Tìm kiếm Giáo án
Bài 38. Đồ dùng loại điện - quang: Đèn sợi đốt

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phuong Thao
Ngày gửi: 20h:52' 14-12-2023
Dung lượng: 2.1 MB
Số lượt tải: 3
Nguồn:
Người gửi: Phuong Thao
Ngày gửi: 20h:52' 14-12-2023
Dung lượng: 2.1 MB
Số lượt tải: 3
Số lượt thích:
0 người
1. ĐÈN LED:
* Quá trình lịch sử:
- Từ thập kỉ 60 về trước, người ta chỉ chế tạo được LED (light-emitting diode)
dùng dòng tối đa 10mA, công suất nhỏ, ánh sáng các màu (đỏ, vàng, xanh lá
cây) nên chỉ dùng làm đèn báo trong thiết bị điện, điện tử, chỉ thị thời gian trên
đồng hồ, chỉ thị dung lượng pin máy ghi hình.
- Năm 1993, công ty hoá chất Nichia của Nhật chế tạo được LED có ánh sáng
trắng có năng suất phát quang cao, bền gấp 3 ÷ 5 lần đèn huỳnh quang nên hiện
nay các nước sử dụng đèn LED trong chiếu sáng ngày càng nhiều. Người ta chế
tạo được những LED có công suất lớn nên được dùng để chiếu sáng ở đèn pin,
đèn ac quy cầm tay, đèn chiếu sáng trong nhà, đèn chiếu sáng ngoài đường.
Hiện nay, ở nhiều nước người ta đang chế tạo nhiều loại đèn chiếu sáng trong
nhà dùng LED để thay thế đèn ống huỳnh quang.
* Cấu tạo:
- Đèn LED có cấu tạo bao gồm một cực âm và một cực dương được tách ra bởi
một khối bán dẫn tại trung tâm. Khối bán dẫn này được ghép bởi 2 loại P và N.
Toàn bộ được đặt trong một vỏ nhựa, có tác dụng như một lăng kính để định
hướng ánh sáng phát ra ngoài.
* Nguyên lí làm việc:
- Hai cực âm - dương (P và N) của đèn LED đóng vai trò là cầu nối của dòng
điện. Dòng điện từ nguồn sẽ bị thu hút bởi mặt tiếp giáp P-N, từ đó tiến lại gần
nhau và tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này sẽ tạo ra các bức xạ
điện từ và sau đó giải phóng năng lượng, giúp bóng đèn phát sáng.
* Đặc điểm của đèn LED:
- Ưu điểm:
- Tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, kích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá
trình hoạt động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp,
không sử dụng thủy ngân như các loại bóng huỳnh quang thông thường.
- Nhược điểm:
- Với đèn led có chỉ số quang thông thấp thì ánh sáng hướng có thể làm chói mắt
khi sử dụng cho kiểu chiếu sáng chung trong hộ gia đình. Còn với chiếu sáng
ngoài trời, chiếu sáng đường phố thì ánh sáng led cường độ cao trong thời gian
dài sẽ kéo theo vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm ánh sáng.
- Tuổi thọ:
- Tuổi thọ của đèn LED phụ thuộc rất nhiều các yếu tố như chip LED, driver,
nhiệt độ, kết nối…. Về lý thuyết, đèn LED có tuổi thọ đến 100.000 giờ nhưng
thực tế Driver của LED quyết định đến 45 – 50% tuổi thọ của đèn LED.
* Số liệu kĩ thuật:
- Hiện nay có các loại từ 9W đến 60W. Đèn LED Ecosmart 9W có độ chiếu
sáng tương đương đèn sợi đốt 40W và có tuổi thọ 50000 giờ. LED trong đèn
pin, đèn chiếu sáng đeo trên đầu trên thị trường hiện nay có loại dùng ở dòng
điện tới 800mA nên độ sáng tương đương đèn sợi đốt 20W, do có pha nên chiếu
được rất xa.
* Sử dụng:
- Hiện nay, ở thành phố Đà Nẵng của Việt Nam đã dùng đèn LED chiếu sáng
rực rỡ về ban đêm trên 2 cầu qua sông Hàn. Đèn chiếu sáng ở thành phố Đà
Nẵng ban ngày dùng năng lượng Mặt trời tích điện vào ac quy, ban đêm tự động
cấp điện cho đèn LED chiếu sáng.
2. Bóng đèn Halogen:
- Đèn halogen là một bóng đèn sợi đốt bao gồm một dây tóc Wolfram được bọc
kín trong một bóng đèn nhỏ gọn với một hỗn hợp của một khí trơ và một lượng
nhỏ chất halogen như iod hoặc brom.
* Cấu tạo:
- Cấu tạo đèn pha Halogen gồm 3 phần chính là vỏ, dây tóc và khí Halogen.
+ Vỏ ngoài của bóng đèn Halogen làm từ chất liệu thủy tinh thạch anh. Trong
khi đó, phần dây đốt được cấu tạo bởi dây tóc tim pha, dây tóc tim cốt, giá đỡ và
các điểm nối tiếp nhau bằng nguồn điện.
+ Khí Halogen được sử dụng chủ yếu trong bóng đèn là Iot và Brom. Các chất
khí này khi tác dụng với Vonfram sẽ tạo ra quá trình hóa học khép kín. Ví dụ,
Iot kết hợp với Vonfram tạo nên Iodua Vonfram. Hợp chất này không bám vào
vỏ thủy tinh mà sẽ tách lại thành Vonfram và Iot khi chuyển động tới vùng nhiệt
độ cao của sợi đốt.
+ So với đèn sợi đốt thông thường dễ bị đen vỏ, giảm cường độ sáng khi
Vonfram bay hơi thì khí trong đèn pha Halogen giúp ngăn chặn thủy tinh đổi
màu và giữ cho đèn luôn bền.
* Nguyên lí hoạt động:
- Vì khí trong bóng đèn là khí trơ, một số phân tử kim loại không thể kết hợp với
phân tử khí nên chúng sẽ bám vào thủy tinh. Mặt khác, các phân tử kim loại còn
lại sẽ va chạm với phân tử khí Halogen, bật ngược lại bám vào dây tóc.
* Đặc điểm của đèn Halogen:
- Ưu điểm:
- Đèn pha Halogen thường được sử dụng để chế tạo đèn ô tô.
- Cường độ ánh sáng mạnh và khả năng chiếu sáng xa của đèn Halogen phù hợp
với yêu cầu chiếu sáng của đèn ô tô, giúp tài xế có thể quan sát tầm xa hơn 20m.
Hơn nữa, ánh sáng của loại đèn này không gây chói mắt, đảm bảo an toàn khi
tham gia giao thông.
- Đèn Halogen có khả năng chống tia cực tím. Mặc dù vỏ ngoài được làm từ
thủy tinh thạch anh nhưng chất liệu này không có khả năng ngăn chặn tia cực
tím. Chính vì vậy, các nhà sản xuất đã bổ sung bộ lọc tia cực tím vào trong bóng
đèn.
- Nhược điểm:
- Hiệu suất ánh sáng yếu do năng lượng tỏa nhiệt ra ngoài.
- Phản xạ chậm, độ chiếu sáng không được xa, vùng chiếu sáng không bao quát
rộng.
- Độ bền thấp hơn, dễ hỏng hóc do các tác động của môi trường.
- Tỏa nhiệt lớn, tốn nhiên liệu.
* Tuổi thọ:
- Đèn pha Halogen có tuổi thọ trung bình từ 1,5 - 2 năm, tương đương với 500 1000 giờ chiếu liên tục với công suất khoảng 55W.
* Sử dụng:
- Sử dụng đèn halogen làm đèn sưởi ấm. Với nguồn nhiệt năng phát tán lớn khi
hoạt động, đèn Halogen là lựa chọn lý tưởng cho người dùng lắp đặt để sưởi ấm
trong phòng tắm, nhất là vào mùa đông.
- Sử dụng đèn Halogen làm quạt sưởi trong sinh hoạt gia đình.
- Đèn Halogen chiếu sáng ô tô, xe máy.
* Quá trình lịch sử:
- Từ thập kỉ 60 về trước, người ta chỉ chế tạo được LED (light-emitting diode)
dùng dòng tối đa 10mA, công suất nhỏ, ánh sáng các màu (đỏ, vàng, xanh lá
cây) nên chỉ dùng làm đèn báo trong thiết bị điện, điện tử, chỉ thị thời gian trên
đồng hồ, chỉ thị dung lượng pin máy ghi hình.
- Năm 1993, công ty hoá chất Nichia của Nhật chế tạo được LED có ánh sáng
trắng có năng suất phát quang cao, bền gấp 3 ÷ 5 lần đèn huỳnh quang nên hiện
nay các nước sử dụng đèn LED trong chiếu sáng ngày càng nhiều. Người ta chế
tạo được những LED có công suất lớn nên được dùng để chiếu sáng ở đèn pin,
đèn ac quy cầm tay, đèn chiếu sáng trong nhà, đèn chiếu sáng ngoài đường.
Hiện nay, ở nhiều nước người ta đang chế tạo nhiều loại đèn chiếu sáng trong
nhà dùng LED để thay thế đèn ống huỳnh quang.
* Cấu tạo:
- Đèn LED có cấu tạo bao gồm một cực âm và một cực dương được tách ra bởi
một khối bán dẫn tại trung tâm. Khối bán dẫn này được ghép bởi 2 loại P và N.
Toàn bộ được đặt trong một vỏ nhựa, có tác dụng như một lăng kính để định
hướng ánh sáng phát ra ngoài.
* Nguyên lí làm việc:
- Hai cực âm - dương (P và N) của đèn LED đóng vai trò là cầu nối của dòng
điện. Dòng điện từ nguồn sẽ bị thu hút bởi mặt tiếp giáp P-N, từ đó tiến lại gần
nhau và tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này sẽ tạo ra các bức xạ
điện từ và sau đó giải phóng năng lượng, giúp bóng đèn phát sáng.
* Đặc điểm của đèn LED:
- Ưu điểm:
- Tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, kích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá
trình hoạt động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp,
không sử dụng thủy ngân như các loại bóng huỳnh quang thông thường.
- Nhược điểm:
- Với đèn led có chỉ số quang thông thấp thì ánh sáng hướng có thể làm chói mắt
khi sử dụng cho kiểu chiếu sáng chung trong hộ gia đình. Còn với chiếu sáng
ngoài trời, chiếu sáng đường phố thì ánh sáng led cường độ cao trong thời gian
dài sẽ kéo theo vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm ánh sáng.
- Tuổi thọ:
- Tuổi thọ của đèn LED phụ thuộc rất nhiều các yếu tố như chip LED, driver,
nhiệt độ, kết nối…. Về lý thuyết, đèn LED có tuổi thọ đến 100.000 giờ nhưng
thực tế Driver của LED quyết định đến 45 – 50% tuổi thọ của đèn LED.
* Số liệu kĩ thuật:
- Hiện nay có các loại từ 9W đến 60W. Đèn LED Ecosmart 9W có độ chiếu
sáng tương đương đèn sợi đốt 40W và có tuổi thọ 50000 giờ. LED trong đèn
pin, đèn chiếu sáng đeo trên đầu trên thị trường hiện nay có loại dùng ở dòng
điện tới 800mA nên độ sáng tương đương đèn sợi đốt 20W, do có pha nên chiếu
được rất xa.
* Sử dụng:
- Hiện nay, ở thành phố Đà Nẵng của Việt Nam đã dùng đèn LED chiếu sáng
rực rỡ về ban đêm trên 2 cầu qua sông Hàn. Đèn chiếu sáng ở thành phố Đà
Nẵng ban ngày dùng năng lượng Mặt trời tích điện vào ac quy, ban đêm tự động
cấp điện cho đèn LED chiếu sáng.
2. Bóng đèn Halogen:
- Đèn halogen là một bóng đèn sợi đốt bao gồm một dây tóc Wolfram được bọc
kín trong một bóng đèn nhỏ gọn với một hỗn hợp của một khí trơ và một lượng
nhỏ chất halogen như iod hoặc brom.
* Cấu tạo:
- Cấu tạo đèn pha Halogen gồm 3 phần chính là vỏ, dây tóc và khí Halogen.
+ Vỏ ngoài của bóng đèn Halogen làm từ chất liệu thủy tinh thạch anh. Trong
khi đó, phần dây đốt được cấu tạo bởi dây tóc tim pha, dây tóc tim cốt, giá đỡ và
các điểm nối tiếp nhau bằng nguồn điện.
+ Khí Halogen được sử dụng chủ yếu trong bóng đèn là Iot và Brom. Các chất
khí này khi tác dụng với Vonfram sẽ tạo ra quá trình hóa học khép kín. Ví dụ,
Iot kết hợp với Vonfram tạo nên Iodua Vonfram. Hợp chất này không bám vào
vỏ thủy tinh mà sẽ tách lại thành Vonfram và Iot khi chuyển động tới vùng nhiệt
độ cao của sợi đốt.
+ So với đèn sợi đốt thông thường dễ bị đen vỏ, giảm cường độ sáng khi
Vonfram bay hơi thì khí trong đèn pha Halogen giúp ngăn chặn thủy tinh đổi
màu và giữ cho đèn luôn bền.
* Nguyên lí hoạt động:
- Vì khí trong bóng đèn là khí trơ, một số phân tử kim loại không thể kết hợp với
phân tử khí nên chúng sẽ bám vào thủy tinh. Mặt khác, các phân tử kim loại còn
lại sẽ va chạm với phân tử khí Halogen, bật ngược lại bám vào dây tóc.
* Đặc điểm của đèn Halogen:
- Ưu điểm:
- Đèn pha Halogen thường được sử dụng để chế tạo đèn ô tô.
- Cường độ ánh sáng mạnh và khả năng chiếu sáng xa của đèn Halogen phù hợp
với yêu cầu chiếu sáng của đèn ô tô, giúp tài xế có thể quan sát tầm xa hơn 20m.
Hơn nữa, ánh sáng của loại đèn này không gây chói mắt, đảm bảo an toàn khi
tham gia giao thông.
- Đèn Halogen có khả năng chống tia cực tím. Mặc dù vỏ ngoài được làm từ
thủy tinh thạch anh nhưng chất liệu này không có khả năng ngăn chặn tia cực
tím. Chính vì vậy, các nhà sản xuất đã bổ sung bộ lọc tia cực tím vào trong bóng
đèn.
- Nhược điểm:
- Hiệu suất ánh sáng yếu do năng lượng tỏa nhiệt ra ngoài.
- Phản xạ chậm, độ chiếu sáng không được xa, vùng chiếu sáng không bao quát
rộng.
- Độ bền thấp hơn, dễ hỏng hóc do các tác động của môi trường.
- Tỏa nhiệt lớn, tốn nhiên liệu.
* Tuổi thọ:
- Đèn pha Halogen có tuổi thọ trung bình từ 1,5 - 2 năm, tương đương với 500 1000 giờ chiếu liên tục với công suất khoảng 55W.
* Sử dụng:
- Sử dụng đèn halogen làm đèn sưởi ấm. Với nguồn nhiệt năng phát tán lớn khi
hoạt động, đèn Halogen là lựa chọn lý tưởng cho người dùng lắp đặt để sưởi ấm
trong phòng tắm, nhất là vào mùa đông.
- Sử dụng đèn Halogen làm quạt sưởi trong sinh hoạt gia đình.
- Đèn Halogen chiếu sáng ô tô, xe máy.
 









Các ý kiến mới nhất