Лампа накаливания. Лампа люминесцентная энергосберегающая

,

учитель физики, заместитель директора по УВР

муниципального общеобразовательного учреждения

«Средняя общеобразовательная школа № 31»

поселка Краснобродского Кемеровской области

Лампа накаливания.

Лампа люминесцентная энергосберегающая.

Урок – исследование

(тема «Электрические явления», 8 класс)

Цели урока: изучить устройство лампы накаливания и люминесцентной энергосберегающей лампы; провести сравнительный анализ затрат на оплату электроэнергии при использовании ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных ламп.

Демонстрации:

1.  Устройство и принцип действия лампы накаливания.

2.  Устройство и принцип действия люминесцентной энергосберегающей лампы

I.  Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос по теме «Закон Джоуля-Ленца»:

- В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается?

- Почему при прохождении тока проводник нагревается?

- Почему, когда по проводнику пропускают электрический ток, проводник удлиняется?

- По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, выделяемое проводником с током?

- Как формулируется закон Джоуля-Ленца?

- Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковой длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество за одинаковое время?

II. Изучение нового материала.

Вступительное слово учителя.

Выдающимся изобретением в области освещения было создание русским инженером Александром Николаевичем Ладыгиным электрической лампы накаливания. Лампу, удобную для промышленного изготовления с угольной нитью создал американский изобретатель Томас Эдисон.

В основе работы лампы накаливания лежит тепловое действие электрического тока. Главная часть современной лампы накаливания – спираль тонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам – тугоплавкий металл, его температура плавления 3387 С. В лампе накаливания вольфрамовая спираль нагревается до 3000 С, при такой температуре она достигает белого каления и светится ярким светом.

Надо заметить, что свечение происходит благодаря нагреванию до высокой температуры и поэтому в свет преобразуется лишь 5-10 % потребляемой лампой электроэнергии. Все остальное рассеивается в виде тепла.

Печально, но факт: наша страна – одна из самых энергорасточительных в мире. Количество теряемой энергии сравнимо с объемом всей эксплуатируемой в России нефти и нефтепродуктов. Почти треть всех потерь приходится на жилищно-комунальное хозяйство (110 миллионов тонн условного топлива). Значительное количество этих потерь происходит из-за пренебрежительного отношения к экономии тепла и энергии со стороны самого пользователя, то есть нас с вами. В больших городах у нас ежедневно забывают или ленятся гасить сотни тысяч осветительных приборов. И за день набегают уже не килограммы, а десятки тонн выброшенного топлива. Если сформулировать по–другому, у нас ежегодно тратится впустую почти половина всей производимой энергии.

Европейцы стараются снизить энергозатраты всеми возможными способами. Мы же не считаем нужным мелочиться. Почему? Скорее всего, дело в отсутствии элементарной хозяйственности. Мало кто задумывается, что сто 75-ваттных лампочек, работающих вхолостую, за час «съедают» несколько килограммов угля или нефти, попутно загрязняя природную среду вредными веществами.

Между тем простая замена привычных источников света на их энергосберегающих родственников сократит расходы энергоресурсов в 5 раз. Если же брать по-крупному – использовать энергосберегающие холодильники, телевизоры, стиральные машины и т. п. – расходы потребления электроэнергии в каждой квартире можно снизить в два раза. 40 % потребляемой в России энергии можно «получить» за счет простой экономии.

В последнее время на рынке промышленных товаров стали появляться энергосберегающие люминесцентные лампы, с цоколем, совместимым с обыкновенным патроном. Той энергии, которая прежде расходовалась для одной лампочки, будет достаточно как минимум для пяти «энергосберегающих» ламп. Кроме всего прочего, используя энергосберегающие люминесцентные лампы, вы экономите свои деньги. Сегодня вы выполните практическую работу целью которой будет проведение сравнительного анализа затрат на оплату электроэнергии при использовании ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных ламп.

III. Практическая исследовательская работа

Перед выполнением работы каждый ученик получает технологическую карту с полным описанием работы.

Цель работы: проведение сравнительного анализа затрат на оплату электроэнергии при использовании ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных ламп.

Проблема: один из самых важных вопросов, вытекающих из постоянного повышения тарифов на коммунальные услу­ги: свет, газ, воду, обслуживание зданий, следующий: а нель­зя ли как-то снизить величину затрат на оказываемые ком­мунальные услуги?

Выдвигаемая гипотеза: многое могут сделать сами жите­ли — заменить хотя бы часть ламп накаливания и люминес­центных ламп, используемых для освещения дома, на ЭСЛЛ (энергосберегающие люминесцентные лампы).

Теоретическая часть

Энергосберегающая лампа

(ЭСЛЛ) представляет собой элек­тронный прибор, состоящий из колбы с рабочим газом и баллас­та — электронного пускорегулирующего устройства (ЭПРУ). Внутренние стенки колбы покрыты лю­минофором, который светится при прохождении тока через газ. В кол­бу вмонтировано два электрода, представляющие собой нити накала. ЭПРУ представляет со­бой электронный преобразователь напряжения.

Принцип действия ЭСЛЛ заключается в следующем. На электроды подается напряжение. Через нити накала проте­кает пусковой ток. Это приводит к возникновению «тлеюще­го разряда в газе». При этом газ начинает выделять невиди­мое ультрафиолетовое излучение. Нанесенный на внутрен­ние стенки стекла люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Более теплый или более холодный оттенок света определяется видом люминофора. Ток, протекающий через газ, ограничивается дросселем.

ЭСЛЛ является усовершенствованным аналогом обычных ламп дневного света (ЛД).

Преимущества:

1. Экономия электроэнергии. Известно, что лампы нака­ливания лишь 10% энергии преобразуют в свет, остальные 90% превращаются в тепло и «пускаются на ветер». ЭСЛЛ потребляют в 3-10 раз меньше энергии. То есть в свет преобразуется более 70% потребляемой электроэнергии.

2. Срок службы ЭЛ в 6-10 раз больше, чем у ламп накали­вания, которые перегорают в самый «неподходящий мо­мент», вызывая неудобства. (ЛН — 1000 ч., ЭСЛЛ — 8000 ч.)

3. Экономия материалов и металлов по сравнению с ЛД: экономия ресурсов Планеты.

4. Мгновенное зажигание, что является существенным до­стоинством по сравнению с ЛД.

5. Компактность и наличие стандартного цоколя позволя­ют легко и быстро заменить в квартире обычные лампы на­каливания на ЭСЛЛ (достаточно выкрутить одну и вкрутить другую).

6. Экономя электроэнергию, мы уменьшаем потребность в топливе. Современная альтернативная энергетика способна с избытком обеспечивать энергией города. Единственное, что этому мешает, — топливно-энергетические монополии. Если же в городах снизить потребление, применяя энергосберега­ющие лампы, то одни только ветроэлектростанции легко справятся с электроснабжением городов.

7. Используя ЭСЛЛ, вы экономите свои деньги. Заменив все лампочки в квартире на ЭСЛЛ, вы платите за освещение в 5 раз меньше.

Практическая часть

Порядок выполнения работы:

1. Вычислить затраты на электроэнергию за 1 месяц (тариф 0,95 руб. за 1 кВт*час) при использовании ламп накаливания следующей мощности в зимнее время:

200 Вт 2 шт. 2,5 часа в день

150 Вт 1 шт. 1 час в день

100 Вт 4 шт. 5 часов в день

200Вт х 2 шт. х 2,5 ч х 30 дней = 30000 Вт*ч = 30к Вт*ч

94,5 к Вт*ч х 0,95 руб = 89 рулей 76 копеек

2. Вычислить затраты на электроэнергию за 1 месяц (тариф 0,86 руб. за 1 кВт*час) при использовании энергосберегающих люминесцентных ламп следующей мощности в зимнее время:

13 Вт 2 шт. 1 час в день

20 Вт 3 шт. 5,5 часов в день

26 Вт 2 шт. 6,5 часов в день

20,82 к Вт*ч х 0,95 руб = 19 рублей 78 копеек

3. Сделать сравнительный анализ затрат на оплату электроэнергии при использовании ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных ламп.

89,76 руб – 19,78 руб =69,98 рублей

4. Сформулировать вывод о целесообразности использования того или иного вида ламп.

IV. Заключительное слово учителя. Проведение анкеты «Умеете ли вы беречь энергию?». Обсуждение результатов анкетирования. Каждый ученик получает памятку «Как экономить электричество дома».

V. Домашнее задание.