Svjetlost žarulje sa žarnom niti. Blog\u003e Snažne LED diode na zamjeni halogena i ksenonskih svjetiljki. Kako odabrati dobre lampe

Na ambalaži lampi u trgovini možete pronaći bilo koji natpisi: + 30%, super, paper, ali stvarna svjetlina lampe ne ukazuje na gotovo niko. Čak i Philips i nasuprot.
Koje su dimenzije svetlosti? U fizici se to naziva "lakim potokom" i mjeri se u lumencima (LM). Stoga, da uporedimo dvije lampe, dovoljno je znati koji svjetlosni tok daje i koja energija troši. Jasno je to halogena lampaKonzumiranje 1000 W blistat će jači od Xenon 35-vat lampe.
Zašto ne naznačite? Jer lažu. Ne može biti svjetiljka napravljena na istoj tehnologiji i imati istu snagu kao i druga, sjaj je 30% jači. Jedino što se može promijeniti je distribucija svjetlosne mesto uz cestu zbog položaja i veličine volframovih spirala. Eminentni proizvođači imaju ove parametre u skladu sa standardima, a Kinezi nemaju uvijek, tako da prednja svjetlost ne može tamo blistati, gdje je potrebno.
Sada o lakim potocima različite vrste Svjetiljke, preračunato na 1 vatu moći:

Nakon zalaska sunca, vidimo hiljade zvijezda poput bijelih tačaka na noćnom nebu. Izgledaju bijelo, jer naše oči obično ne mogu otkriti boju takvih tupih predmeta. Međutim, ako pažljivo pogledamo najsjajnije zvijezde, vidjet ćemo da nisu svi bijeli; Imaju različite nijanse. I, zasnovan samo na njihovoj boji, možemo reći koje su zvijezde vruće, a šta je hladnije.

Najsjajnija zvijezda, vidljiva sa zemlje - sunce je žuto, ali zvijezde imaju niz boja. Da bismo razumjeli odnos između boje zvijezde i njene temperature, moramo gledati objekt koji su nam bliži, koji su poput zvijezda, sjaji, jer je vruće: nit žarulja sa žarnom niti. Konac se ponaša poput crnog tijela, predmet koji proučava fizičari, koji je prekretnica u istoriji moderne fizike.

1. žarulja sa žarnom niti - 12 lm / w
2. Halogena lampa - 16 lm / w
3. Halogena lampa sa kvarcnim staklom - 24 lm / w
4. Ksenonska lučna lampa - 91 lm / w
5. LED - do 132 lm / w
6. Natrijum-plinska lampa - do 200 lm / w
7. Teorijska granica - 683,002 lm / w

Ksenon se već iscrpio, on ima neugodan hladno svjetlo, beskorisno u magli, visokim troškovima i niskom izdržljivošću. Halogen protiv pozadine drugih svjetiljki, izgleda ne ozbiljno. Natrijumske lampe daju žutu jednobojnu svjetlost, iskrivljavanje percepcije boje.

Do kraja 19. stoljeća naučnici su znali da će tijela zasjati kada bi se zagrejala i da njihova boja ne ovisi o njihovom materijalu, već na njihovoj temperaturi. Ali fizičari nisu mogli pronaći model koji opisuje zračenje crnog tijela, idealan fizički objekt koji odražava svu elektromagnetsku zračenje, što ga udara, bez obzira na svoj dolazni smjer ili frekvenciju.

Intenzitet i boja svjetlosti koje se uklanja tijelom mogu se objasniti zakonima pomak Stephena-Boltzmanna i vina, ali model koji opisuje spektar koji emituje crnim tijelom pojavio se tek početkom 20. vijeka. Objavio Physico Mappy Plak, položio je temelje kvantne fizike.

Dakle, budućnost iza LED-ova. Sada je njihova cijena nevjerojatno visoka - 1 LED 10 W / 600 LM košta oko 500 rubalja, a to je daleko od najmoćnijeg i efikasnijeg LED-a. Za zamjenu 1 halogela, trebaju im 3 komada, ksenonska svjetiljka - 5 komada. 1,5-2,5 tisuća dolazi samo za LED-ove + margine proizvođača i prodavača (više od 200 više od 200 više) - lampica za 5000 je vrlo cool.

Crno tijelo emitira kontinuirani spektar svjetlosti, kao što je prikazano na slici. Prema Zakonu Stefan-Boltzmann, Crno tijelo emituje energiju u cijeni proporcionalno četvrtoj stupnju njegove apsolutne temperature. Drugim riječima, topliji crno tijelo, svjetliji će svijetliti.

Slika 2: Spectra crna tijela na različitim temperaturama. Zakon raseljavanja vina tvrdi da maksimalna dužina Valovi spektra emitirane svjetlosti obrnuto su proporcionalni apsolutnoj temperaturi. Drugim riječima, kada se crno tijelo zagrije, zračenje s većem intenzitetom premješta na kraće talasne dužine.

Ali to je već moguće da se prelazi. Naručite, pridružite se automobilu i povežite se. Umesto magle ili farove dodaju. Svjetlost će čak ići. Projekci su ogromne - vrlo moćno svjetlo, vrlo visoka izdržljivost i izdržljivost i nisko zahtjevni za izvor napajanja.

Evo nekoliko primjera modernih LED-ova:
1. Cree XP-G LED


Zakoni raseljavanja Stephena Boltzmanna i vina koji objašnjavaju ponašanje niti i njihove matematičke jednadžbe proučava studenti srednjih škola, ali mogu se pokazati široj javnosti, pa čak i malom djecom sa nešto jednostavnim kao žarulja. Navoj lampe je jeftino, sigurno i pristupačno crno tijelo, temperatura čija se može pratiti i, prema tome, emitirana svjetlost može se nadgledati.

Tijekom godina, žarulje sa žarnom niti su najčešće svjetiljke koje su korištene u našim domovima. Konac od volframa, koji se zagrijava do strujnog udara, odgovoran je za zračenje svjetlosti. Ulazna snaga lampe na lampica ovisi o naponu i električnoj struji u skladu sa zakonom Ohm.


na zvezda napravljenoj u Njemačkoj podlozi 139 lm / w
svjetlo u struji 0,35 A - 136 LM, 1 A - 350 lm
preporučena struja 0,3 - 0,8 a
Temperatura u boji - 6000K (hladno bijelo) i 4000 do neutralnog
Cijena 8 dolara
2. Z-POWER LED P7 W724C0 zvezda



Maks. Na 2,8A - 900 lm!
Snaga - 10 W;
preporučena operativna struja - 2,5-2,8 a
Lagani potok - 700-900 lm;
Temperatura boje - 6000K (hladna bijela)
Cijena 19 dolara

Kako ih povezati? Vrlo jednostavno: Na primjer, uzimamo prvu LED. Ima radni napon od 3,2 V (www.cree.com/products/pdf/xlampxp-g.pdf). U automobilu, na primjer, generator daje 14 V. Potrebno je osigurati struju ne više od 0.8.
Shema veze lijepa:
(+) ----- (otpornik) ------- [LED] ----- (-)
Ako neko nije razumio zašto se misli, objašnjavam: struja kruga određuje se omjerom u / r, gdje ste napon na otporniku (!). Napon na otporniku bit će jednak naponu generatora, minus pad napona na LED, koji je konstantan. Sada, znajući napetost i trenutna potrebna, razmotrimo potrebnu otpornost. I, što je najvažnije, ne zaboravite na snagu otpornika! P \u003d u * i \u003d (14-3.2) * 0,8 \u003d 8,64 W! Ovo je puno, potrebna vam je takva ponuda za 15 W, a ne u 10, inače će biti stepeni od 100:

Mjerenje crne karoserije

Ako pretpostavimo sve električna energija Navoj se emitira i da se nit ponaša poput savršenog crnog tijela, tada možemo varirati temperaturu navoja plina i zračenjem svjetlosti, kontrolirajući njegovu napetost i električna energija.


Povećanje temperature navoja plina može biti zbog temperature staklene lampe izmjerena termometrom.

Postepeno povećavajte napon, pridržavajte se boje i intenziteta svjetlosti koje emitira lampica i mjeri temperaturu lampe. Pokušajte izbjeći potpuno tamnu sobu za gledanje lampe nije bilo neugodno. Kako se napon povećava, kao i temperaturu sa žarnom niti i lampu. Takođe menjaju boju i intenzitet svetlosti.



Da biste to izbjegli, potrebno je uspostaviti 3 LED indiktora, tada će biti 5,5 ohm otpornika, 5 W.
Ali, naravno, najbolje je instalirati posebni vod vozača (trenutni izvor), koji će pružiti snagu LED-ova neovisna o naponu generatora. Na primjer, takav:

Počevši od niskog napona, lampica sjaji crvenom svjetlošću. Kako se napon i temperatura sa žarnom niti povećava, svjetlost postaje intenzivnija i mijenja boju: od crvene do naranče, žute, a zatim bijele boje. Ipak, može se zaključiti da je crveno svjetlo povezano s nižom temperaturom u žarnom niti, a narančasto, žuto i bijelo svjetlo povezano su sa svim višim temperaturama. Konac ne može dostići temperaturu potrebnu za emisiju plavog svjetla; Metal se upravo rastopio.

Na osnovu ovog eksperimenta samo se može zaključiti da je površina zvijezda Bethelgeija i Aldebarana hladnija od sunca i da Sirius peče sve. I, iako se nije mogao prikazati pomoću žarulje sa žarnom niti, Rigel je najtopliji od svih opisanih zvijezda ovdje.


To košta 11 dolara.
U komentarima je napravio tačnu napomenu o hlađenju. Za razliku od lampi koje blistaju zbog činjenice da vode za grijanje ne vole. Stoga bi moćne LED-ove koje rastule nekoliko vati toplote trebaju imati dobar hladnjak. Primjer na slici:


LED stoji na zvezdi podrumu, koji je instaliran na radijatoru.
Ako ste zainteresirani, napišite, pomozite Vijeću.

Uštede energije, za razliku od uobičajenih žarulja sa žarnom niti, pored snage, imaju nekoliko korisnih karakteristika koje su uvijek naznačene na kutiji. Oni su važni da znaju, tako da ne kupuju tupusnu lampu s neugodnim bijelim sjajem i zanimanja gubitaka u njima zauvijek. Otkrijmo s tim karakteristikama na primjeru kompaktnih fluorescentnih svjetiljki - najčešći tipa svjetiljke za uštedu energije Za dom.

Površine zvijezda mogu dostići veće temperature od navoja od volfram, tako da je njihov raspon boja veći. To predstavlja Herzshprung-Russell Diagram, koji prikazuje temperaturu zvijezda u odnosu na njihovu svjetlost. Naši eksperimentalni rezultati u skladu su s temperaturnim podacima o ovom dijagramu: za razliku od konvencije za slavine vode, koje bilješke vruća voda Sa crvenom i hladnom vodom sa plavom, crvena zvezda je mnogo hladnije od plave zvezde. Iako se čini da je u suprotnosti sa zakonom Stephena Boltzmanna, najsjajnije zvijezde nisu uvijek toplije zbog njihove veličine.

Snaga (vati), w
Najpoznatija karakteristika za nas, prema kojoj smo koristili za određivanje svjetline žarulje sa žarnom niti (60, 75 ili 100 W). Ali kapacitet prvenstveno ukazuje na broj električne energije koju lampica uzima iz mreže. Moć uporedivog u svjetlini dobrih fluorescentnih svjetiljki danas je 11, 15 ili 20 W, a s vremenom se ti brojke samo poboljšavaju. Za svjetlinu je odgovoran još jedna karakteristika - svjetlosni tok.

Zbog toga kako tumačimo svjetlost, ne vidimo zelene zvijezde. Zvezda koja emitira uglavnom zelenu lampicu emitira i crveno i plavo svjetlo, a zbroj svih zračenih zračenja naši mozak percipiraju kao bijelo svjetlo. Zvezde i žarulje sa žaruljima nisu jedini primjeri predmeta koji sjaju, jer su vrući. Lava i grijani metal tretirani kovačama su drugi, iako manje uobičajeni, primjeri žarulja sa žarnom niti.

Izvori svjetlosti i temperature boje

Slika 5: Herzschprung-Russell dijagram prikazuje temperaturu zvijezda u odnosu na njihovu svjetlost. Imajte na umu da svjetlost emitiranim izvorom svjetla ne ukazuje na uvijek njenu temperaturu. Jednostavan primjer U našim domovima postoje luminentne lampe. Mehanizam koji stvara svjetlost u fluorescentnim svjetiljkama izli se, tako da boja i temperatura ovih izvora svjetlosti nisu povezani na isti način.

Lagani potok (lumens), lm
Karakteristike svjetline lampe. Tabela lampica kapaciteta i njihova svjetlina:

Na tržištu se nalaze mnogo jeftinih fluorescentnih svjetiljki sa slabom svjetlinom u lumencima na istoj snazi \u200b\u200bu vatima, pa kad odaberete, morate obratiti pažnju na lumenke!

Temperatura boje (stepeni Kelvin), do
Svjetiljka sjajna boja. Za kućnu rasvjetu najprikladnija boja sjaja odgovara 2700 K. meka, toplo svjetloslično sjaj žarulje sa žarnom niti. Obično su takve lampe upakovane u žuti okvir. Veće temperature su manje ugodne očima.

Svjetlost sa žarulje sa žarnom niti ima kontinuirani spektar, dok nema drugih izvora svjetlosti. Dakle, ako je spektar povremeno, tada se pravilo koje veže temperaturu i svijetlo boje ne primjenjuje se. Lumens su mjerila količine svjetlosti, vidljivo ljudskom oku iz lampe ili izvora svjetlosti. Što je veći pokazatelj osvjetljenja, svjetliji bit će lampica. Ovo je tačnija mjera od W za označavanje svjetline žarulje.

Watts ne mjere nužno svjetlinu lampe, već samo količinu električne energije koju koristi. Sa takvim brojem novih sijalica, izdavanje iste količine svjetlosti, ali s sve male snage, moramo upoređivati \u200b\u200bžarulje koliko svjetlosti zapravo odustaju. Od ove točke, počet ćete vidjeti vrijednost "lumena" navedenog na strani žarulja.

Vrsta socle (sve je poput žarulje sa žaruljama)
E27 je standardna najčešća baza, E14 - Mignon baza.

Često na paketu pišu nešto poput 20 W \u003d 130 W, po kojoj se, po ideji tržišta, znači da ova fluorescentna žarulja kapaciteta 20 W sjaji kao žarulja sa žarnom niti sa snagom od 130 W. Ponekad jednostavno pišu 130 W na pozadini slike žarulje sa žarnom niti. Ovi brojevi ne odgovaraju sasvim u stvarnost. Tržnici kao osnova njihovih proračuna uzimaju najučinkovitije vrste žarulje sa žarnom niti, što će moći pronaći samo. U ovom slučaju, dobra luminezna lampa, kapaciteta 20 W, zasjat će na isti način kao i uobičajena žarulja sa žarnom niti 100 W (i ne 130 W), koja se može vidjeti iz gornje tablice.

Niža snaga veži lumen \u003d Najbolji troškovi

Još uvijek vidite struju prikazanu na polju, ali ne morate ga koristiti za određivanje kako svijetlo svjetlo će biti. Iako će dugoročno pomoći potrošačima, to će biti malo noćna mora za navikavati; Svi smo znali gdje stojimo sa 60 vata lampom!




Ti su brojevi približni i koriste se samo za ilustraciju korelacije između različitih vrijednosti snage i lumena. Ekran vašeg pametnog telefona: 500 komada. Za proizvođače gadgeta, svjetlina je numeričko marketing oružje koje se često koristi bez milosti. Za nas je ovo samo još jedna specifikacija.

Rezimiranje gore navedenog, izričimo izbor.


  1. Na zamjenjivim Žarulja sa žarnom niti Čitali smo njene vati (na primjer, 100 W), a na gornjoj tablici nalazimo joj lumenke (1360 lm).

  2. Na istoj tablici nalazimo luminecentna lampa S sličnom količinom lumena (1400 lm) i pogledajte njegove vati (20 W). Sjećamo se ovih lumena i vati.

  3. Idemo u trgovinu i tražimo kompaktna fluorescentna lampu s količinom Watt (20 W) pohranjene u prethodnoj fazi. Provjerite da se dam pravi broj Lumens (najmanje 1400 lm). Onda se uvjerite u nju Šarena temperatura U skladu je sa 2700 k, a također obratite pažnju na dimenzije lampe tako da se uklapa u vaš plamen. Sve.

Tabela sukladnosti kapaciteta, svjetline i vrijednosti vrijednosti različite vrste Imenovanje domaćinstva od 2013. godine
(Temperatura u boji 2700-3000 K, E27 baza)

Prvo što trebate znati o svjetlini je da većinu vremena nije svjetlina. Ovo je semantička tačka, ali i važna. Koristimo "svjetlinu" da bismo opisali dva različita koncepta: svjetlinu i svjetlinu. Subjektivni, a drugi su objektivni, jedan se mjeri našim mozgom, a drugi na alate. Jedan od njih je termin koji koristimo, a drugi je izraz koji mislimo.

Gotovo sve što nazivamo svjetlinom je zapravo svjetlina. Mjerne kompanije koje se koriste za prodaju svjetline ekrana, snaga projektora ili snagu svjetiljke su ovi brojevi iznad, NITT-a i lumena - odnose se na objektivne mjerenja svjetla sa sijalice ili svjetlosne žarulje, kao što su usvojene posebnim alatima.


Žarulje sa žarnom niti

Fluorescentne lampe

LED žarulje *

Snaga 60 W. 75 W. 100 W. 11 W. 15 W. 20 W. 8 W. 10 W. 15 W.
Svjetlost 720 lm. 940 lm 1360 lm. 750 lm. 1000 lm. 1400 lm 750 lm. 940 lm 1410 lm.
Trošak 10 r. 10 r. 10 r. 100 r. 110 str. 120 str. 600 str. 700 str. 800 r.
* Vrijednost svjetline i troškova lED svjetiljke Ne uključuju slučajeve sumnjivo visoke efikasnosti pri niskim troškovima.