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发光效率这么低,难怪被淘汰——白炽灯的消亡史

  • 发布时间:2017-08-01 16:02:54

  随着科技的进步,人们在享受物质生活的同时也不断的在追求节能环保的低碳生活。所以在照明设备方面上,白炽灯相继被荧光灯和LED灯代替。作为最早一代的灯泡,白炽灯除了使用寿命不长外,其发光效率可谓是极低的。一个100w的白炽灯发光效率可能只有10%不到,这也就造成了90%的电能用在产生热量上。这样的耗能灯泡,如今只能被淘汰掉了。

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  本期实验:测量白炽灯发光效率与热损失功率,(从安全角度出发,由于日常白炽的灯的工作电压为220V极不方便实验的安全操作,这里使用工作电压6V、功率为12w的小功率白炽灯进行实验)。为了测量12W白炽灯泡在设定电压范围内的光和温度输出,从而可以计算灯泡的效率此时要求DrDAQ装有温度、电压和光传感器。

  所需设备:连接到PC的DrDAQ数据记录器、一个可以包含数据记录器、探头和灯泡的绝缘箱、足够的胶带(将进入盒子的电线入口封住)、电源组、电线、6V灯泡。

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  实验设置:

  1、将DrDAQ数据记录器放入带灯泡的盒子中,确保电线通过盒子的外部,并将间隙密封。

  2、将箱子放入装有隔热材料包装的较大容器中。

  3、将数据记录器连接到PC和灯泡到电源组。

  4、运行Picolog记录仪,添加正确的传感器:光、温度和电压。

  5、当传感器显示稳定的读数开始记录时,建议30秒采样率与“尽可能多”的平均值。

  6、打开2V灯泡并记录10分钟。

  7、将电压增加到3V并重复。

  8、将电压增加到4V并重复。

  9、将电压提高到5V并重复。

  进行实验:

  创建表如下所示:

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  在增加电压之前,让读数达到一个恒定的水平。再计算结果。

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  问题:

  1、每种情况下的温度升高是多少?

  2、每种情况下的光线增加是多少?这是否与温度变化相同?

  3、计算每次读数的功率

  4、计算灯泡的能量效率。这是否与热量相关?

  进一步研究

  1.白炽灯工作时,连接导线为什么不能发光发热。

  2.光和电压、光和温度、电压和温度之间有什么关系(例如从转换关系及转换效率上考虑)?

  3.白炽灯为什么要用玻璃密封?试着在玻璃上打个小孔,观察灯的工作情况。

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