Методички / BZHD LAB 16

Вопросы для самоконтроля

1.Какие известны группы ионизирующих излучений? Какие существуют ионизирующие излучения? Их основные характеристики.

2.Воздействие ионизирующих излучений на биологическую ткань. Особенности этого воздействия.

3.Признаки лучевой болезни. Степени лучевой болезни.

4.От чего зависит степень воздействия ионизирующих излучений на организм человека?

5.Дозы ионизирующих излучений. Их физический смысл. Единицы измерения доз. Соотношения между единицами доз.

6.Нормирование ионизирующих излучений. От чего зависят предельно допустимые дозы.

7.Что понимается под инженерной защитой от ионизирующих излу-

чений?

8.Какие материалы обеспечивают наилучшую защиту от воздей-

ствия частиц, частиц, излучения и почему?

9. Какие известны методы регистрации ионизирующих излучений?

142

Работа №15

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Цель работы – измерение современных источников света.

характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

В электрической цепи постоянного тока, зная напряжение на зажимах потребителя и протекающий ток, можем определить потребляемую мощность, умножив величину тока на напряжение:

Вцепи переменного тока формулы для расчета мощности и само понятие мощности несколько сложнее. В общем случае в электрической цепи синусоидального переменного тока изменение напряжения и тока во времени не совпадают. Или другими словами напряжение и ток не совпадают по фазе. Ток отстает по фазе от напряжения при индуктивной нагрузке, и опережает напряжение при емкостной нагрузке. Только в частном случае, когда нагрузка чисто активная, ток и напряжение совпадает по фазе.

Всети переменного тока различают полную, активную и реактивную мощность. Отметим, что само понятие реактивной мощности актуально только для электротехнических устройств переменного тока. Оно никогда не применяется к потребителям постоянного тока в силу малости (мизерности) соответствующих эффектов, проявляющихся кратковременно только при переходных процессах (включении/выключении, регулирование, изменение нагрузки).

Полная мощность S в цепи переменного тока (для однофазной нагрузки) равна произведению действующего значения тока на действующее значение напряжения (измеряется в ВА, кВА – вольтамперах, кило вольт-амперах).

Полная мощность для однофазной нагрузки определяется по формуле:

S I U P2 Q2 (2)

Полная мощность состоит из двух составляющих – активной Р, и реактивной Q мощности.

Активная мощность Р – это та часть электрической энергии, выработанной генератором, которая безвозвратно преобразуется в

143

тепловую (лампы накаливания, электроплиты, электропечи сопротивления, потери в трансформаторах и линиях электропередачи) или в механическую энергию (электрические двигатели). Активная мощность измеряется Ваттами (Вт). Активную мощность можно определить по следующей формуле (для однофазной нагрузки):

«Косинус-фи» в электроэнергетике еще называют коэффициентом мощности.

Коэффициент мощности характеризует потребителя электрической энергии с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей, при которой переменный ток и напряжение не совпадают по фазе. Коэффициент мощности показывает, насколько переменный ток в нагрузке сдвигается по фазе относительно напряжения на ней (отстает или опережает). Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига. В электроэнергетике для коэффициента мощности принято обозначение cosφ (где φ — угол сдвига по фазе между током и напряжением). При наличии в нагрузке реактивной составляющей наряду со значением коэффициента мощности часто указывают и характер нагрузки: активно-ѐмкостная или активно-индуктивная. Тогда коэффициент мощности называют соответственно опережающим или отстающим.

Коэффициент мощности определяется соотношением:

оптимальный вариант. В этом случае полная мощность равна активной мощности и вся электрическая энергия в нагрузке превращается в другие виды энергии. Например, в электрочайнике – в тепловую энергию.

Чаще потребители электрической энергии имеют обмотки и магнитопроводы (электрические двигатели, трансформаторы, дроссели газоразрядных ламп, пускатели и реле) необходимые для их нормальной работы. В общем случае такая нагрузка называется индуктивной. При

Для характеристики таких потребителей в электротехнике введено понятие реактивной мощности. Это величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз между ними:

144

Также реактивную мощность можно определить, выразив из формулы 2 следующим образом:

Реактивная мощность измеряется в ВАр, кВАр (в вольт-амперах реактивных, кило вольт-амперах реактивных). Реактивную мощность можно измерить с помощью счетчика реактивной энергии, также как и активную счетчиком активной энергии.

Требования к энергоэкономичности источников света

Всоответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» в 2011 году были выпущены два документа, регламентирующие требования энергоэффективности источников света. Это Постановление Правительства РФ от 20 июля 2011 г. № 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения» и Свод правил СП 52.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение»). Постановление Правительства устанавливает требования к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока, в отношении минимально допустимых значений их световой отдачи и коэффициента мощности (энергоэффективности).

Втаблице 1 приведены минимально допустимые значения коэффициента мощности, взятые из ПП №602.

Таблица 1

Минимально допустимые значения коэффициента мощности

145

Условия проведения работы

Для оборудования рабочего места лабораторной работы применяются следующие устройства и приборы:

вольтметр;

амперметр;

ваттметр;

исследуемые источники света;

патрон Е27

Входе выполнения лабораторной работы источники света включаются в цепь поочередно. Будьте осторожны при замене источников света, подождите, пока лампы остынут.

На следующем рисунке представлена электрическая схема лабораторной установки.

Схема для измерения электрических параметров

V – прибор для измерения напряжения – вольтметр;

A – прибор для измерения силы тока – амперметр;

W – прибор для измерения мощности – ваттметр;

Rнагр – исследуемый источник света.

Порядок проведения лабораторной работы

После ознакомления с общими сведениями и условиями проведения работы, приступите к ее выполнению в следующем порядке.

1, Для проведения измерений поочередно включайте лампы в сеть и фиксируйте показания приборов. Полученные значения силы тока, напряжения и активной мощности внесите в таблицу бланка отчета, выданного преподавателем.

2. С помощью формул 2, 4 и 6 вычислите значения полной и реактивной мощности, а также коэффициента мощности для исследуемых источников света.

146

3. Сравните получившиеся значения коэффициентов мощности ламп со значениями, представленными в таблице 1. Сделайте вывод о соответствии исследуемых источников света требованиям ПП №602.

Вопросы для самоконтроля

1.В чем разница расчета мощности для цепей постоянного и переменного тока?

2.Что такое «косинус фи»?

3.Как определяется активная мощность?

4.В каком документе регламентируется энергоэффективность источников света?

5.Как определяется реактивная мощность?

147