scheda_2 - Ferrari Susa

I.I.S. “Ferrari”
Ferrari” di Susa
Tomasella Andrea, Balsamo Alessandro, Perino Veronica, Pognant Michela, Zevola Manuela, Girotto Davide, Pierro Federica
La Lampadina
La lampadina è un dispositivo elettrico progettato per produrre luce.
Esistono lampadine basate su 3 diverse tecnologie:
1. Incandescenza, 2. Fluorescenza, 3. LED.
Lampada ad Incandescenza
Nelle lampade ad incandescenza la luce viene prodotta da un
filamento interno in tungsteno che viene portato ad essere
incandescente (attraverso il passaggio di corrente), questo filo è
posto all’interno di una ampolla di vetro o quarzo, questa
ampolla al suo interno ha dei gas (azoto, argo, ecc.) che non
fanno ossidare (bruciare) il filamento e ne limitano
l’evaporazione.
Nelle lampadine ad incandescenza solo il 5% dell’energia che
le alimenta viene convertita in luce, il restante 95% è
“sprecato” in calore.
Lampada Fluorescente (tubolare o a spirale)
Nelle lampade a fluorescenza la luce viene prodotta da un gas o un
vapore (es. di sodio o di mercurio), per effetto di una scarica
elettrica. Anche queste sono tipicamente costituite da un tubo di
vetro o di quarzo, dove al proprio interno si trovano dei gas, alle
estremità del tubo sono collocati 2 elettrodi, tramite i quali viene
prodotta la scarica elettrica.
Per errore molte volte vengono chiamate lampade al neon o tubi al
neon, anche se non sempre contengono neon (un gas), ma
contengono i vapori o gas di sodio o di mercurio e materiali
fluorescenti.
Le lampade fluorescenti hanno una vita maggiore rispetto a quelle
ad incandescenza, ma la loro durata è fortemente influenzata da
quante volte vengono accese / spente, perché con queste operazioni
c’è un maggior consumo degli elettrodi.
Mediamente le aziende produttrici hanno calcolato che le lampade
tubolari hanno una durata tra le 12000 e 15000 ore, invece quelle
compatte hanno una durata che va tra le 5000 e 6000 ore.
Queste lampade con il passare del tempo perdono leggermente la
quantità di flusso luminoso emesso, invece i modelli meno recenti
posso impiegare qualche minuto prima di raggiungere la massima
luminosità possibile.
IL LED
LED è l’acronimo di Light Emitting Diode (diodo ad
emissione luminosa). Alternativa alle lampade comuni, di
recente sviluppo, sono i LED, alimentati da un apposito
circuito elettronico. La luce in questo caso viene prodotta
tramite un processo fisico che dà origine all’emissione di una
particella luminosa: il fotone.
I led sono uno speciale tipo di diodi, e sono formati da un
sottile strato di materiale semiconduttore.
All’inizio i led era disponibili solo del colore rosso,
venivano utilizzati nei circuiti elettronici, nei display a 7
segmenti, successivamente vennero sviluppati led che
emettevano luce gialla e verde e vennero realizzati
dispositivi che integravano 2 led, generalmente uno rosso
e uno verde, permettendo così di visualizzare 4 stati:
spento, rosso, verde, giallo (rosso + verde) con un unico
dispositivo. Negli anni ’90 vennero realizzati led a luce blu, questo permetteva di
realizzare dispositivi che integrando 3 led (rosso, verde, blu) potevano generare
qualsiasi colore.
I led hanno la grande caratteristica di consumarsi molto lentamente, tra le 50000 e
80000 ore. Le lampadina LED sfruttano il 50% dell’energia per l’illuminazione,
molto maggiore del 5% sfruttato dalle lampadine ad incandescenza.
Alcuni utilizzi principali sono:
•
Retroilluminazione di display a LCD;
•
Illuminazione tasti del cellulare;
•
Nei semafori
•
Nelle luci dello “stop” delle auto;
•
Nei lampeggianti e nei veicoli di emergenza (ambulanze, polizia,ecc.);
•
Cartelloni a messaggio variabile;
•
Illuminazione.
I led si sono diffusi per i seguenti motivi:
•
Elevata affidabilità;
•
Lunga durata;
•
Elevata efficienza;
•
Basso consumo.
L’obbiettivo di questi dispositivi è di ottenere un’elevata
luminosità (4 volte maggiore delle lampade ad
incandescenza e a fluorescenza), basso prezzo, elevata
affidabilità (si consumano molto lentamente rispetto ad una
lampadina).
Torcia a LED
Esercitazione pratica in laboratorio:
Lampadina a
incandescenza
75W ad Lampadina a 75W a
fluorescenza (15W elettrici)
Quale lampadina illumina
di più?
Quale lampadina scalda di
più?
Quanto tempo (in secondi)
impiega il disco del
contatore a fare un giro
Calcolo del numero di giri in 1 ora (3600 secondi)
Proporzione:
1giro : t = x giri : 3600”
Calcolo:
x giri = (1*3600”)/t] = ……………………………………………………………………….
Calcolo della potenza elettrica consumata in 1 ora
Proporzione:
1kWh : 450g/h = x kWh : giri/h
Calcolo:
x kWh = 1*(giri/h)/450 giri/h= …………………………………..……………………….....
Supponendo che oggi 1KWh costi circa 15 centesimi di Euro
Lampadina a
incandescenza
75W ad Lampadina a 75W a
fluorescenza (15W elettrici)
(20%)
Lampadina a
incandescenza
25W ad Lampadina a 25W a LED
Costo 1 ora
x kWh * 0,15 €
Costo annuo
10 ore * 365 giorni
Quale lampadina illumina
di più?
Quale lampadina scalda di
più?