Общие сведения

Лабораторная работа №2

Исследование нелинейных приемников энергии

ОПНН 220700-1.5.01

Исполнитель:

студент гр. БАТзс-12-21 А.Л. Полев

Руководитель:

преподаватель С.Т.Хрущев

Салават

Исследование нелинейных приемников энергии

Цель работы: знакомство с лампами накаливания разной мощности, их номинальным режимом работы, способами включения.

Приборы: лампа на 220 вольт, мощностью 300 Вт, 150 Вт, 200 Вт; автотрансформатор ЛАТР-1; вольтметры на 250 В и 30 В; амперметры на 3 А и 1А.

Общие сведения

В электротехнике относительная световая электросила ламп накаливания определяется электрической мощностью, которую они потребляют при номинальном режиме.

Пусть лампа рассчитана на мощность Р при напряжении U

(1)

Отсюда ток, потребляемой лампой при номинальном режиме,

, (2)

сопротивление нити накала

. (3)

Следует иметь в виду, что сопротивление нити накала, определяемое таким образом, представляет собой сопротивление лампы, горящей нормальным накалом. Сопротивление лампы в холодном состоянии значительно меньше.

Лампы накаливания, рассчитанные на одно и то же напряжение, независимо от их мощности включаются в сеть с тем же напряжением всегда параллельно. Тогда к каждой лампе будет приложено одинаковое номинальное напряжение, и каждая лампа будет потреблять номинальный ток, пропорциональный её мощности.

Чем больше мощность лампы, тем ее сопротивление меньше (нить накала толще) и тем больший ток она потребляет. Поэтому при последовательном включении ламп различной мощности при одинаковом токе во всех лампах, наибольшее напряжение будет падать на лампе с большим сопротивлением, т.е. наименьшей мощности, и она будет гореть ярче, чем остальные.

Нить накала лампы изготовляется из вольфрама. Рабочая температура может достигать 3000 °С.

Световой КПД ламп накаливания составляет до 14%. Остальная часть подводимой к лампе энергии теряется на тепловое и невидимое излучение. Срок службы вакуумных ламп определяется скоростью распыления (испарения) нити накала. Постепенно она становится всё тоньше и, наконец, на участке нити наименьшей толщины вследствие более сильного нагрева происходит расплавление вольфрама и обрыв нити. Иногда баллон лампы наполняется инертным газом при нормальном давлении (газонаполненные лампы). Тогда молекулы газа, окружающие нить накала, препятствуют её испарению, и срок службы лампы несколько возрастет. Однако при этом увеличиваются тепловые потери через газ путем конвекции.