Споживання електроенергії. Потужність

Під час виконання досліду ми визначаємо споживання електроенергії простими джерелами світла — лампою розжарювання та світлодіодом, а також інтенсивність їхнього світіння.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Power supply unit

джерело струму

lamp

лампа розжарювання

Light emitting diode

світлодіод

Multimeter

мультиметри(2 шт.)

Switch

вимикач

сенсор освітлення

wires

з’єднувальні провідники

Для проведення досліду необхідно використовувати два мультиметри, але оскільки в набір Amperia входить лише один — другий тимчасово можна використати з іншого набору.

Додаткове обладнання:

одноразовий картонний стаканчикалюмінієва фольга

Досліджуємо:

 визначити кількість електроенергії, яка спожита простим приладом, наприклад джерелом світла, просто, для цього необхідно напругу на його контактах помножити на силу струму у колі з ним; потужність елементу електричного кола дорівнює кількості електроенергії, яку він споживає за одиницю часу; порівнюючи між собою потужність різних джерел світла, наприклад лампи розжарювання та світлодіода, не можна не враховувати, що інтенсивність їхнього світіння також сильно відрізняється. Виміряти інтенсивність світіння джерела світла можна за допомогою сенсора освітлення.

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. З’єднуємо послідовно джерело живлення, вимикач та лампу розжарювання. Паралельно до лампи приєднаємо мультиметр у режимі вольтметра.3. У стаканчику зробимо два отвори таким чином, щоб ним можна було легко накрити кубик з лампою і провідники від нього пройшли через вирізані отвори. У цьому випадку накриваючи лампу ми не будемо порушувати цілісність електричного кола. Стінки стаканчика зсередини закриємо фольгою. У дні стаканчика посередині зробимо невеликий отвір, як і у відповідному місці фольги. До цього отвору ми будемо підносити наш сенсор освітлення таким чином, щоб мати можливість вимірювати в однакових умовах усереднену інтенсивність світіння джерела світла.4. Сенсор освітлення приєднуємо до другого мультиметра. Вмикаємо цей мультиметр, потім коротким натисканням на кнопку налаштування переведемо його у режим відображення вимірів загального рівня освітлення.5. Розмикаємо вимикачем коло. Вмикаємо джерело живлення, встановлюємо на ньому постійний струм з вихідною напругою 5 В.6. Замкнемо вимикачем коло. Визначаємо різницю потенціалів на контактах лампи за допомогою мультиметра, що працює у режимі вольтметра. Також записуємо значення сили струму у колі, яке фіксує блок живлення.7. Тепер накриємо стаканчиком нашу лампу, а до отвору у дні стаканчика піднесемо сенсор освітлення. Фіксуємо середнє значення рівня світіння лампи розжарювання, яке вимірює мультиметр, що приєднаний до сенсора.8. Розмикаємо коло. Замінимо у колі лампу на світлодіод. Повторимо кроки 6 та 7.9. Перемножуємо отримані значення напруги та сили струму для кожного приладу. Переконуємося, що лампа розжарювання споживає близько 3,5 Вт, а світлодіод близько 0,6 Вт, тобто у майже 6 разів менше електроенергії. При цьому інтенсивність світіння світлодіода є у близько два рази вищою, ніж у лампи розжарювання — 2500 проти 1400 мВт/м2.

Illustration

Висновок:

Під час виконання досліду ми визначили споживання електроенергії простими джерелами світла — лампою розжарювання та світлодіодом, а також інтенсивність їхнього світіння. Ми переконались, що світлодіод є значно кращим джерелом світла ніж лампа розжарювання, оскільки він споживає у кілька разів менше електроенергії й при цьому випромінює яскравіше світло.