Описание установки

Рис. 2.

На рис. 2 изображена схема экс­периментальной установки. Она со­стоит из оптической скамьи со шка­лой - 1, рейтера - 2, на котором укре­пляется исследуемая лампа - 3, рей­тера - 4 с укрепленным в нем фото­элементом - 5, люксметра - 6. Через РНШ и ваттметр W на лампу подает­ся напряжение. Свет от лампы попадает на фотоэлемент люксметра и вызывает в цепи люксметра фототок. Величина фототока регистрируется изме­рителем тока. Так как между освещенностью фотоэлемента и величиной фототока существует однозначная зависимость, то шкала измерителя тока проградуирована в люксах (отсюда и на­звание прибора - люксметр). С помощью РНШ можно менять напряжение на лампе, а тем са­мым и мощность, потребляемую ею. Эта мощность измеряется ваттметром.

Методика измерений состоит в следующем: на определенном расстоянии r от лампы уста­навливается фотоэлемент люксметра. Расстояние r выбирают таким, чтобы лампу можно было считать точечным источником света, т.е. г должно быть не менее чем в 10 раз больше линейных размеров источника. Подав на лампу вполне определенное напряжение U, измеряют мощность Р, потребляемую лампой и освещенность Е фотоэлемента, затем находят силу свега I по фор­муле:

Е=(I*соsα)/r² (1)

α берут равным 0, что достигается установкой нити лампы и центра фотоэлемента на од­ном горизонтальном уровне. Принимается найденная сила света лампы I средней силой света. Тогда световой поток, излучаемый лампой, будет равен:

(2)

Световая отдача:

(3)

Световой коэффициент полезного действия:

(4)

ПОРЯДОК ВЫ ПОЛ НГНИЯ РУБОТЫ

1. Укрепить в рейтерах исследуемую лампу и фотоэлемент люксметра

2. Отрегулировать положение лампы и фотоэлемента так, чтобы нить накала и центр фо­тоэлемента находились на одном горизонтальном уровне

3. Собрать электрическую схему (рис.3).

Рис.3

4. Подать на лампу напряжение 220В отрегулировать расстояние между фотоэлементом и лампой так, чтобы источник света можно было принять за точечный.

5. Меняя напряжение на лампе от 220 В до 0 В, измерить мощность Р,

потребляемую лампой и освещенность фотоэлемента. Снять не менее 7 точек.

6. Тоже, что и в п.5, но при увеличения напряжения от 0 В до 220 В.

7. По формулам (1)-(4) рассчитать силу света лампы, световой поток, световую отдачу и световой коэффициент полезного действия лампы при различных напряжениях к лампе

8. Построить графики зависимости светового потока и светового К.П.Д лампы от мощно­сти, потребляемой лампой.

9. Данные всех измерений и вычислений обобщить, занести в таблицу и сделать выводы.

R	U	Еум	Еув	Еср	I	Ф	Р	γ	η
м	В	лк	лк	лк	кд	лм	Вт	лк/Вт	%
1	220	96	92	94	94	1180,64	90,00	13,12	2,116
1	190	68	68	68	68	854,08	74,00	11,54	1,862
1	170	48	46	47	47	590,32	60,00	9,84	1,587
1	130	24	23	23,5	23,5	295,16	42,00	7,03	1,133
1	100	12	12	12	12	150,72	30,00	5,02	0,810
1	70	7	7	7	7	87,92	20,00	4,40	0,709
1	50	6	6	6	6	75,36	13,00	5,80	0,935
1	0	0	0	0	0	0,00	0,00	0,00	0,000

Вывод: В ходе данной лабораторной работы мы изучили основные характеристики лампы накаливания (силу света, световой поток, световую отдачу, световой К.П.Д. и их за­висимости от потребляемой мощности). Так же нами была освоена методика определения характеристик лампы при помощи приборов.

(Захарчук Борис, Оспищев Владислав. 32 группа, ФМФ)

Лабораторная работа №7