Меню

Перечисли известные тебе приборы которые используют световое действие тока



Световое действие тока

Световое действие тока. В лампах накаливания электрический ток нагревает проволоку из вольфрама до белого каления, так что она излучает свет. При этом 95% электроэнергии превращается в тепловую и только 5% превращается в световую энергию. В люминесцентных лампах используются свойства определенных газов, например неона или паров ртути, светиться при прохождении через них электрического тока. Коэффициент полезного действия таких ламп составляет от 15 до 20%.

Слайд 5 из презентации «Постоянный электрический ток»

Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как. ». Скачать всю презентацию «Постоянный электрический ток.ppt» можно в zip-архиве размером 1587 КБ.

Электрический ток

«Работа и мощность тока» — Джеймс Джоуль. Джеймс Уатт. Работа электрического тока. Ваттметр – прибор для измерения мощности. Мощность электрического тока –работа, которую совершает ток за единицу времени. Научиться применять формулы при решении задач. A=P*t. Научиться определять мощность и работу тока. Работа и мощность электрического тока.

«Постоянный электрический ток» — Поле вектора не имеет источника. Сила тока является скалярной величиной и алгебраической, а знак определяется выбором направления нормали к поверхности S. Сначала введем количественные характеристики электрического тока. Заряженные объекты являются причиной не только электростатического поля, но еще и электрического тока.

«Классическая электродинамика» — Работа и мощность тока. Закон Ома. Средняя скорость. Сила тока. Электродинамика. Электрический ток. Последовательное и параллельное соединение проводников. Правила Кирхгофа. Электрический ток в полупроводниках. Электрический ток в металлах. Отношение. Немецкий физик. Специальные приборы. Проводник. Физическая величина.

«Постоянный ток» — Узлы кристаллической решетки металла. Сила тока. Условные обозначения. Взаимодействие между проводником с током и магнитом. Электрическое поле. Упорядоченное перемещение электронов. Направление электрического тока. Магнитное действие тока. Упорядоченное движение заряженных частиц. Схемы. Источники тока.

«Источники тока» — Состав гальванического элемента. Внешний вид установки. Универсальный блок питания. Первая электрическая батарея. Принцип работы источника тока. Современный мир. Домашний проект. Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею. Классификация источников тока. Вольтов столб. Герметичные малогабаритные аккумуляторы.

««Электрический ток» 8 класс» — Измерение напряжения. Алессандро Волта. Амперметр. Напряжение. Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Сила тока. Ампер Андре Мари. Вольтметр. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению. Применение электрического тока. Ом Георг. Электрический ток. Определение сопротивления проводника.

Всего в теме «Электрический ток» 19 презентаций

Источник

Классификация световых приборов

Дата публикации: 22 июня 2015 .
Категория: Статьи.

Основным назначением светотехнической арматуры является перераспределение света лампы в пространстве. Кроме этого световая арматура способна преобразовывать свойства света лампы (поляризовать его или изменять спектральный состав). Не менее важны такие функции световой арматуры как крепление лампы и подведение к ней питания от источника энергии, защита лампы от механических повреждений и от воздействий окружающей среды.

Основная классификация световых приборов

Как было сказано световые приборы подразделяются по назначению на осветительные и светосигнальные. При этом их конструкции и оптические системы не имеют принципиальных отличий.

Если световые приборы рассматривать с точки зрения перераспределения света, то их можно разделить на три основных вида: 1) светильники; 2) приборы прожекторного типа (прожекторы) и 3) приборы проекторного типа (проекторы).

Светильник

Светильником называют световой прибор, перераспределяющий свет лампы внутри значительных телесных углов.

Светильники создают не большую концентрацию светового потока в определенном направлении либо вовсе не концентрируют его. Проще говоря, светильники предназначены для освещения близко или относительно близко расположенных объектов.

Конструкция светильника допускает установку двух или более ламп. В состав светотехнической арматуры светильников с газоразрядными лампами или светодиодами могут входить устройства для их зажигания, стабилизации работы или просто питания.

Светильники для освещения, в отличие от сигнальных светильников, как правило, сокращенно называют «светильники».

Прожектор

Прожектором называют световой прибор, перераспределяющий свет лампы внутри малых телесных углов.

Световой поток прожектора собирается в узкий луч направленный строго в определенном направлении. Поэтому назначение прожектора, это освещение удаленных или значительно удаленных объектов. Расстояние до объекта, освещаемого прожектором, может достигать в несколько тысяч раз больше размеров самого прожектора.

Среди прожекторов необходимо выделить прожекторы общего назначения, поисковые и светосигнальные прожекторы, маяки, светофоры и фары.

Прожекторы общего назначения используются для длительного освещения рабочих поверхностей и открытых пространств, архитектурных памятников, фасадов зданий и других объектов. Распространенным для этой группы является название прожекторы заливающего света.

Поисковые прожекторы являются прожекторами дальнего действия и предназначены для кратковременного освещения сильно удаленных объектов с целью их обнаружения, могут использоваться в качестве зенитных прожекторов, морских прожекторов и других объектов.

Световые маяки (аэродромные, морские, речные, навигационные и другие) осуществляют сигнализацию о местонахождении маяка.

Сигнальные прожекторы предназначаются для передачи сигналов по азбуке Морзе или по другой системе. К примеру, к сигнальным прожекторам можно отнести световые приборы для дискотек.

Светофоры используются для передачи световых сигналов, регулирующих движение транспорта и людей.

Фары являются внешними световыми приборами прожекторного типа, устанавливаемые на транспортных средствах для освещения дороги.

Проектор

Проектором называется световой прибор, осуществляющий концентрацию светового потока на некоторой малой поверхности (или в некотором малом объеме). Проекторы являются осветительной частью светопроекционных оптических приборов, концентрирующей световой поток на кадровом окне, в котором расположен рисунок или диапозитив, изображаемый объективом на экране (экранные проекторы). Получили распространение также и технологические проекторы (концентраторы), предназначенные для лучистого нагрева объектов, например испарения жидкостей, плавки металла, накачки лазеров.

Читайте также:  Постоянный электрический ток online test pad

Экранные проекторы подразделяются на эпископы, диаскопы и эпидиаскопы. Эпископы предназначены для проецирования на экран поверхностей, посылающих в объектив отраженный световой поток (от рисунков, чертежей). В диаскопах проецируемая поверхность (диапозитив, кинокадр) посылает в объектив прошедший через нее световой поток. Эпидиаскопы могут работать и как эпископы, и как диаскопы.

Таким образом, основной характеристикой, определяющей подразделение световых приборов на светильники, прожекторы и проекторы, является степень и характер концентрации светового потока лампы в пучке прибора. В свою очередь все виды световых приборов могут быть подразделены на группы в соответствии с приведенной ниже классификацией.

Световые приборы являются подклассом светотехнических изделий, традиционно объединяющих также источники света, пускорегулирующие аппараты для газоразрядных ламп и светодиодов, а также светотехнические электроустановочные изделия.

Дополнительная классификация световых приборов

Дополнительным признаком классификации световых приборов является их подразделение по типам применяемых источников света: лампы накаливания, люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы, металло-галогенные лампы, натриевые лампы низкого и высокого давления, ксеноновые лампы, электролюминесцентные источники света, импульсные лампы, электрические дуги, светодиоды и другие. При этом возможна и дальнейшая детализация по этому признаку, например светильники для ламп накаливания общего назначения, светильники для галогенных ламп накаливания, светильники для миниатюрных ламп накаливания, осветительная арматура для ламп-светильников и так далее. Классификация в этом направлении может быть закончена учетом типоразмера прибора по мощности, исполнению лампы (например, по форме колбы) и количеству ламп в одном светильнике.

Аналогично этому для светильников с люминесцентными лампами имеем: светильники для обычных прямолинейных трубчатых люминесцентных ламп, для люминесцентных ламп повышенной интенсивности, для метрических люминесцентных ламп, для эритемных люминесцентных ламп, для рефлекторных люминесцентных ламп, для кольцевых люминесцентных ламп, для U-образных люминесцентных ламп, для компактных люминесцентных ламп и так далее.

Отдельные виды и группы световых приборов могут классифицироваться на приборы длительного (постоянного), кратковременного или проблескового действия; по исполнению для работы в определенных условиях эксплуатации (по температуре, влажности, концентрации пыли, химически активных и взрывоопасных веществ); по механическим нагрузкам и вибрациям; по защите от поражения электрическим током; по способу питания (сетевому, автономному); по возможности передвижения при эксплуатации; по возможности изменения положения оптической системы светового прибора и другим признакам.

Интересно отметить, что возможна также классификация световых приборов и с точки зрения расположения источника излучения по отношению к светотехнической арматуре. По этому принципу световые приборы могут быть подразделены на приборы с собственным и с автономно расположенным источником излучения (отнесенным на некоторое расстояние от светораспределяющих элементов, например световые приборы со светодиодами).

Из сказанного видно (хотя приведенная классификация не затрагивает формы, материала, конструктивных особенностей и ряда других отличительных признаков световых приборов), сколь широка номенклатура этих изделий. В связи с этим не вызывает удивления, что насчитывается несколько тысяч исполнений только светильников для освещения различных помещений.

Термины, требующие дополнительного разъяснения

Светильниками общего освещения называются светильники, предназначенные для общего освещения помещений и открытых пространств.

Светильники местного освещения являются светильниками, рассчитанные в основном на освещение рабочих поверхностей.

Светильниками комбинированного освещения называются приборы, создающие (последовательно или одновременно) как общее, так и местное освещение.

Стационарный световой прибор – прибор, закрепленный на месте установки, для снятия которого требуется применение инструмента.

Нестационарный световой прибор может быть снят с места эксплуатации без применения инструмента и перемещен с одного места на другое.

Переносной световой прибор – нестационарный прибор с индивидуальным источником питания или соединенный с питающей сетью длинным гибким проводом, не отключаемым при перемещениях светового прибора.

Деление световых приборов по способу установки

По способу установки световые приборы делятся следующим образом.

Подвесными световыми приборами называются приборы для крепления к опорной поверхности снизу при помощи узла крепления с высотой более 0,1 м. При этом многоламповый подвесной светильник называется люстрой.

Потолочный световой прибор крепится к потолку непосредственно или с помощью узла крепления с высотой не более 0,1 м.

Встроенным световым прибором называется прибор для установки в потолок, нишу или для встраивания в оборудование.

Пристроенным световым прибором считается световой прибор, стационарно закрепляемый на оборудовании и являющийся его неотъемлемым элементом (но не встраиваемый в него).

Настенный световой прибор предназначен для установки на вертикальную опорную поверхность.

К подгруппе опорных световых приборов относятся настольные, напольные, венчающие и консольные светильники. При этом под опорными понимаются светильники, рассчитанные для установки на верхней стороне горизонтальной поверхности или крепления к ней с помощью стойки или опоры. Если под настольными понимаются светильники для установки на столе или другой мебели, под напольными – для установки на полу, то венчающим светильником называется опорный светильник для освещения открытых пространств, а консольным – опорный светильник, световой центр которого смещен относительно вертикали, проходящей через точку крепления опоры.

Ручным световым прибором называется переносной прибор, который соединен гибким проводом с питающей сетью и во время работы располагается в руке. При этом ручной фонарь – это переносной световой прибор, который питается от индивидуального источника тока и во время работы располагается в руке.

Читайте также:  Гитара может биться током

Головной световой прибор во время работы располагается на голове.

Торцевой световой прибор предназначен для установки в хвостовой части транспортных средств.

Необходимо отметить, что использовавшиеся ранее в ряде случаев термины «бра» (синоним настенного светильника), «торшер» (напольный светильник), «плафон» (потолочный светильник) в настоящее время не используются.

Под встречающимся в светотехнической литературе термином «декоративный светильник» понимается светильник, являющийся в основном декоративным элементом интерьера или экстерьера и играющий ограниченную роль в создании необходимых условий освещения, а «ночником» принято называть светильник, обеспечивающий возможность ориентации в помещении в темное время суток.

Источник

Действия электрического тока: тепловое, химическое, магнитное, световое и механическое

Действия электрического тока: тепловое, химическое, магнитное, световое и механическоеЭлектрический ток в цепи всегда проявляется каким-нибудь своим действием. Это может быть как работа в определенной нагрузке, так и сопутствующее действие тока. Таким образом, по действию тока можно судить о его наличии или отсутствии в данной цепи: если нагрузка работает — ток есть. Если типичное сопутствующее току явление наблюдается — ток в цепи есть, и т. д.

Вообще, электрический ток способен вызывать различные действия: тепловое, химическое, магнитное (электромагнитное), световое или механическое, причем разного рода действия тока зачастую проявляются одновременно. Об этих явлениях и действиях тока и пойдет речь в данной статье.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении постоянного или переменного электрического тока по проводнику, проводник нагревается. Такими нагревающимися проводниками в разных условиях и приложениях могут выступать: металлы, электролиты, плазма, расплавы металлов, полупроводники, полуметаллы.

Электрообогреватель

Сварочная дуга

В простейшем случае, если, скажем, через нихромовую проволоку пропустить электрический ток, то она нагреется. Данное явление используется в нагревательных приборах: в электрочайниках, в кипятильниках, в обогревателях, электроплитках и т. д. В электродуговой сварке температура электрической дуги вообще доходит до 7000°С, и металл легко плавится, — это тоже тепловое действие тока.

Закон Джоуля-Ленца

Джеймс Джоуль и Эмилий Ленц

Выделяемое на участке цепи количество теплоты зависит от приложенного к этому участку напряжения, значения протекающего тока и от времени его протекания (Закон Джоуля — Ленца).

Преобразовав закон Ома для участка цепи, можно для вычисления количества теплоты использовать либо напряжение, либо силу тока, но тогда обязательно необходимо знать и сопротивление цепи, ведь именно оно ограничивает ток, и вызывает, по сути, нагрев. Или, зная ток и напряжение в цепи, можно так же легко найти количество выделяемой теплоты.

Химическое действие электрического тока

Электролиты, содержащие ионы, под действием постоянного электрического тока подвергаются электролизу — это и есть химическое действие тока. К положительному электроду (аноду) в процессе электролиза притягиваются отрицательные ионы (анионы), а к отрицательному электроду (катоду) — положительные ионы (катионы). То есть вещества, содержащиеся в электролите, в процессе электролиза выделяются на электродах источника тока.

Например, в раствор определенной кислоты, щелочи или соли погружают пару электродов, и при пропускании электрического тока по цепи на одном электроде создается положительный заряд, на другом — отрицательный. Ионы содержащиеся в растворе начинают откладываться на электроде с противоположным зарядом.

Скажем, при электролизе медного купороса (CuSO4), катионы меди Cu2+ с положительным зарядом движутся к отрицательно заряженному катоду, где они получают недостающий заряд, и становятся нейтральными атомами меди, оседая на поверхности электрода. Гидроксильная группа -OH отдаст электроны на аноде, и в результате выделится кислород. Положительно заряженные катионы водорода H+ и отрицательно заряженные анионы SO42- останутся в растворе.

Химическое действие электрического тока используется в промышленности, например, для разложения воды на составляющие ее части (водород и кислород). Также электролиз позволяет получать некоторые металлы в чистом виде. С помощью электролиза покрывают тонким слоем определенного металла (никеля, хрома) поверхности — это нанесение гальванических покрытий и т.д.

В 1832 году Майкл Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит. Если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток I, то справедлив первый закон электролиза Фарадея:

Здесь коэффициент пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Магнитное действие электрического тока

При наличии электрического тока в любом проводнике (в твердом, жидком или газообразном) наблюдается магнитное поле вокруг проводника, то есть проводник с током приобретает магнитные свойства.

Так, если к проводнику, по которому течет ток, поднести магнит, например в виде магнитной стрелки компаса, то стрелка повернется перпендикулярно проводнику, а если намотать проводник на железный сердечник, и пропустить по проводнику постоянный ток, то сердечник станет электромагнитом.

В 1820 году Эрстед открыл магнитное действие тока на магнитную стрелку, а Ампер установил количественные закономерности магнитного взаимодействия проводников с током.

Магнитное действие электрического тока

Магнитное поле всегда порождается током, то есть движущимися электрическими зарядами, в частности — заряженными частицами (электронами, ионами). Противоположно направленные токи взаимно отталкиваются, однонаправленные токи взаимно притягиваются.

Такое механическое взаимодействие происходит благодаря взаимодействию магнитных полей токов, то есть это, в первую очередь, — магнитное взаимодействие, а уж потом — механическое. Таким образом, магнитное взаимодействие токов первично.

Читайте также:  Ток li polymer аккумуляторов

ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока

В 1831 году, Фарадей установил, что изменяющееся магнитное поле от одного контура порождает ток в другом контуре: генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Логично, что именно магнитное действие токов используется по сей день и во всех трансформаторах, а не только в электромагнитах ( например, в промышленных).

Световое действие электрического тока

В простейшем виде световое действие электрического тока можно наблюдать в лампе накаливания, спираль которой разогревается проходящим через нее током до белого каления и излучает свет.

Для лампы накаливания на световую энергию приходится около 5% от подведенной электроэнергии, остальные 95% которой преобразуется в тепло.

Люминесцентные лампы более эффективно преобразуют энергию тока в свет — до 20% электроэнергии преобразуется в видимый свет благодаря люминофору, принимающему ультрафиолетовое излучение от электрического разряда в парах ртути или в инертном газе типа неона.

Световое действие электрического тока

Более эффективно световое действие электрического тока реализуется в светодиодах. При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Лучшие излучатели света относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), например GaAs, InP, ZnSe или CdTe. Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS). КПД светодиода как источника света доходит в среднем до 50%.

Механическое действие электрического тока

Как было отмечено выше, каждый проводник, по которому течет электрический ток, образует вокруг себя магнитное поле. Магнитные действия превращаются в движение, например, в электродвигателях, в магнитных подъемных устройствах, в магнитных вентилях, в реле и т. д.

Механическое действие электрического тока

Механическое действие одного тока на другой описывает закон Ампера. Впервые этот закон был установлен Андре Мари Ампером в 1820 для постоянного тока. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Сила, с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна току в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию.

На этом принципе основана работа электродвигателей, где ротор играет роль рамки с током, ориентирующейся во внешнем магнитном поле статора вращающим моментом M.

Источник

Учебники

Разделы физики

Журнал «Квант»

Лауреаты премий по физике

Общие

Слободянюк А.И. Физика 10/11.0

§11. Постоянный электрический ток

Мы подробно рассмотрели свойства электростатического поля, порождаемого неподвижными электрическими зарядами. При движении электрических зарядов возникает целый ряд новых физических явлений, к изучению которых мы приступаем.

В настоящее время широко известно, что электрические заряды имеют дискретную структуру, то есть носителями зарядов являются элементарные частицы – электроны, протоны и т.д. Однако в большинстве практически значимых случаев эта дискретность зарядов не проявляется, поэтому модель сплошной электрически заряженной среды хорошо описывает явления, связанные с движением заряженных частиц, то есть с электрическим током.

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц.

С использованием электрического тока вы хорошо знакомы, так как электрический ток чрезвычайно широко используется в нашей жизни. Не секрет, что наша нынешняя цивилизация в основном базируется на производстве и использовании электрической энергии. Электрическую энергию достаточно просто производить, предавать на большие расстояния, преобразовывать в другие требуемые формы.

Кратко остановимся на возможных проявлениях действия электрического тока.

Тепловое действие электрического тока проявляется практически во всех случаях протекания тока. Благодаря наличию электрического сопротивления при протекании тока выделяется теплота, количество которой определяется законом Джоуля-Ленца, с которым вы должны быть знакомы. В некоторых случаях выделяемая теплота полезна (в разнообразных электронагревательных приборах), часто выделение теплоты приводит к бесполезным потерям энергии при передаче электроэнергии.

Магнитное действие тока проявляется в создании магнитного поля, приводящего к появлению взаимодействия между электрическими токами и движущимися заряженными частицами.

Механическое действие тока используется в разнообразных электродвигателях, преобразующих энергию электрического тока в механическую энергию.

Химическое действие проявляется в том, что протекающий электрический ток, может инициировать различные химические реакции. Так, например, процесс производства алюминия и ряда других металлов основан на явлении электролиза – реакции разложения расплавов оксидов металлов под действием электрического тока.

Световое действие электрического тока проявляется в появлении светового излучения при прохождении электрического тока. В некоторых случаях свечение является следствие теплового разогрева (например, в лампочках накаливания), в других движущиеся заряженные частицы непосредственно вызывают появление светового излучения.

В самом названии явления (электрический ток) слышны отголоски старых физических воззрений, когда все электрические свойства приписывались гипотетическое электрической жидкости, заполняющей все тела. Поэтому при описании движения заряженных частиц используется терминология аналогичная используемой при описании движения обычных жидкостей. Указанная аналогия простирается дальше простого совпадения терминов, многие законы движения «электрической жидкости аналогичны законам движения обычных жидкостей, а частично знакомые вам законы постоянного электрического тока по проводам аналогичны законам движения жидкости по трубам. Поэтому настоятельно рекомендуем вам повторить раздел, в котором описаны эти явления – гидродинамику.

Источник