Экзаменационные вопросы по дисциплине «Электрическое и электромеханическое оборудование отрасли»

1 Световые свойства материалов: отражение, поглощение, пропускание света. Методы и свойства измерения световых величин.

Световой поток представляет собой видимую часть спектра электромагнитных излучений. Световой поток Р , падающий на материал, претерпевает ряд изменений: часть его Рр отражается от поверхности, часть Ра поглощается и часть Рх проходит через него.

Основными характеристиками световых свойств материалов служат коэффициенты: отражения Кр, поглощения Ка и пропускания Кт. Эти коэффициенты представляют собой отношение соответственно отраженного Рр, поглощенного Ра и пропущенного Рх потоков излучения к падающему потоку:

Кр = Рр/Р; Ка = Pа/P, Кх = Pх/P.

1) Визуальный метод (приемник - глаз). Основа метода – свойства глаза точно фиксировать равенство яркостей световых потоков.

2) Физический (приемник – фотоэлемент). Основа метода – использование фотоэлементов, преобразующих поглощенную энергию в электрическую, химическую, тепловую. Для световых измерений используют эталоны световых величин:

1) Первичный эталон – государственный эталон силы света (Кс).

2) Вторичный эталон – обладает устойчивыми и воспроизводимыми характеристиками, сила света которого определяется прямым сравнением с первичным эталоном.

3) Рабочий эталон – предназначен для текущих световых измерений, проходит периодическую проверку со вторичным эталоном. Эти эталоны хранятся в метрологическом учреждении.

2 Основные искусственные источники света: конструкции, принцип действия, схема включения, типы, световые и электрические характеристики.

Искусственные источники света - устройства различной конструкции, преобразовывающие энергию в световое излучение. В источниках света используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света.

Источники света, более часто применяемые для искусственного освещения, делят на три группы - газоразрядные лампы, лампы накаливания и светодиоды. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет. Светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. Специально выращенные кристаллы дают минимальное потребление электроэнергии.

Основные характеристики источников света: 1) номинальное напряжение питающей сети U, B; 2) электрическая мощность W, Вт; 3) световой поток Ф, лм; 4) световая отдача (отношение светового потока лампы к ее мощности) лм/Вт; 5) срок службы t, ч; 6) Цветовая температура Tc, К.

Характеристики светодиодов (световая отдача до 120 Лм/Вт, срок службы до 100 000 часов).

3 Сравнительная характеристика различных типов источников света. Выбор типа источника света.

Главным недостатком ламп накаливания является низкая световая отдача, при небольшём сроке службы ; Низкая световая отдача объясняется тем, что 70–76% мощности излучения тела накала лежит в ИК-области спектра.

У разрядных лампах световая отдача в 5–10, а срок службы в 10–20 раз превышают световую отдачу и срок службы ламп накала. Наиболее массовыми являются люминисцентные лампы - за счет лучшей экономической эффективности.

Светодиоды - источники света, принципиально отличающиеся от тепловых или разрядных излучателей. Они характеризуются низким энергопотреблением, длинными сроками работы и низкой стоимостью обслуживания, однако гораздо дороже. Параметры: световая отдача - до 55 лм/Вт (белых), общий индекс цветопередачи белых - 85.

Выбор источников света определяется их характеристиками и требованиями к освещению. Применение газоразрядных ламп исключается, если питание осуществляется от сети постоянного тока или если возможно понижение напряжения более чем на 10 % от номинального. Необходимость быстрого включения ламп после кратковременного исчезновения напряжения не позволяет применять лампы ДРЛ. При температуре окружающей среды ниже +5 °С освещение с помощью люминесцентных ламп может оказаться неэффективным. Для местного освещения на напряжении 12-42 В применяют лампы накаливания. Светодиоды можно использовать без ограничения.