Evde Işık Kaynakları
Animasyonda geleneksel ampulden LED'lere kadar evde kullanılan ışık kaynaklarının çalışması ve özellikleri tanıtılıyor.
Teknoloji
Etiketler
ışık kaynağı, aydınlatma, lamba, geleneksel ampul, halojen lamba, kompakt floresan tüp, LED, ampul, ömür, filaman, LED ampul, LED çipi, priz, floresan katman, elektronik, elektrik akımı, elektrot, ışık, Edison, Thomas Edison, ısıl ışınım, elektromanyetik, görünür ışık, ısıl iletkenlik, ışık anahtarı, elektron yörüngesi, direnç, parçacık fiziği, atom fiziği, teknoloji, fizik
İlgili ekstralar
Görüntüler
Işık kaynakları
- geleneksel ampul - Tungstenden yapılan flaman, üzerinden geçen elektrik akımı etkisiyle akkor durumuna gelerek ışık yayar. Ömrü yaklaşık 1.000 saattir.
- halojen lamba - Çalışma prensibi geleneksel ampullerle aynıdır, ancak ömrü daha uzundur. Bunun sebebi cam muhafazada buharlaşan volfram atomlarını flamana geri ileten halojen atomların bulunmasıdır. Ömrü yaklaşık 1.500 - 5.000 saattir.
- tasarruflu ampul - İçinde soygaz ve cıva atomları bulunur. Elektrik akımı etkisiyle cıva atomları UV fotonları yaymaya başlar. Cam tüpün floresan kaplaması fotonları emer ve görünür fotonlar yayar. Ömrü yaklaşık 10.000 saattir (geleneksel ampülün 10 katı).
- LED - Işık yayan diyotlar enerji tasarrufu sağlayarak çalışır. Uzun ömürlüdür: yaklaşık 100.000 saat (geleneksel ampülün 100 katı).
Geleneksel ampul
Geleneksel, yani volfram madeninden elde edilen tungsten flamanlı ampulde elektrik akımı etkisiyle flaman akkor hale gelerek ışık yayar. Işık çıkışının nedeni, üzerlerinden geçen elektrik akımı etkisiyle volfram atomlarının titremesi ve ardından titreme enerjisinin bir kısmını foton yayarak serbest bırakmasıdır.
Geleneksel tungsten flamanlı ampulün cam muhafazasının içi inert gaz, yani bir soygaz ve azot gazı karışımı ile doludur, çünkü tungsten flaman, havadaki oksijene maruz kalırsa lamba açıldığında hemen yanıp kül olur.
Geleneksel ampullerin verimliliği düşüktür, elektrik enerjisinin sadece %2'si görünür ışığa dönüşür. Ömürleri yaklaşık 1.000 saattir.
Halojen lamba
Halojen lambaların çalışma prensibi geleneksel ampullere benzer. Üzerinden geçen elektrik akımı etkisiyle flaman ışık yayar. Flamanın çevresindeki soygazda halojen atomları bulunduğundan geleneksel ampullere göre daha uzun ömürlüdür. Isı etkisiyle buharlaşan volfram atomları, halojen atomlarına bağlanır. Oluşan volfram-halojenür, flamanın çevresinde ısı yüzünden ayrışır, volfram ise flamanın yüzeyine çöker.
Bu olay, flamanın incelmesini yavaşlatarak ömrünü uzatır. Flamanın sıcaklığı artırılabileceğinden verimliliği yüksektir, yani enerjiden tasarruf sağlanır.
Tasarruflu ampul
Tasarruflu ampullerde elektrotlar elektronlar yayar. Cam tüpün içi, cıva atomlarıyla karıştırılmış soygaz ile doludur. Cıva atomları elektronlar tarafından tetiklenir ve kısa dalga boylu morötesi fotonlar açığa çıkar. Cam tüpünün iç yüzeyini kaplayan floresan tabaka, bizim için görünmez olan UV fotonlarını emer ve görünür fotonlar yayar.
Cıva atomlarının foton yaymasının nedeni, elektronlarının elektrotlardan çıkan elektronlar tarafından tetiklenip daha yüksek enerji verir hale gelmesidir. Elektronun enerjisi, orijinal seviyesine düşerken enerji farkını UV fotonu halinde serbest bırakır. Floresan katman ise fotonları görünür ışığa dönüştürür.
Tasarruflu ampullerin ısı kaybı, geleneksel ampullerden daha az olduğu için verimlilikleri de daha yüksektir; 20 wattlık bir tasarruflu ampulün yaydığı ışık, 100 wattlık geleneksel ampule eş değerdir. Ömrü yaklaşık 10.000 saat, yani geleneksel ampulün 10 katıdır.
LED
- LED
- LED ampul
- LED çipi - Elektrik enerjisini ışığa dönüştüren yarı iletken devre elemanı.
- plastik kılıf
- +
- -
- vidalı duy
- elektronik devre
- muhafaza - İç yüzeyi floresan kaplıdır. Buna LED tarafından yayılan ışık çok küçük dalga boyu genişliğinde ve renkli olduğu için gerek vardır. Floresan tabaka ışığı emer ve beyaz ışık yayar. (RGB-LED denilen eski model lambalarda bunun yerine kırmızı, yeşil ve mavi LED'ler kullanılıyor, bu üç renk karıştırılarak beyaz renk elde ediliyordu.)
- LED çipi - LED ampuller ışığın gücünü artırmak için birçok LED çipi yerleştirilir. LED çipi, yarı iletken devre elemanıdır (LED = light emitting diode; ışık yayan diyot) ve elektrik akımı etkisiyle ışık yayar.
- LED çipi
- n tipi yarı iletken katman
- p tipi yarı iletken katman
- + yüklü delik
- elektron
LED lambalarda ışığın çıkışı LED çipi tarafından sağlanır. İç aydınlatmada kullanılan LED ampuller, yeterli parlaklık elde etmek için fazla sayıda LED çipi içerir. Bir LED çipi, içlerinde yüklerin serbestçe hareket ettiği iki yarı iletken katmandan oluşur. "n" katmanı elektron fazlası olan negatif taraf, "p" katmanı ise elektron eksikliğine, yani deliğe sahip olan pozitif taraftır.
Elektrik akımı etkisiyle yükler harekete geçer ve elektronlar ile delikler birleştiğinde enerji fotonlar halinde serbest kalır.
LED'lerin ömrü yaklaşık 100 bin saat, yani geleneksel ampullerin 100 katıdır. Işık verimi oldukça iyidir; 4 wattlık bir LED ampulün yaydığı ışık, 100 wattlık bir geleneksel ampule eş değerdir. LED ampuller, enerji maliyetleri çok düşük ve çevre dostu yapay ışık kaynaklarıdır.
İlgili ekstralar
Amerikalı elektrik mühendisi Edison, günlük yaşamı değiştiren ampulü 1879 yılında icat etti.
Altyapı gaz, elektrik gibi enerji, telefon, kablolu TV, internet gibi iletişim ile su ve kanalizasyon hizmet türlerini kapsar.
Dalgalar hayatımızın birçok alanında son derece önemli bir rol oynamaktadır.
Elektrik enerjisinin elektrik santrallerinden tüketicilere iletilmesini sağlar.
Elektromıknatısla çalışan mekanik bir cihazdır.
Öncelikle elektroteknik alanda çalışan fizikçi ve mucit, İkinci Sanayi Devrimi'nin şüphesiz en parlak isimlerinden biri oldu.
Animasyonda cep telefonunun yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Kondansatörler elektrik enerjisini elektrik yükü şeklinde depolar.
Animasyonda saç kurutma makinesinin yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Manyetik alanda döndürülen iletken çerçeve aracılığıyla elektrik akımı üretilebilir.
Animasyonda buharlı ütünün yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Animasyonda buzdolabının yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Elektrikli süpürge hafif vakum oluşturur ve içine giren yüksek basınçlı havanın yardımıyla tozu emer.
Troleybüs ve tramvay, çevre dostu oldukları için şehir içi ulaşımında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Güneş ışığının enerjisini güneş kollektörü ve güneş pili yardımıyla kullanıyoruz.
Günümüzde ev planlarken ve inşa ederken çevreyi korumak adına yapabileceklerimizin sayısı oldukça fazladır.
LCD ekranlar görüntü oluşturmakta sıvı kristallerin ışığı kırma özelliklerini kullanır.
Animasyonda mikrodalga fırının yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Animasyonda optik disklerin yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Animasyonda otomatik çamaşır makinesinin yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Pasif evlerde hoş bir iç mekan iklimi, geleneksel ısıtma ve soğutma sistemleri kullanılmadan sağlanabilir.
Animasyonda tüplü televizyonun yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Işık ışını, iki farklı kırılma indisi özelliğine sahip ortamın sınırında kırılır ve yansır.
Görüntüde üç temel musluk tipinin çalışması tanıtılıyor.
Animasyonda saydamlık, opaklık, röntgenin çalışma prensibi ve maddelerin ışık emme özelliği tanıtılıyor.