ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ СВІТИЛЬНИКА

Мета роботи: Вивчити будову світлового приладу підвищеної надійності, дослідити теплові навантаження на найбільш важливих його елементах.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

У процесі роботи в світлових приладах виділяється значна кількість теплової енергії, яка деструктивно діє на елементи приладів, що може привести до їх передчасного виходу з ладу. Тому при проектуванні нових світлових приладів важливе місце займає тепловий розрахунок СП, при якому визначаються максимальні значення температури окремих частин приладу та розподіл температури по його поверхні. Для цього складається система рівнянь теплового балансу для різних частин світлового приладу, яка розв’язується за такою схемою:

1. Визначають вихідні дані для розрахунку: тип, потужність форма і розміри джерела світла; початкові параметри відбивача і габаритні розміри світлового приладу; характеристики матеріалів; умови експлуатації; температура навколишнього середовища.

2. Розраховують коефіцієнти використання променевого і конвекційного потоку умовних джерел світла.

3. У першому наближенні задають температуру відбивача, захисного скла і корпусу та розраховують коефіцієнти тепловіддачі. Обчислюють ліву (п.п.1,2) і праву (п.3) частини рівнянь системи. При неспівпаданні результатів обчислень задають нові значення температури (п.3).

При теплових випробуваннях світлових приладів перевіряють значення температур на найбільш теплонавантажених елементах СП згідно ГОСТ 17677-82. До таких елементів належать цоколь лампи, колба лампи, ізоляція проводу в місці під’єднання до контактів патрона, скляний ковпак (зовні та всередині), гумова прокладка ущільнення ковпака, клемна колодка (пластмаса), гумова прокладка ущільнення проводів.

Температуру окремих деталей чи вузлів світлового приладу не можна виміряти безпосередньо. Тому при вимірюваннях використовують різні термометричні властивості тіл, зокрема термоелектричні явища. Одне із них – ефект Зеебека – полягає в тому, що в електричному контурі, що складається із двох різних провідників М1 і М2 (рис.1) виникає електрорушійна сила, якщо контакти між ними підтримуються при різних температурах Т₁ і Т₂. Ця електрорушійна сила називається термоЕРС (темоелектрорушійна сила).

Якщо контур замкнутий, то в ньому протікає електричний струм (так званий термострум ), причому зміна знака у різниці температур спаїв супроводжується зміною напрямку термоструму.

Рисунок 1 - Схема до пояснення ефекту Зеебека.

Контур, складений з двох різних провідників (М1, М2), називається термоелементом чи термопарою, а її вітки – термоелектродами.

Величина термоЕРС ( ) залежить від абсолютних значений температур спаїв (T_A , T_B), різниці цих температур і від природи матеріалів, які складають термоелемент.

ТермоЕРС контуру визначають за формулами:

,

,

де – коефіцієнт термоЕРС металу 1 відносно металу 2, який є загальною характеристикою обох металів. На практиці це створює певні незручності. Тому величину визначають відносно одного металу, за який зручно приймати свинець, оскільки для нього не виникає різниці потенціалів між його нагрітим і холодним кінцями.

Значення коефіцієнтів термоЕРС металів М1 і М2 відносно свинцю позначають відповідно і і називають абсолютними коефіцієнтами термоЕРС. Тоді . У невеликому інтервалі температур

.

Напрям термоструму визначається так: у нагрітому спаї струм тече від металу з меншим значенням до металу, в якого коефіцієнт термоЕРС більший.

Коефіцієнт термоЕРС визначається фізичними характеристиками провідників, що складають термоелемент: концентрацією, енергетичним спектром, механізмами розсіяння носіїв заряду, а також інтервалом температур.

ТермоЕРС зумовлена трьома причинами:

1) температурною залежністю рівня Фермі, що приводить до появи контактної складової термоЕРС;

2) дифузією носіїв заряду від гарячого кінця до холодного, що визначає об’ємну частину термоЕРС;

3) процесом захоплення електронів фононами, який дає ще одну складову – фононну.

1) Розглянемо першу причину. Не дивлячись на те, що в провідниках рівень Фермі слабо залежить від температури (електронний газ вироджений), для розуміння термоелектричних явищ ця залежність має принципове значення. Якщо обидва спаї термоелемента знаходяться при одній і тій же температурі, то контактні різниці потенціалів рівні і направлені в протилежні сторони, тобто компенсують один одного. Якщо ж температура спаїв різна, то будуть неоднакові і внутрішні контактні різниці потенціалів. Це веде до порушення електричної рівноваги і виникнення контактної термоЕРС :

,

,

де – енергія Фермі,

– постійна Больцмана;

Е – заряд електрона.

Для вільних електронів повинно лінійно змінюватися з температурою.

2) Друга причина зумовлює об’ємну складову термоЕРС, пов’язану з неоднорідним розподілом температури в провіднику. Якщо градієнт температури підтримується постійним, то через провідник йтиме постійний потік тепла. У металах перенесення тепла здійснюється в основному рухом електронів провідності. Виникає дифузійний потік електронів, направлений проти градієнта температури. В результаті, концентрація електронів на гарячому кінці зменшиться, а на холодному збільшиться. Всередині провідника виникне електричне поле, направлене проти градієнта температури, яке перешкоджає подальшому розділенню зарядів

Напруженість виникаючого термоелектричного поля визначається градієнтом температури вздовж зразка, а різниця потенціалів (термоЕРС) – різницею температур. Таким чином, в рівноважному стані наявність градієнта температури вздовж зразка створює постійну різницю потенціалів на його кінцях. Це і є дифузійна (або об’ємна) складова термоЕРС, яка визначається температурною залежністю концентрації носіїв заряду і їх рухливістю. Електричне поле виникає в цьому випадку в об’ємі металу, а не на самих контактах.

У випадку позитивних носіїв заряду (дірки) нагрітий кінець заряджатиметься негативно, а холодний позитивно, що приведе до зміни знаку термоЕРС. У провідниках змішаного типу від гарячого кінця до холодного дифундують одночасно і електрони, і дірки, порушуючи електричні поля в протилежних напрямах. У деяких випадках ці поля компенсують один одного і ніякої різниці потенціалів між кінцями не виникає. Саме такий випадок має місце в свинці.

3) Третє джерело термоЕРС – ефект захоплення електронів фононами. За наявності градієнта температури вздовж провідника виникає дрейф фононів, направлений від гарячого кінця до холодного. Стикаючись з електронами, фонони надають їм направлений рух, захоплюючи їх за собою. В результаті поблизу холодного кінця зразка накопичуватиметься негативний заряд, а на гарячому – позитивний, до тих пір, поки різниця потенціалів, що виникла, не зрівноважить ефект захоплення. Ця різниця потенціалів і є додатковою складовою термоЕРС, внесок якої при низьких температурах стає визначальним.

«Фононна» і «дифузна» складові термоЕРС мають один і той же знак, тоді як контактна термоЕРС, як правило, протилежна їм по знаку.

Строге виведення термоЕРС з кінетичного рівняння досить складне. Причина всіх термоелектричних явищ – порушення теплової рівноваги в потоці (тобто відмінність середньої енергії електронів в потоці від її значення на рівні Фермі). Найбільш загальний вираз для коефіцієнта термоЕРС металів (тобто для сильно виродженого електронного газу) має вигляд:

,

де – провідність металу;

Е – енергія електронів.

Вважаючи, що залежність провідності металів від енергії досить слабка, для вільних електронів справедлива формула:

.

Найбільш важливою технічною реалізацією ефекту Зеебека в металах є термопара – термочутливий елемент в пристроях для вимірювання температури. Термопара складається з двох послідовно сполучених паянням або зваркою різнорідних металевих провідників М1 і М2.

На рис.2 показані схеми включення термопари у вимірювальний ланцюг:

а) вимірювальний прилад 1 підключений за допомогою з’єднувальних проводів 2 в розрив одного з термоелектродів М1;

б) вимірювальний прилад підключений до кінців термоелектродів М1 і М2; Т_А і Т_В – температури відповідно «гарячого» і «холодного» контактів термопари.

Рисунок 2 – Схеми включення термопари у вимірювальний контур.

Діапазон температур, вимірюваних за допомогою термопар, дуже великий: від гелієвих, до декількох тисяч градусів. У таблиці 1 приведені матеріали термоелектродів, з яких звичайно виготовляють термопари, що використовуються для різних температурних областей.

Таблиця 1

ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Лабораторна установка складається із потенціометра типу ПП–63, автотрансформатора, вольтметра, амперметра, перемикача, термопар та досліджуваного світильника НСП 23´200 (з лампою розжарення 200 Вт).

Суть потенціометричного методу вимірювання термоЕРС полягає в тому, що ЕРС термопари врівноважується (компенсується) рівною їй по величині, але протилежною по знаку різницею потенціалів, що створюється стороннім джерелом струму.

В коло потенціометра з одного боку ввімкнені джерело постійного струму, а з другого боку – термопара, термоЕРС якої спрямована назустріч ЕРС джерела струму, і чутливий гальванометр (нуль – індикатор).

ЗАВДАННЯ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Закріпити термопари у таких точках:

1) цоколь лампи

2) колба лампи (на згині)

3) ізоляція проводу в місці під’єднання до контактів патрона

4) скляний ковпак із середини

5) гумова прокладка ущільнення ковпака

6) клемна колодка (пластмаса)

7) гумова прокладка ущільнення проводів

8) скляний ковпак ззовні

2. Ввімкнути напругу мережі і з допомогою ЛАТРу плавно збільшити її до значення . Зафіксувати напругу і струм в колі.

3. Виміряти температуру навколишнього середовища термометром.

4. Заміри термоЕРС проводити за допомогою потенціометра ПП-63 через кожні 5 хв протягом 80 хв.

5. Визначити значення температури за градуювальною таблицею 2.

Таблиця 2 – Градуювання термопари МК

5. Результати вимірювань записати в таблицю 3.

Таблиця 3

6. Побудувати залежності для кожної термопари в одній координатній площині. Дати пояснення отриманим залежностям.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Від чого залежить тепловий режим світлового приладу?

2. Як проводиться тепловий розрахунок світлового приладу?

3. Які елементи світлового приладу належать до найбільш теплонавантажених?

4. У чому полягає ефект Зеебека?

5. Що таке коефіцієнт термоЕРС? Як він визначається?

6. Чим зумовлена термоЕРС?

7. Поясніть контактну складову термоЕРС.

8. Поясність об’ємну складову термоЕРС.

9. Поясніть фононну складову термоЕРС.

10. Що таке термопара? Які є схеми включення термопари в коло?

11. Які Ви знаєте термопари? В якому температурному діапазоні вони працюють?

12. З яких приладів складається вимірювальна установка?

13. У чому полягає суть потенціометричного методу вимірювання термоЕРС?

14. Які елементи світлового приладу є найбільш теплонавантаженим згідно проведених досліджень? Дати пояснення отриманим результатам.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

ВИМІРЮВАННЯ ОСВІТЛЕНОСТІ ГОРИЗОНТАЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ
ВІД СВІТИЛЬНИКА МІСЦЕВОГО ОСВІТЛЕННЯ

Мета роботи: Вивчити методику вимірювання горизонтальної освітленості, навчитися будувати криві рівної освітленості (ізолюкси).

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Відношення світлового потоку, який падає на елемент поверхні, що містить дану точку, до площі цього елемента називається освітленістю в точці поверхні:

.

Якщо світловий потік розподілений рівномірно по всій поверхні, на яку падає, то існує спрощена форма запису попереднього виразу

.

За одиницю СІ освітленості прийнятий люкс (лк), значно рідше застосовується люмен поділений на квадратний метр (лм/м²). Люкс відповідає освітленості, яка створюється світловим потоком один люмен, що рівномірно розподілений по поверхні, площа якої дорівнює одному квадратному метру.

Освітленість під прямими сонячними променями опівдні для середніх широт становить приблизно 10⁵ лк, освітленість від повного місяця – 0,2 лк.

У даний час для оцінки світлового поля використовують такі його характеристики:

1) освітленість ділянки площини ;

2) просторова освітленість – сума нормальних освітленостей у даній точці поля ;

3) середня сферична освітленість – середня освітленість поверхні сфери зникаюче малого радіуса;

4) середня напівсферична освітленість – середня освітленість сферичної поверхні півсфери зникаюче малого радіуса;

5) середня циліндрична освітленість - середня освітленість бокової поверхні циліндра із зникаюче малими розмірами його висоти та діаметра основи.

Обчислення освітленості поверхні можна здійснювати точковим методом, методом коефіцієнта використання, за рівнянням візуалізації, методом випромінюваності, методом трасування променів. Точковий метод як основний застосовується при розрахунку освітлення довільно орієнтованої поверхні від точкового світлового приладу. При цьому точковим джерелом світла для практичних розрахунків можна вважати таке, максимальний розмір світної площі якого відноситься до відстані до розрахункової точки як 5:1.

У загальному випадку розрахунок освітлення від світлового приладу із симетричним світловим розподілом точковим методом здійснюється згідно закону квадратів відстаней:

(1)

де I(b) – сила світла в напрямку площини освітлення, кд;

b – кут між оптичною віссю світлового приладу і напрямком до
освітлювальної площини;

AС – відстань від світлового приладу до площини освітлення.

z – кут між напрямком сили випромінювання в точці С і нормаллю до dS.

Геометрична схема для розрахунку освітленості поверхні dS в довільно вибраній точці світлового поля С від точкового джерела А подана рис.1.

Рисунок 1 - Геометрична схема для розрахунку освітлення поверхні dS в довільно вибраній точці світлового поля С: AІ – оптична вісь світлового приладу; a – кут між оптичною віссю світлового приладу і вертикаллю;
b – кут між оптичною віссю світлового приладу і напрямом до вибраної точки поля; N – одиничний вектор нормалі до поверхні dS; ζ – кут між напрямом до вибраної точки поля і нормаллю.

Використовуючи поняття скалярного добутку між двома векторами

,

рівняння (1) можна записати у вигляді:

. (2)

Для вимірювання освітленості поверхні використовують люксметри. Зовнішній вигляд люксметра Ю116 показано на рис.2.

Технічні дані приладу:

Діапазон вимірювань люксметра – від 0,1 до 100000 лк.

Клас точності – 10.

Шкали приладу нерівномірні, градуйовані в люксах. Одна шкала має 100 поділок, друга – 30 поділок.

Границі допустимої похибки в основному діапазоні вимірювань 5-30 і 20-100 лк (без насадок) не повинні перевищувати ±10% від значення вимірюваної освітленості.

Рисунок 2 – Люксметр Ю116.

ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Уявлення про розподіл освітленості можуть дати тіла, поверхні яких є геометричним місцем точок однакових її значень. Вони є тілами рівних значень освітленості елементарних площадок, поміщених в різні точки простору і однаково орієнтованих у ньому (рис.3). Перетин тіл рівних значень освітленості екваторіальною площиною дає сліди у вигляді просторових кривих рівних освітленостей (ізолюкси) точок, які відповідають змінним значенням висоти підвісу світлового приладу над площиною перетину і відстані від проекції точкового джерела світла на площину та постійному кутові нахилу оптичної осі світлового приладу до площини освітлення (рис.4). Побудові таких кривих передує вимірювання або розрахунок однотипної (наприклад, горизонтальної) освітленості точок, які лежать в меридіональній площині. Круглосиметричні прилади характеризуються ізолюксами, побудованими в одній площині.

Ізолюкси можна будувати як в прямокутній, так і в полярній системі координат. При побудові ізолюкс світильника їх зручно представляти у полярних координатах, де на радіус-векторах відкладаються однакові значення освітленості, зняті у різних точках відносно проекції точкового джерела світла на площину при різній висоті підвісу світлового приладу над площиною перетину і відстані від проекції точкового джерела світла на площину та постійному кутові нахилу оптичної осі світлового приладу до площини освітлення.

Рисунок 3 – Тіло рівних значень освітленості елементарних площадок від одного точкового джерела світла.	Рисунок 4 – Криві рівного освітлення поверхні від одного точкового джерела світла.

ЗАВДАННЯ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Закріпити світильник над площиною з нанесеною на ній сіткою полярних координат, освітлення якої слід виміряти, на висоті 400 мм над центром координат.

2. Виміряти освітленість у центрі координат.

3. За допомогою люксметра знайти на радіус-векторі 0º площини точку, на якій освітленість дорівнює 500 лк. Виміряти відстань від центра координат до визначеної точки.

4. Такі ж вимірювання провести на кожному з радіус векторів з кроком 15º.

5. За допомогою люксметра знайти на радіус-векторі 0º площини точку, на якій освітленість дорівнює 300 лк. Виміряти відстань від центра координат до визначеної точки.

6. Такі ж вимірювання провести на кожному з радіус векторів з кроком 15º.

7. Закріпити світильник над площиною на висоті 600 мм над центром координат.

8. Виміряти освітленість у центрі координат.

9. За допомогою люксметра знайти на радіус-векторі 0º площини точку, на якій освітленість дорівнює 300 лк. Виміряти відстань від центра координат до визначеної точки.

10. Такі ж вимірювання провести на кожному з радіус векторів з кроком 15º.

11. За допомогою люксметра знайти на радіус-векторі 0º площини точку, на якій освітленість дорівнює 250 лк. Виміряти відстань від центра координат до визначеної точки.

12. Такі ж вимірювання провести на кожному з радіус векторів з кроком 15º.

13. Закріпити світильник над площиною на висоті 800 мм над центром координат.

14. Виміряти освітленість у центрі координат.

15. За допомогою люксметра знайти на радіус-векторі 0º площини точку, на якій освітленість дорівнює 200 лк. Виміряти відстань від центра координат до визначеної точки.

16. Такі ж вимірювання провести на кожному з радіус векторів з кроком 15º.

17. За допомогою люксметра знайти на радіус-векторі 0º площини точку, на якій освітленість дорівнює 150 лк. Виміряти відстань від центра координат до визначеної точки.

18. Такі ж вимірювання провести на кожному з радіус векторів з кроком 15º.

19. Дані вимірювань занести у таблиці 1 та 2.

Таблиця 1

Висота підвісу світильника , мм	Освітленість в центрі координат , лк

Таблиця 2

Кут, град.	=400 мм	=600 мм	=800 мм
=500 лк	=300 лк	=300 лк	=250 лк	=200 лк	=150 лк
Відстань від центру координат до точки С, мм

20. В полярній системі координат побудувати ізолюкси для різних значень висоти підвісу світильника над освітлювальною площиною (окремо для кожного значення висоти .

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що називається освітленістю? Які одиниці її вимірювання?

2. Які види освітленості можна визначити?

3. За допомогою яких методів можна обчислити освітленість?

4. У чому полягає точковий метод обчислення освітленості? Коли його можна використовувати?

5. Якими приладами вимірюють освітленість? Назвіть їх технічні дані.

6. Що таке тіло рівних значень освітленості елементарних площадок? Як воно будується?

7. Що таке криві рівної освітленості? Як їх отримують?

8. Від чого залежать значення освітленості площини?

9. Чим зумовлені відхилення форми отриманих ізолюкс від правильного кола?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

ВИМІРЮВАННЯ СИЛИ СВІТЛА СВІТИЛЬНИКА
З ДИФУЗНИМ СВІТЛОРОЗПОДІЛОМ

Мета роботи: Вивчити методику вимірювання сили світла світлового приладу, побудови кривих сили світла, визначення класу світлорозподілу СП, вивчити різні типи КСС.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Світлорозподіл світлового приладу – найважливіша світлотехнічна характеристика СП, яка визначає розподіл його світлового потоку в просторі, що оточує СП. Світлорозподіл прожекторів та світильників загального освітлення зумовлюється формою фотометричного тіла СП і описується кривими сили світла.

Фотометричне тіло – геометричне місце кінців радіус-векторів, які виходять із світлового центру приладу, довжина яких пропорційна силі світла приладу у відповідному напрямку.

Крива сили світла (КСС) – крива залежності сили світла СП від меридіональних та екваторіальних кутів, отримана перетином фотометричного тіла СП меридіональною чи екваторіальною площинами.

Залежно від форми фотометричного тіла СП поділяють на симетричні, фотометричне тіло яких має вісь чи площину симетрії, і несиметричні, які не мають елементів симетрії фотометричного тіла. До першої групи СП відносяться широко розповсюджені осесиметричні прожектори і світильники, фотометричне тіло яких має вісь симетрії, які концентрують потік у конусі, а також різні світильники, що направляють світловий потік досить рівномірно у межах всієї нижньої півсфери. До симетричних приладів відносяться, наприклад світильники з лінійними лампами, які мають дві площини симетрії, прожектори з лінійними лампами, що концентрують потік у віялі, а також світильники типу «кососвітло», що мають лише одну площину симетрії.

Для характеристики світлорозподілу СП, особливо світильників, які мають КСС з чітким максимумом, часто застосовують поняття коефіцієнт підсилення – величина, що характеризує підсилення СП світла лампи у даному напрямку.

Коефіцієнт підсилення СП з круглосиметричними джерелами світла (ЛР, ДРЛ, ДРИ) – це відношення максимальної сили світла приладу до середньосферичної сили світла:

, .

Коефіцієнт підсилення СП з лінійними джерелами світла (ЛЛ, трубчасті РЛ висого тиску) – відношення максимальної сили світла приладу до максимальної сили світла лампи:

, ,

де – коефіцієнт, що залежить від типу лампи: =9,25 – для люмінесцентних ламп, = – для лампи типу ДНаТ, =11,0 – для ламп типу ДРИ, =12,3 – для ламп типу ДКсТ)

Різноманітність КСС симетричних СП охвачено світлотехнічною класифікацією, в основу якої покладено дві незалежних ознаки світлорозподілу СП: співвідношення світлових потоків, які направлені в різні півсфери простору, та форма КСС. За світлорозподілом в залежності від співвідношення світлового потоку , направленого в нижню півсферу, і повного світлового потоку світильника поділяються на 5 класів (табл.1).

Таблиця 1 – Класи світильників за світлорозподілом

Позначення класу світильника	Найменування класу світильника за світлорозподілом	Частка світлового потоку, що направляється в нижню півсферу, , %
П	Прямого світла	Більше 80
Н	Переважно прямого світла	60-80
Р	Розсіяного світла	40-60
В	Переважно відбитого світла	20-40
О	Відбитого світла	20 і менше

Криві сили світла світильників вказаних класів залежно від форми КСС поділяють на 7 типів (табл.2).

Таблиця 2 – Типи КСС світильників

Позначення типу КСС	Назва типу КСС у верхній і нижній півсферах	Зона можливих напрямків максимальної сили світла, град.	Значення коефіцієнтів форми КСС
К	Концентрована	0-15
Г	Глибока	0-30; 180-150
Д	Косинусна	0-35; 180-145
Л	Півширока	35-55; 145-125
Ш	Широка	55-85; 125-95
М	Рівномірна	0-90; 180-90	при
С	Синусна	70-90; 110-90	при

Коефіцієнт форми – відношення максимальної сили світла в меридіональній площині до умовного середньоарифметичного значення сили світла для тієї ж площини :

,

,

де – значення сили світла для кутів 5, 15, 25, …, 85º для нижньої півсфери
і 175, 165, 155, …, 95º для верхньої;

– осьове значення сили світла;

– мінімальне значення сили світла.

На рис.1 показано типи КСС, приведені до світлового потоку 1000 лм.

Рисунок 1 – Типи КСС, приведені до світлового потоку 1000 лм:

а) – Г, К; б) – Д, Л, М, С, Ш.

ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Вимірювання сили світла проводиться на розподільчому фотометрі, схема якого подана на рис.2. Розподільчий фотометр – це установка, яка призначена для вимірювання світлорозподілу у площинах, що проходять через світловий центр світильника. Суть методу полягає у покроковій фіксації значень сили світла СП при його повороті на заданий кут.

Рисунок 2 – Схема розподільчого фотометра:

1 – вузол кріплення приладу, 2 – поворотний пристрій, 3 – стійка,
4 – досліджуваний прилад, 5 – приймач (фоторезистор), 6 – діафрагма, 7 – стійка приймача.

Електрична схема установки показана на рис.3.

Рисунок 3 – Електрична схема вимірювальної установки:

ЛАТР – автотрансформатор, V – вольтметр, Л – лампа розжарення (в СП),
ФЕ – фоторезистор ФЕС-10, R_ш – шунт, µA – мікроампер метр М-95.

Силу світла обчислюють за формулою:

,

де – відстань від світлового приладу до фотоприймача. повинна бути не
менше семикратного діаметру вихідного отвору світильника;

– усереднені покази мікроамперметра:

,

– покази мікроамперметра при повороті світильника на однаковий
кут вправо і вліво, відповідно;

– градуювальник коефіцієнт.

ЗАВДАННЯ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Подати напругу мережі на клеми ЛАТРа, виставити необхідну напругу на лампі СП, контролюючи її вольтметром.

2. Виставити світловий прилад так, щоб мікроамперметр фіксував максимальне значення фотоструму в колі.

3. Повернути СП вправо на 5º і записати покази мікроампертметра.

4. Повторити вимірювання при повороті світильника на 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85º.

5. Повернути СП у вихідне положення (п.2).

6. Повторити вимірювання при повороті СП на 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85º вліво.

7. Результати вимірювань та обчислень занести в табл.3.

Таблиця 3 = _______м, =________

Кут повороту, град.	Покази мікроамперметра	Сила світла І, кд

8. Побудувати КСС світильника в полярній системі координат.

9. Визначити клас світлорозподілу СП.

10. Обчислити коефіцієнт форми КСС.

11. Визначити тип КСС світильника.

12. Обчислити коефіцієнт підсилення СП.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке фотометричне тіло? Як воно будується?

2. Що таке КСС? Як отримують КСС?

3. Як поділяють СП залежно від їх фотометричного тіла?

4. Що таке коефіцієнт підсилення? Як його визначають для СП з різним типом джерел світла?

5. Які є класи світильників за світлорозподілом? За якою ознакою утворюються ці класи?

6. Що таке коефіцієнт форми?

7. Які є типи КСС осесиметричних світильників? На основі чого розділяють ці типи?

8. З яких елементів складається вимірювальна установка?

9. Що таке розподільчий фотометр?

10. Нарисуйте електричну схему вимірювальної установки. Поясність призначення кожного приладу.

11. Яким способом визначається сила світла СП?

Поиск по сайту: