на напряжение между концами участка цепи.

Так как для однородного участка цепи

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

то мощность можно найти ещё по формулам:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Обычно говорят не о работе , а о потребляемой из сети некоторым прибором (электроплитка, лампочки и др.) или двигателем (мотором) мощности электрического тока. Говоря о мощности (например, электродвигателя), отмечают, что работа двигателя совершается за счёт тока.

На приборах часто отмечается потребляемая ими мощностьмощность, необходимая для нормальной работы этого прибора.

Прежде поговорим об электрических лампочках , в работе которых применяется тепловое действие тока.

Всем знакомая л ампа накаливания представляет собой стеклянный баллон с откачанным воздухом, в который вмонтирована спиральная вольфрамовая нить. Через металлический цоколь концы нити соединяются с проводами осветительной сети.

Нагреваясь до очень высокой температуры (до белого каления), нить лампы становится источником света .

На лампе указывается потребляемая ею мощность и напряжение , на которое она рассчитана.

Поставим себе ВОПРОСЫ и ответим на них.

Какое количество теплоты выделяется лампой мощностью 100 Вт за секунду?

Ответ : 100 Дж.

Какое сопротивление имеет нить лампы мощностью 100 Вт, рассчитанная на напряжение 220 В, и какой ток она потребляет?

Читайте также:  Что такое мощность двигателя бензинового триммера

Ответ : Воспользуемся формулами для мощности:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Сопротивление лампы найдём, разделив квадрат напряжения( на которое лампа рассчитана ) на мощность лампы. Получается, что сопротивление нити лампы равно 484 Ом. Ток, протекающий по нити лампы найдём из первого равенства, то есть лампа потребляет ток 0,45 А.

Можно ли включить последовательно две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на 110 В, в сеть с напряжением 220 В?

Ответ : Так как лампы имеют одинаковые мощности и рассчитаны на одинаковое напряжение, то они имеют и о динаковые сопротивления . Общее напряжение 220 В распределится между ними поровну, и на каждую лампу придётся напряжение 110 В, на которое они и рассчитаны. Таким образом, лампы последовательно включить можно. При этом они будут «гореть полным накалом».

Что произойдёт, если в сеть с напряжением 220 В включить последовательно две лампы рассчитанные на одинаковое напряжение (110 В), но имеющие разные мощности , например 40 Вт и 100 Вт?

Ответ : Сопротивление нити каждой лампы находится через отношение квадрата напряжения, на которое она рассчитана , к мощности лампы.

Обе лампы рассчитаны на одинаковое напряжение , значит более мощная лампа (100 Вт) имеет меньшее сопротивление .

Ток через лампы идёт один и тот же , тогда согласно формуле

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

напряжение на более мощной лампе будет меньше , чем на менее мощной лампе.

Надо ориентироваться на р асчётное напряжения ламп (в нашем случае это 110 В).

Если напряжение на лампе окажется меньше 110 В, то она будет гореть тускло (с недокалом). В данном случае это относится к лампе мощностью 100 Вт. Лампа же мощностью 40 Вт будет гореть ярко (с перекалом) и быстро перегорит. Вывод : лампы разной мощности последовательно включать нельзя.

Итак, работа ламп накаливания основана на тепловом действии света, то есть на превращении электрической энергии в тепло и свет.

Природа тепла и света одна — это электромагнитные волны. Наш глаз воспринимает их как свет только в узком диапазоне длин волн, а в широком диапазоне длин волн ощущаем их как тепло.

Это значит, что при освещении помещений лампами накаливания значительная часть энергии теряется в виде тепла.

Существуют более экономичные осветительные приборы — это люминесцентные и светодиодные лампы. Они работают не на тепловом действии тока, принцип их работы совсем другой. О принципе работы люминесцентных ламп кратко будет сказано в теме «Электрический ток в газах», а о принципе работы светодиодных ламп — в теме «Электрический ток в полупроводниках».

Читайте также:  Как узнать мощность машинки для стрижки волос

Вернёмся к тепловому действию тока.

Ответьте на такой вопрос : Сколько тепла выделяется в утюге за секунду, если сопротивление утюга, работающего от сети с напряжением 220 В, равно 1210 Ом? Ответ: 403 Дж.

Источник



Мощность светодиодных ламп и количество света: таблица

Мощность светодиодных ламп и количество света: таблица

Ватты

Мощность светодиодных ламп измеряется в Ваттах. И этот момент добавляет путаницы. Народ привык определять по ним еще и яркость свечения. Спросите любого: какая всех ярче? Конечно же, 100-ваттная! Поэтому обозначения в 3-6 Вт вызывают непонимание, насколько ярко светит эта лампочка. Не будем утомлять вас школьным курсом физики, просто напомним. Ватты означают количество потребляемой электроэнергии . А степень яркости пора определять по другим значениям.

Люмены

Свет, излучаемый источником, называется “световой поток”, и измеряется в люменах (Лм). Производители, для облегчения выбора, указывают на упаковках эквивалент яркости в привычной нам системе Ватт. Вот только дома обнаруживается, что светодиодный аналог в 60 Вт светит как-то тускло. Почему? Потому что нужно обращать внимание не на ватты, а на люмены. Именно от них зависит насколько светло будет в помещении. Эта информация также указываются на упаковке, но только мелким шрифтом.

Чем больше люменов, тем ярче свет . Но будьте внимательны. Значение в одних и тех же лампочках от разных производителей может не совпадать. Тип цоколя тут ни при чем, все зависит от качества комплектующих. В дешевых китайских образцах цифры намного меньше, чем в продукции от известных брендов.

Также, следует учитывать цвет светопотока, или как его еще называют — цветовая температура. Измеряется в кельвинах (К) и делится на 3 основных типа: теплый (2700К), нейтральный (4000К) и холодный (6000К). Последний воспринимается как более яркий , а нейтральный белый соответствует дневному свету.

Таблица соответствия светодиодных ламп и ламп накаливания

Будем отталкиваться от люменов, которые дают привычные нам лампочки Ильича. Но учитывайте, что у них самая низкая температура свечения. И если хочется немного поярче, выбирайте другой тип цвета, например, холодный белый.

Источник

Рассчитываем мощность светильников

ажурная люстра

Прежде чем купить светильники, необходимо вычислить мощность осветительных приборов и излучаемый ими световой поток. Уровень освещения должен быть таким, чтобы людям в помещении было комфортно. Избыток света, как и недостаток, негативно сказывается на самочувствии. При выборе нужного параметра осветительного прибора учитывают нормы освещенности для разных помещений, их габариты, коэффициенты отражения поверхностей и т.д.

Содержание:

Что такое мощность светильника?

виды лампочек

Мощность — объем электрической энергии, потребляемой электроприбором из сети (ватт). Находится как сумма мощностей ламп, установленных в нем. От них же зависит эффективность работы источника освещения. Лампы накаливания, галогенные или компактные люминесцентные по этому показателю проигрывают светодиодным. Часть преобразуемой энергии, потребляемой ими из сети, тратится не только на освещение, но и на нагрев (лампы становится горячими в процессе работы). Световой поток светильника измеряется в люменах. Чем больше прибор потребляет энергии из сети, тем ярче поток света.

Читайте также:  Как определить нужную мощность бесперебойника

Как рассчитать мощность светильника?

освещение в комнате

Собираясь купить светильники в Минске, вы столкнетесь с необходимостью определения должного уровня освещенности. Ознакомьтесь с приведенными ниже данными, где приблизительно указана необходимая мощность источника света для эффективного освещения 1м 2 помещения.

Для ламп накаливания:

  • спальня — 10-12 Вт/м 2 ;
  • кухня, детская комната, кабинет, ванная — 15-18 Вт/м 2 ;
  • гостиная — 20 Вт/м 2 .

Сравнение с другими лампами: светодиодная 1 Вт = накаливания 7,5 Вт, компактная люминесцентная 1 Вт = 5,5 Вт накаливания. Преобразуя данные с учетом новых значений, типов лампочек и площади помещения получают необходимую мощность осветительного устройства.

Как выбрать мощность светильника?

3 светильника

Чтобы рассчитать мощность, выполните необходимые вычисления:

  1. найдите площадь помещения по формуле: S=AхB;
  2. возьмите нужное значение нормы освещенности объектов (E). Гостиная — 200 Лк, кухня — 150 Лк, детская — 200 Лк, санузел — 50 Лк.
  3. определите необходимый световой поток по формуле: Фл = EхSхZ, где Z — поправочный коэффициент на высоту потолочной поверхности. При высоте 2,5-2,7 м коэффициент Z=1, при высоте 2,7-3м — Z=1,2;
  4. воспользуйтесь данными с указанием мощности ламп и излучаемого ими светового потока. Например, лампа накаливания 20W дает около 250 Лм, 40W — 400 Лм, 60W — 700 Лм, 75 W — 900 Лм, 100 W — 1200 Лм (1 Лк = 1 Лм/м 2 ). Определите нужное количество источников света. Суммируйте их нагрузку и получите необходимое значение для своего светильника.

Как определить мощность светильника?

круглые светильники

Технические данные указываются на лампах, установленных в приборе освещения, на его корпусе (LED), в документации. Если в светильнике несколько ламп, нужно суммировать их нагрузку и получить общую. Другой способ рассчитать мощность светильников — замерить уровень освещенности люксметром, перевести значение в люмены и найти нужный показатель с учетом типа ламп.

Пользуясь перечисленными советами, вы сможете быстро рассчитать мощность светильников. Помните, что освещение в помещении будет эффективнее и равномернее, если использовать не 1-2 светильника по 150 Вт, а 3-4 по 100 Вт и 75 Вт. Регулирование уровня освещения выполняют путем замены источников света, создающих большую или меньшую нагрузку в сети, или включением в цепь диммера.

Источник