Приборы
801 0

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

Конструкция трансформатора

Какой подойдет?Низковольтные осветительные системы работают только с понижающим трансформатором. Он преобразует напряжение 220 В в 12 В, которые необходимы для работы галогенных ламп. Производитель уже произвел расчет мощности светильника и предусмотрел, на какое число ламп и какой мощности рассчитан трансформатор. Если же вы хотите поставить лампы «поярче», придется заново произвести все вычисления, определив коэффициент мощности светильника, и заменить трансформатор на более мощный.

Энергосберегающие источники света

Широкую популярность при монтаже освещения приобретают гибкие ленты с размещенными печатными платами, светодиодами. Источником является электрический ток 12 вольт напряжения. Применение более высокого вольтажа (24 В) позволяет уменьшить температуру нагрева, увеличить длину запитки использованной ленты. Температура светодиодной ленты не превышает +45 градусов Цельсия. Рабочая температура -40…80 оС не отражается негативно на её работе. Низкое электропотребление позволяет считать ленту прекрасным заменителем люминесцентных ламп. Схема подключения простая: анод соединяется с плюсом источника тока, катод – с минусом. При неправильном подключении схема не работает, требует переключения. Электрическая энергия переходит на светодиоды и не должна превышать 80 % указанной мощности блока питания.

Эксплуатировать ленточное освещение можно как рекламную подсветку, для создания разноцветного освещения фасадов зданий, витрин магазинов. В кристалле светодиода появляются примеси, с которыми связана яркость свечения. Через некоторое время она снижается. Срок службы ленты заканчивается, когда свечение поверхности уменьшается на треть от первоначальной, и не зависит от времени, указанного в технической документации. Практика показывает, что выдерживает светодиодная лента около 10 000 часов эксплуатации. Её качество освещения изменяется только после четырех лет применения.

Читайте также: Рейтинг лучших галогеновых ламп для автомобиля на 2021 год

Как проверить лампочку мультиметром?

Не всегда визуальный осмотр лампы позволяет сделать вывод о её пригодности или непригодности. Бывают случаи, когда вольфрамовая нить не имеет повреждений, но лампочка в светильнике не светится. Еще сложнее дела обстоят со светодиодными или люминесцентными лампами. Установить причину и тем самым подтвердить или опровергнуть неисправность лампы можно несколькими способами. О том, как это сделать, можно узнать из этой статьи.

Простейший способ

Самый простой способ диагностики подходит как для лампочек накаливания, так и для люминесцентных и светодиодных ламп. Он предполагает вкрутить подозрительную лампочку в другой светильник и включить его. К сожалению, это не всегда возможно. Иногда резьбовая часть цоколя изготовлена с отклонением от стандартного размера и при вкручивании в патрон не замыкает оба электрических контакта. Или в доме больше нет светильников с точно таким же патроном.

Покупая лампочку в магазине электротоваров, многие обращали внимание на то, как продавец проверяет её с помощью тестера. В корпусе тестера есть несколько разъёмов, предназначенных для диагностики лампочек разного типа: накаливания, люминесцентных и галогенных. Его задача – проверить целостность проводников внутри лампы, о чём свидетельствует звуковой сигнал. Эту же самую операцию можно проделать в домашних условиях, воспользовавшись мультиметром или многофункциональной индикаторной отвёрткой.

В режиме прозвонки

Каждый мультиметр имеет режим прозвонки, с помощью которого можно проверить целостность электрического соединения. На панели прибора данный режим обозначается специальным символом. Чтобы проверить работоспособность лампочки нужно:

  • установить переключатель в режим прозвонки (проверки на обрыв);
  • коснуться одним щупом центрального контакта, а другим – бокового (для ламп накаливания с резьбовым цоколем).

Если осветительный прибор исправен, то тестер издаёт звук, а на ЖК-дисплее появляется число в пределах 3-200 Ом.

Перед каждым измерением следует кратковременно замыкать щупы между собой, чтобы убедиться в исправности измерительной цепи тестера.

Компактную люминесцентную (КЛЛ) и светодиодную лампу таким способом не протестируешь, из-за наличия внутри электронной схемы. Отдельно можно проверить пригодность только стеклянную спираль КЛЛ. Для этого её нужно аккуратно отделить от цокольной части и прозвонить две пары проволочных выводов, идущих на плату электронного балласта.

В режиме проверки сопротивления

Существует ещё один, более точный, метод диагностики спиральных ламп с помощью мультиметра. Им можно не только определить пригодность лампочки, но и узнать её сопротивление. Зачем это нужно? Например, заводской отпечаток на колбе лампы накаливания стёрт. Следовательно, её мощность неизвестна. Данный способ поможет решить эту проблему.

Теперь о том, как проверить лампочку мультиметром в режиме сопротивления. Для этого нужно перевести переключатель на позицию с пределом 200 Ом, а затем коснуться щупами электрических контактов лампы точно так же, как в режиме прозвонки. В этом случае звуковой сигнал отсутствует, а на ЖК-дисплее появится значение сопротивления в Омах. Если на табло осталась «1», то внутри осветительного прибора обрыв.

По измеренному сопротивлению спирали в холодном состоянии можно сделать вывод о её мощности. В нами составленной таблице приведены данные об основных типах ламп, применяемых в быту.

Во время замера следует помнить, что за счёт плохого контакта щупов с тестером полученный результат может отличаться от табличного в большую сторону на несколько Ом.

Проверка индикаторной отверткой

Чтобы в домашних условиях проверить на исправность лампочку, необязательно иметь под рукой мультиметр. Гораздо быстрее это сделать с помощью многофункциональной индикаторной отвёртки. Её отличие от обычного индикатора заключается в наличии батарейки-таблетки внутри корпуса. Работоспособность такой отвертки проверяется касанием пальцев её металлических контактов с торцов. При этом индикаторный светодиод внутри неё должен светиться.

Последовательность действий по проверке лампы накаливания следующая:

  1. В одну руку берут лампочку, касаясь резьбы (боковой контакт).
  2. В другую руку берут индикаторную отвёртку и металлическим стержнем касаются центрального контакта лампы, а большим пальцем – торца отвёртки. Таким образом, цепь замыкается через отвёртку, лампу и тело человека. Весь тест занимает всего пару секунд.

Лампа накаливания – светоотдача люминесцентных лампочек в ватта

Самое привычное для нас световое устройство это обычная лампочка накаливания. Она представляет собой источник освещения, состоящий из стеклянной колбы, тела накаливания, электродов, цоколя и изолятора.

Читайте также: Как подключить одинарный автомат?

В наше время стали популярны галогенные лампы накаливания. Они просты, надежны, и приобрести их можно по очень невысокой цене. Несмотря на популярность ламп накаливания, они обладают рядом недостатков. КПД такого прибора около 2%, низкая светоотдача в пределах 20 Лм/Вт и короткий, около 1000 часов, срок службы.

Преимущества лент, повышающие их популярность

Современный искусственный источник света имеет преимущества перед другими используемыми световыми светильниками:

  1. небольшое потребление электроэнергии;
  2. одномоментное с включением зажигание диодов;
  3. мизерная теплоотдача;
  4. широкий диапазон рабочих температур;
  5. высокая светоотдача;
  6. большой срок эксплуатации.

Используя характеристики применяемых в настоящее время световых светильников, можно сделать вывод, что наиболее высокая потеря мощности из-за нагрева присуща лампам накаливания. Их использование увеличивает расходы на оплату электроэнергии, на приобретение часто выходящих из строя источников света. Наиболее привлекательными, экономически обоснованными источниками освещения являются энергосберегающие светильники. Для освещения больших площадей перед жилыми корпусами, дорожными трассами, витринами супермаркетов наилучшими являются светодиодные ленты. Их применение дополнительно создает атмосферу праздника, хорошего настроения.

Сколько люмен нужно?

Что такое освещенность и как посчитать ее показатели?

Тип помещенияНорма освещенности
санузлы (в том числе ванные) в квартире, а также коридоры, подсобные помещения50 лм/м2
кухня и жилые комнаты: спальня, гостиная150 лм/м2
детская спальня или игровая для ребенка200 лм/м2
рабочий кабинет, домашний офис300 лм/м2

По какой формуле вычисляется мощность электрического тока

Правильное и точное решение вопроса чему равна мощность электрического тока, играет решающую роль в деле обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, предупреждения возгораний из-за неправильно выбранного сечения проводов и кабелей. Мощность тока в активной цепи зависит от силы тока и напряжения. Для измерения силы тока существует прибор – амперметр. Однако не всегда возможно воспользоваться этим прибором, особенно когда проект здания еще только составляется, а электрической цепи просто не существует. Для таких случаев предусмотрена специальная методика проведения расчетов. Силу тока можно определить по формуле при наличии значений мощности, напряжения сети и характера нагрузки.

Существует формула мощности тока, применительно к постоянным значениям силы тока и напряжения: P = U x I. При наличии сдвига фаз между силой тока и напряжением, для расчетов используется уже другая формула: P = U x I х cos φ. Кроме того, мощность можно определить заранее путем суммирования мощности всех приборов, которые запланированы к вводу в эксплуатацию и подключению к сети. Эти данные имеются в технических паспортах и руководствах по эксплуатации устройств и оборудования.

Таким образом, формула определения мощности электрического тока позволяет вычислить силу тока для однофазной сети: I = P/(U x cos φ), где cos φ представляет собой коэффициент мощности. При наличии трехфазной электрической сети сила тока вычисляется по такой же формуле, только к ней добавляется фазный коэффициент 1,73: I = P/(1,73 х U x cos φ). Коэффициент мощности полностью зависит от характера планируемой нагрузки. Если предполагается использовать лишь лампы освещения или нагревательные приборы, то он будет составлять единицу.

При наличии реактивных составляющих в активных нагрузках, коэффициент мощности уже считается как 0,95. Данный фактор обязательно учитывается в зависимости от того, какой тип электропроводки используется. Если приборы и оборудование обладают достаточно высокой мощностью, то коэффициент составит 0,8. Это касается сварочных аппаратов, электродвигателей и других аналогичных устройств.

Для расчетов при наличии однофазного тока значение напряжения принимается 220 вольт. Если присутствует трехфазный ток, расчетное напряжение составит 380 вольт. Однако с целью получения максимально точных результатов, необходимо использовать в расчетах фактическое значение напряжения, измеренное специальными приборами.

Добавить комментарий