scheda_2 - Ferrari Susa
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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?