Меню

Как рассчитать мощность автомобильной лампочки



Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Пишу для школьников (для лучшего понимания ими основ физики). Материал излагаю в соответствии с признанной ныне научной трактовкой физических явлений. Критике существующей теории и глубоким теоретическим рассуждениям здесь не место.

При прохождении тока по проводнику совершается работа , её совершают электрические силы (или электрическое поле). Кратко эту работу называют работой тока .

Рассматривая участок цепи, по которому проходит ток, получим следующее выражение для работы тока :

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Работа тока равна произведению напряжения между концами участка на протекающий ток и время его протекания.

В случае, если участок цепи однородный (не содержит источника тока), то

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

тогда получим ещё две формулы для работы тока:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Если ток проходит через неподвижный проводник, то единственным результатом работы тока является его н агревание . Тогда количество выделившейся теплоты

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Это запись закона Джоуля — Ленца.

Если кроме нагревания ток совершает ещё механическую работу , например, приводя в действие электродвигатель (мотор), то работа

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

лишь частично переходит в тепло .

В этом случае работа тока больше количества выделившейся теплоты , но закон Джоуля — Ленца выполняется .

Работа, совершаемая током в единицу времени , называется мощностью тока:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Единицей мощности тока является 1 Вт:

1 Вт — мощность выделяемая током 1 А в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение 1 В.

Основная формула мощности для участка цепи:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Мощность постоянного тока на любом участке цепи выражается произведением силы тока на напряжение между концами участка цепи.

Так как для однородного участка цепи

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

то мощность можно найти ещё по формулам:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Обычно говорят не о работе , а о потребляемой из сети некоторым прибором (электроплитка, лампочки и др.) или двигателем (мотором) мощности электрического тока. Говоря о мощности (например, электродвигателя), отмечают, что работа двигателя совершается за счёт тока.

На приборах часто отмечается потребляемая ими мощностьмощность, необходимая для нормальной работы этого прибора.

Прежде поговорим об электрических лампочках , в работе которых применяется тепловое действие тока.

Всем знакомая л ампа накаливания представляет собой стеклянный баллон с откачанным воздухом, в который вмонтирована спиральная вольфрамовая нить. Через металлический цоколь концы нити соединяются с проводами осветительной сети.

Читайте также:  Регулятор мощности симисторный до 5квт

Нагреваясь до очень высокой температуры (до белого каления), нить лампы становится источником света .

На лампе указывается потребляемая ею мощность и напряжение , на которое она рассчитана.

Поставим себе ВОПРОСЫ и ответим на них.

Какое количество теплоты выделяется лампой мощностью 100 Вт за секунду?

Ответ : 100 Дж.

Какое сопротивление имеет нить лампы мощностью 100 Вт, рассчитанная на напряжение 220 В, и какой ток она потребляет?

Ответ : Воспользуемся формулами для мощности:

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

Сопротивление лампы найдём, разделив квадрат напряжения( на которое лампа рассчитана ) на мощность лампы. Получается, что сопротивление нити лампы равно 484 Ом. Ток, протекающий по нити лампы найдём из первого равенства, то есть лампа потребляет ток 0,45 А.

Можно ли включить последовательно две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на 110 В, в сеть с напряжением 220 В?

Ответ : Так как лампы имеют одинаковые мощности и рассчитаны на одинаковое напряжение, то они имеют и о динаковые сопротивления . Общее напряжение 220 В распределится между ними поровну, и на каждую лампу придётся напряжение 110 В, на которое они и рассчитаны. Таким образом, лампы последовательно включить можно. При этом они будут «гореть полным накалом».

Что произойдёт, если в сеть с напряжением 220 В включить последовательно две лампы рассчитанные на одинаковое напряжение (110 В), но имеющие разные мощности , например 40 Вт и 100 Вт?

Ответ : Сопротивление нити каждой лампы находится через отношение квадрата напряжения, на которое она рассчитана , к мощности лампы.

Обе лампы рассчитаны на одинаковое напряжение , значит более мощная лампа (100 Вт) имеет меньшее сопротивление .

Ток через лампы идёт один и тот же , тогда согласно формуле

Работа и мощность электрического тока. Лампы накаливания

напряжение на более мощной лампе будет меньше , чем на менее мощной лампе.

Надо ориентироваться на р асчётное напряжения ламп (в нашем случае это 110 В).

Если напряжение на лампе окажется меньше 110 В, то она будет гореть тускло (с недокалом). В данном случае это относится к лампе мощностью 100 Вт. Лампа же мощностью 40 Вт будет гореть ярко (с перекалом) и быстро перегорит. Вывод : лампы разной мощности последовательно включать нельзя.

Читайте также:  Баланс производственной мощности предприятия пример

Итак, работа ламп накаливания основана на тепловом действии света, то есть на превращении электрической энергии в тепло и свет.

Природа тепла и света одна — это электромагнитные волны. Наш глаз воспринимает их как свет только в узком диапазоне длин волн, а в широком диапазоне длин волн ощущаем их как тепло.

Это значит, что при освещении помещений лампами накаливания значительная часть энергии теряется в виде тепла.

Существуют более экономичные осветительные приборы — это люминесцентные и светодиодные лампы. Они работают не на тепловом действии тока, принцип их работы совсем другой. О принципе работы люминесцентных ламп кратко будет сказано в теме «Электрический ток в газах», а о принципе работы светодиодных ламп — в теме «Электрический ток в полупроводниках».

Вернёмся к тепловому действию тока.

Ответьте на такой вопрос : Сколько тепла выделяется в утюге за секунду, если сопротивление утюга, работающего от сети с напряжением 220 В, равно 1210 Ом? Ответ: 403 Дж.

Источник

Световой поток и мощность светодиодных ламп

Стремительное развитие технологий изменяет качественные характеристики привычных нам приборов: увеличивает одни и уменьшает другие. Увеличиваются объемы памяти и уменьшаются размеры носителей информации; увеличивается мощность и уменьшается вес автомобилей; альтернативные источники света стремятся к увеличению яркости и уменьшению потребляемой энергии. LED технологии настолько далеко продвинулись в этом вопросе, что прежняя система оценки характеристик источника света, используемая для ламп накаливания, стала абсолютно неактуальной для LED-ламп. На первый план выходят совсем другие параметры, а значит и единицы их измерения.

В этой статье речь пойдет о Люмене — единице измерения светового потока, используемой для обозначения яркости лампы. Возможно, вы уже замечали эту характеристику Лм (Lm) или Люмен (Lumen) на упаковках светодиодных ламп, рядом со знакомыми обозначениями мощности Вт (W) и напряжения В (V). Так что же случилось с привычными параметрами, почему указания мощности лампы в ваттах теперь недостаточно и для чего нужно обозначение светового потока?

Читайте также:  Burmester 933 усилитель мощности

Особенности светодиодного освещения

До появления светодиодов, ватты были «народной» единицей измерения яркости лампы. На самом деле в ваттах измеряется мощность, т.е количество энергии, потребляемое лампочкой. Тем не менее все знали разницу в яркости между обычной 40 ваттной лампой и мощной, 100 ваттной лампой накаливания. При этом никто не знал их других характеристик, а тем более соотношение мощности и светового потока (то есть сколько люмен дает лампа на 1 ватт потребляемой мощности, а цифра эта для обычных ламп очень мала). Нам было достаточно знать, что 100 ватт это точно «ярче» 40 ватт и этого было достаточно.

Сравнение яркости и мощности светодиодной лампы и лампы накаливания

С внедрением новых энергосберегающих технологий, таких как светодиоды, потребляемая мощность уже не может считаться актуальной мерой яркости лампы. Теперь ситуация совсем иная: яркость лампы не имеет прямой зависимости от мощности. Хорошие современные лампы светят гораздо ярче, чем идентичные по мощности устаревшие лампы накаливания. Сегодня главным показателем яркости лампы по праву является световой поток, измеряемый в люменах, которые отображают количество света, производимого лампой. Чем больше значение Лм (Lm), тем ярче будет светить лампа. Не следует думать, что низкая мощность светодиодной лампы говорит о том, что лампа не будет яркой. Вполне нормальной стала ситуация когда между двумя светодиодными лампами с одинаковой мощностью существует значительная разница в световом потоке. При выборе ламп первым делом сравнивайте их по световому потоку, а если у разных ламп этот показатель одинаковый, то предпочтение следует отдать лампе с меньшей мощностью!

Ищите Люмены

Технологии развиваются быстро, и на рынке появляются все более экономичные лампы. Количество потребляемой лампами энергии будет уменьшаться, а световой поток – увеличиваться. При покупке лампы смотрите в первую очередь на показатель светового потока, а не на мощность.

Для того, чтобы примерно сравнить эффективность автомобильных ламп разного типа, можно воспользоваться следующей таблицей:

Источник

Как рассчитать мощность автомобильной лампочки



Сопротивление лампочки 12 вольт 5 ватт

Фланцевые, галогенные:

– «Н1 12В 55 Вт»: стандартная лампа ближнего или дальнего света, цоколь Н1, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Имеет диодный аналог, но он не применяется из за слабого потока света и невозможности правильной регулировки пучка света;

– « Н3 12В 55Вт»: стандартная лампа противотуманных фар, цоколь Н3, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Тоже имеет диодный аналог, и может использоваться в точечных «туманках»;

– «Н4 12В 55/60Вт»: стандартная, двухнитевая лампа дальнего и ближнего света, цоколь Н4, питание 12 вольт, мощность: ближний- 55 Вт, дальний 60Вт. Использование диодного аналога не имеет смысла;

– «Н7 12В 55Вт»: стандартная лампа ближнего или дальнего света, используется там, где имеет место разделение света в блок-фаре, цоколь Н7, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Диодные аналоги, как правило, не устанавливаются;

Существуют еще несколько типов и видов, таких как: R2, HR2, H2, H8, H9, H10, H11, H12,

H13 ,H15, H27/1, H27/2, HB1, HB2,HB3, HB3A3, НB4, HB5, PG13, PGJ13, но все они либо устарели, либо подходят только на определенную модель автомобиля, и не являются универсальными.

BMW E38 CLUB

Всем привет! Ну или доброго времени суток На форуме неоднократно поднимался вопрос про светодиодные лампы вместо штатных ламп, плюсов как и минусов очень много, да и тема это считаю больная, так как каждый пытается навязать свое мнение т.е. один говорит круто, другой говорит что колхоз! Но речь пойдет не об этом, так как каждому свое. Если интересно то мое мнение остается таковым: штатное есть штатное и нах туда лезть Но раз уж полезли то, делать нужно аккуратно, правильно и самое главное грамотно! Итак будем избавляться от следующих минусов «светодиодов» : 1. Ругается БК на «сгоревшую» лампочку; 2. Моргание светодиодов; 3. Раскроем правду об обманках которые продают в магазине; 4. Поворотники сойдут с ума от частого мерцания; Заменив штатные лампы (нить накаливания) на светодиодные лампы, получите этот букет скажем так неудобств

Читайте также:  Регулятор мощности симисторный до 5квт

Рассмотрим блок задних фонарей! В нем стоят лампы с вот таким вот номиналом: 1. фонарь стоп-сигнала: 12 В 21 Вт 2. указатель поворота: 12 В 21 Вт 3. задний фонарь: до 09/1998: 12 В 5 Вт, с 09/1998: 12 В 5/21 Вт 4. задний противотуманный фонарь: 12 В 21 Вт 5. фонарь заднего хода: 12 В 21 Вт 6. 3-й фонарь стоп-сигнала: 12 В 21 Вт

Меняем все лампы с нитью накаливания на светодиодные. Красиво и тут началось, поворотники моргают быстрее, при включении зажигания появились мерцания, 6 ошибок в БК и т.д. Если купите «обманки» светодиоды станут святить тускней или вообще не будут святить. Деньги потрачены, результат ноль Чтобы этого не произошло делаем следующие:

Вариант 1 (легкий, но не все побочные явления уйдут)обращаемся к диагностике и отключаем проверку ламп на исправность!

Вариант 2. Начинаем Для этого понадобится: 1. сопротивление; 2. Реле 12В; 3. монтажная плата; (или что нибудь на чем собрать схему) 4. Контактные разъемы; 5. термоусадка; (или изолента) 6. предохранитель 7. провода

1. Подбираем номинал сопротивления! Тут все просто! Закон Ома рулит пример расчета сопротивления для лампы: имеем в наличии лампу 12В 21Вт итак: 1. 21Вт делим на 12В получаем 1,75А(U/V=A) получаем силу тока для лампы в цепи 12В 2. Теперь 12В делим на 1.75А получаем сопротивление лампы 6,8Ом (V/A=R)

Получаем: 1. фонарь стоп-сигнала: 6.8Ом 21Вт 2. указатель поворота: 6.8Ом 21Вт 3. задний фонарь: до 09/1998: 28.5Ом 5Вт, с 09/1998: 28.5Ом 5Вт/6.8Ом 21Вт 4. задний противотуманный фонарь: 6.8Ом 21Вт 5. фонарь заднего хода: 6.8Ом 21Вт 6. 3-й фонарь стоп-сигнала: 6.8Ом 21Вт

Покупаем сопротивления с номиналом 6.8Ом 21Вт х 10шт. 28.5Ом 5Вт х 2шт. При покупке обязательно обратите внимание на мощность сопротивления! У нас в сети 21Вт и 5Вт минимальное значение 20Вт и 4 Вт НЕ МЕНЬШЕ! Или будет дико греться, в последствие выйдет из строя!

Читайте также:  Aventos hf регулировка мощности

Номинал может кол[мат]ся в пределах 2-3Ом, в противном случае БК может продолжать писать ошибки или моргания светодиодов не исчезнет! Все это из за того что, нить накаливания в холодном состояние дает иное сопротивление, от нагретого состояния! (именно из за этого и горят лампочки чаще всего при их включении).

Подойдет как реле с 4выходами так и с пятью! Принцип работы реле простой, при подачи тока одни контакты размыкаются другие замыкаются! Нам это нужно для того чтобы светодиоды святили ярко и при подключении в цепь сопротивления (обманки) мощность не падала и оставался яркий и красивый свет У меня в наличии было реле с пяти выходами, вот его распиновка ну или схема работы: 1. +12В сигнальный; (включатель света, лягушка стоп сигнала, включатель поворотника и т.д.) 2. +12В аккумулятор прямой через предохранитель (я взял на 7.5А) 3. масса «-» 4. нормально зомкнутый контакт (он нам не нужен) 5. нормально разомкнутый контакт (+12В Выход на светодиодную лампу)

Источник

Какие выбрать лампочки для автомобиля

Комментарии: 0 | 2017-04-0711 963 Статья о том, какие выбрать лампы для автомобиля. Важные критерии выбора, советы и рекомендации. В конце статьи — интересное видео об автомобильных лампах.

Замена лампочек автомобиля — хлопотное занятие. Современный рынок изобилует продукцией самых разных модификаций и производителей. Разобраться со всем предлагаемым ассортиментом вряд ли кому-то под силу, но выделить основное все же возможно.

Классификация лампочек для автомобилей

Существует две основные разновидности автомобильных ламп:

  • лампы головного света (предназначены для фар);
  • лампы дополнительного освещения (сюда входят лампочки для габаритных огней, освещения салона, сигнальных огней и т.д.).

По принципу работы автолампы делятся на несколько видов:

Лампы накаливания

Классический и всем знакомый вариант осветительного прибора. Представляет собой вакуумную стеклянную сферу, в которой размещается спираль из тонкой вольфрамовой проволоки. Отличается невысоким КПД (от 6 до 8 %) и восприимчивостью к повышению температуры. Лампа имеет свойство нагреваться, поэтому может оплавить пластиковые элементы машины, если не соблюдать осторожность.

Читайте также:  Мощность двигателя трактора кировец

Галогенные лампы

Лампочка представляет собой колбу цилиндрической формы (в отличие от сферической лампы накаливания). Внутри также помещается спираль из вольфрама, однако вместо вакуума колбу наполняют инертным газом, содержащим пары галогена.

Это позволило решить некоторые проблемы, которые остались характерными для ламп накаливания — конструкция галогеновых приборов способствует очищению внутреннего пространства стеклянного сосуда, что исключает оседание частиц вольфрама на стенках в процессе работы. Поэтому галогенной лампе не грозит затемнение.

Ксеноновые лампы

Представляют собой циллиндрообразную колбу, заполненную ксеноном. Вместо спирали внутри помещаются два электрода, между которыми, после подачи электроэнергии, возникает дуга. Лампы отличаются большой цветовой температурой (К), в отличие от двух предыдущих вариантов.

Но ксеноновые приборы освещения требуют наличия блока розжига, чтобы обеспечить лампу необходимым напряжением тока, что не всегда удобно.

Светодиодные лампы

Светодиодные лампочки для автомобиля обладают неоспоримыми преимуществами:

  • экономичность;
  • экологичность;
  • устойчивость к механическим повреждениям;
  • большая световая температура;
  • возможность перейти на светодиодное освещение без каких-либо серьезных переделок в автомобиле.

Какие лампочки в автомобиле предпочтительнее? У каждой разновидности свои особенности. Но светодиоды стали настолько популярны за последние годы, что полный переход на LED-освещение авто никого не удивит.

Классификация ламп по характеристикам цоколя

Цоколь выполняет не только функции крепления и передачи электроэнергии прибору освещения, но и служит для герметизации колбы. Исключение составляет лишь светодиодный вариант — эти приборы не нуждаются в герметичности.

Маркировочные обозначения цоколей:

  • 1 контакт (S);
  • 2 (D);
  • 3 (T);
  • 4 (Q);
  • 5 (P).

Как подобрать лампы для фар автомобилей

Слишком большой выбор наименований и часто сомнительные советы продавцов ставят многих автовладельцев в тупик, когда приходится менять приборы освещения.

Источник