Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 12 dotazů obsahujících »zářivk«
1) Životnost klasické žárovky
21. 07. 2008
Dotaz: Dobry den chtel sem se zeptat co bych musel udělat abych vyrobil žárovku
která vydrží 100let (nejsou žádná omezení) (Matěj Zeman)
Odpověď: Důležitým prvkem klasické žárovky je vlákno žhavené na vysokou teplotu - v nejběžnější dnes používané žárovce jde o wolframové vlákno (wolfram dobře snáší vysoké teploty, má poměrně vysokou teplotu tání), které se průchodem elektrického proudu zahřívá běžně až na teplotu okolo 2500 °C. Při takto vysokých teplotách ovšem snadno dochází k sublimaci (vypařování, odpařování) materiálu z povrchu vlákna, čímž se vlákno pomaloučku ztenčuje. Čím tenčí vlákno, tím více se ale zahřívá, až se jednou zahřeje na nějakém místě příliš, překročí lokálně teplotu tání a dojde k přetržení/"přepálení" vlákna. Tomuto jevu neumíme zabránit, můžeme se ale snažit jej zpomalit. Jednou z možností je nažhavit vlákno o něco méně - pak ale také méně svítí a přeměna elektrické energie na viditelné světlo je méně účinná. Další možností je vyplnit skleněnou baňku nějakou sloučeninou obsahující halogen - více viz článek Jak funguje žárovka a zářivka.
Dotaz: Dobrý den, prosím vás o výpočet spotřeby elektrické energie 125 W úsporné žárovky za 1OO hodin při ceně 4,2 Kč za jednu kilowathodinu. Jarda (Jarda)
Odpověď: Pravděpodobně máte na mysli úspornou zářivku (může mít tvar klidně jako žárovka), která svítí stejně vydatně jako 125 W žárovka. Taková zářivka bude mít spotřebu okolo 28 W. Za sto hodin tedy spotřebuje (100 · 28 =) 2 800 watthodin neboli 2,8 kilowatthodin elektrické energie, za kterou při výše uvedené ceně zaplatíte necelých 12 Kč. Pokud místo úsporné zářivky použijete 125 W žárovku, spotřebujete 12,5 kWh energie a zaplatíte za ni 52,5 Kč.
Pro představu: 2,8 kWh je něco málo přes 10 MJ - a je to zhruba stejné množství energie, jako spotřebuje běžný člověk (v podobě jídla) za jeden den života. Tuto energii může získat například snězením necelých 10 tatranek.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, jestli stmívač (stmívací vypínač) na lustr (halogenové žárovky) jen ztlumí světlo žárovek, nebo jestli i sníží spotřebu elektrické energie? Děkuji Petra (Petra Doksanská)
Odpověď: Hodně zjednodušeně si lze stmívač představit jako zařízení, které velice rychle spíná a rozepíná elektrický obvod (uvnitř stmívače bývá obvykle součástka triak, jejímž úkolem je sepnout a udržovat obvod sepnutý jenom po část periody střídavého napětí). To, že je obvod vždy část periody rozepnutý a neteče jím tedy prakticky žádný proud, skutečně způsobí pokles spotřeby elektrické energie. Bohužel není to ale tak, že omezením světla žárovek na polovinu se omezí na polovinu i spotřeba. Žárovky jsou konstruovány a optimalizovány na trvalé připojení ke zdroji (a s tím související konkrétní teplotu vlákna) - pokud je tedy budeme napájet méně (v našem případě přerušovaně), poklesne teplota vlákna a s tím i svítivost žárovky, zároveň s poklesem teploty vlákna poklesne ale i jeho odpor a sníží se její efektivita. Použitím stmívače tedy můžeme snížit spotřebu, více by však spotřeba elektřiny klesla, pokud by byla žárovka nahrazena odpovídající žárovkou o nižším výkonu (např. 100W žárovka za 60W). Vůbec největšího snížení pak lze dosáhnout instalací úsporných zářivek.
Upozornění! Stmívač není vhodný pro použití současně se zářivkami. Zářivky potřebují na začátku zažehnout elektrický výboj (k tomu mají v sobě zabudovaný tzv. "startér") a tento elektrický výboj pak v sobě udržují. Při použití stmívače by se velmi snadno mohlo stát, že přerušování obvodu stmívačem by vedlo k přerušení elektrického výboje v zářivce a ta by tak vlastně byla permanentně ve fázi zažehávání výboje. V lepším případě by se tedy rychleji opotřebovávala, v horším případě by nesvítila vůbec.
Odpověď: U původní Edisonovy žárovky, v níž bylo tahdy ještě uhlíkové vlákno, bylo v baňce vakuum. Dnešní žárovky používají wolframové vlákno a jsou plněny pod nízkým tlakem některým málo reaktivním plynem - obvykle dusíkem, kryptonem, argonem nebo xenonem. V halogenových žárovkách je pak navíc ještě příměs jódu či brómu, umožňující nažhavit wolframové vlákno na jěště vyšší teplotu (aby více svítilo), aniž by se přepálilo nebo vypařilo. Teplota wolframového vlákna ve svítíci halogenové žárovce tak dosahuje až 3000°C.
Trochu jiná situace je v zářivkách, tam se jako náplň obvykle používají páry rtuti.
Dotaz: Mnohokrát jsem slyšel, že by se neměly zbytečně na krátkou dobu zhasínat
zářivky, protože prý při zapnutí spotřebují mnoho energie, takže se prý vyplatí
nechat je při pobíhání po bytě rozsvícené. Mohli byste mi prosím odpovědět, co
je na tom pravdy? (popřípadě i zjistit kolik energie na zapnutí spotřebuje?)
děkuji za odpověď (Martin Mlynek)
Odpověď: Uvádí se, že proud tekoucí běžnou zářivkou dosahuje při startování hodnoty asi 1A, celkem rychle se však ustálí v rozmezí 0,15-0,67A. Z hlediska energetické úspory by tedy nemělo smysl zhasínat zářivky na dobu kratší než několik sekund. Důležitým faktorem je však také životnost zářivky (platí i pro obyčejné žárovky) - časté rozsvěcení a zhasínání (a s tím spojené zahřívání a chladnutí) zářivku opotřebovává a dříve tak dojde k jejímu zničení. Odpověď, kdy se zářivku vyplatí zhasnout, proto závisí na mnoha parametrech (např. ceně a konkrétním typu zářivky, cene el. energie, ...).
.
Mnoho zajímavých informací o svítidlech naleznete na http://kdf.mff.cuni.cz/seminare/050106_Hubenak/Svetelne_zdroje.pps
