Новости


Нож из рессоры своими руками видео
Фотоотчёт о том, как я сделал ножик своими руками из авто рессоры. Было это уже издавна, я только на данный момент откапал эти фото. Я тогда работал электриком в поликлинике и у меня было много свободного

Купить обои для стен в интернет
Хотите недорого купить обои или ищете покрытия класса люкс? Интернет-магазин « СибСвет» рад предложить огромный ассортимент отделочных материалов – от демократичных вариантов до роскошных

Строительство домов из бруса и бревна
Строительством деревянных домов под ключ сегодня занимается множество фирм. Они же занимаются заготовкой и производством бревен. Цена дома под ключ зависит не только от размеров дома, но и от диаметра

Шкафы на балконе своими руками
Распашной интегрированный вариант. Фасады – МДФ, каркас из плит ЛДСП, фурнитура – матовый хром. Распашной интегрированный шкаф. Фасады – МДФ, каркас из плит ЛДСП, фурнитура – матовый хром. Главный недочет

Строительство загородных домов под ключ
« Новый Дом» занимается строительством качественного и доступного загородного  жилья. Наши головные офисы находится в Санкт-Петербурге и Москве, и мы строим дома по всей России. При

Строительство из бруса
Строительство домов из бруса неспроста пользуется большой популярностью у владельцев домов, так как этот материал весьма экономичен и экологичен. Помимо этого строительство из бруса позволяет воплотить

Суши 500
Иногда мы просто не знаем, что мы действительно хотим, не можем определиться с истинностью наших желаний. А вдруг, то, что мы желаем, не так значимо, чем совсем другие вещи. Тут надо определиться вот

Выездной бар
Можете ли вы представить себе мероприятие без прохладительных или горячительных напитков? Это, действительно, сложно. Когда человек веселиться от души и входит в раж, ему необходимо утолить жажду, насладиться

Лечение иногородних
Нередко люди приезжают в столицу уже нездоровыми или заболевают уже находясь там. Это и не удивительно. Ведь многие из них склонны к вредным привычкам, курят, пьют и так далее. Все это приводит к ослаблению

Удаление геморройного узла
В области заднего прохода существуют так называемые анальные валики, в толще которых находится большое количество извитых кровеносных сосудов. Эти вены испытывают немалые нагрузки, давление крови в них



Проволочное увядание: как светодиоды исчезают при повышении температуры

  1. Аннотация
  2. Задача
  3. кредиты
  4. Цитировать эту страницу
  5. MLA Стиль
  6. APA Style
  7. Вступление
  8. Условия и понятия
  9. Лента новостей на эту тему

Необходимое время сложности Короткое (2-5 дней) Предпосылки Нет Наличие материалов Легкодоступно Средняя стоимость ($ 50-100) Безопасность Вы никогда не должны смотреть прямо на светодиодный фонарик, так как это может привести к повреждению глаз.

Аннотация

Какое ваше любимое занятие в самый жаркий день года? Погрузить пальцы в ледяную реку? Тусоваться у бассейна? Отступить в прохладный подвал? Лежать неподвижно в тени? Вы, вероятно, не слишком стремитесь передвигаться и тратить много энергии, например, на скашивание газона под полуденным солнцем. Ну, ты не единственный. В этом проекте, посвященном науке о электронике, вы узнаете, что некоторые полупроводниковые устройства, такие как светодиоды (или светодиоды), работают одинаково. Когда их внутренняя температура повышается, их световая отдача снижается.

Задача

Определить, как мощность светодиодного фонарика меняется со временем при повышении его температуры.

кредиты

Кристин Стронг, Наука Друзья

Под редакцией Стивена Марановского, доктора философии, Philips Lumileds Lighting Company.

Цитировать эту страницу

Общая информация о цитировании предоставляется здесь. Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и при необходимости обновите цитату.

MLA Стиль

Штат научных друзей. «Проволочное увядание: как светодиоды исчезают при повышении температуры». «Друзья науки» , 28 июля 2017 г., https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Elec_p060/electricity-electronics/how-light-emitting-diodes-fade-as-tempera-increases. Доступ 19 мая 2019 г.

APA Style

Штат научных друзей. (2017, 28 июля). Проволочное увядание: как светодиоды исчезают при повышении температуры. Получено с https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Elec_p060/electricity-electronics/how-light-emitting-diodes-fade-as-tempera.ru-increases


Дата последнего редактирования: 2017-07-28

Вступление

Если вы когда-нибудь отправлялись в поход вглубь леса, вдали от какого-либо города или города, вы хорошо знаете комфорт и безопасность, которые может принести немного света. Люди узнали, как управлять огнем, по некоторым сведениям, около 400 000 лет назад, но первые портативные электрические фонари появились только до изобретения батареи и лампы накаливания, поэтому не были доступны до 1898 года. Эти ранние портативные фонари ( показано на рисунке 1) были впервые опробованы в отделении полиции Нью-Йорка. Они работали на цинкоуглеродных батареях, которые не обеспечивали хороший ток для неэффективных лампочек, которые использовались в то время. Сочетание плохих батарей и неэффективных ламп означало, что переносные фонари можно было включать только на короткое время, а затем им приходилось «отдыхать», прежде чем их можно было снова использовать. По этой причине их называли фонариками, потому что их можно было использовать только для того, чтобы получить «вспышку света», прежде чем снова их выключать. За последние 100 лет технология фонариков значительно улучшилась, но название до сих пор остается, по крайней мере, в Соединенных Штатах. В большей части остального мира их называют факелами.


В большей части остального мира их называют факелами

Рисунок 1. На этой фотографии показан один из первых фонарей, когда-либо созданных в 1899 году. (Wikipedia Commons, 2007.)


Традиционные фонарики работают, переводя выключатель фонарика в положение «включено», который «замыкает петлю» и позволяет току извлекаться из батареи фонаря и проходить через чрезвычайно тонкую вольфрамовую нить внутри лампы накаливания фонарика. Когда свободные электроны проходят через нить накала, они сталкиваются с атомами вольфрамовой нити и вибрируют их, нагревая их. Высокая температура временно поднимает связанные электроны в вибрирующих атомах вольфрама до более высокого энергетического состояния , и когда они возвращаются к своему нормальному состоянию, они испускают эту энергию в форме фотонов, основных единиц света. Свет, исходящий из колбы, распространяется во всех направлениях, но параболический отражатель собирает и фокусирует свет в узкий луч, так что вы можете найти свой путь к палатке в темноте.


Свет, исходящий из колбы, распространяется во всех направлениях, но параболический отражатель собирает и фокусирует свет в узкий луч, так что вы можете найти свой путь к палатке в темноте

Рисунок 2. На этом рисунке показана основная схема фонаря. Цепь замкнута, когда переключатель замкнут (включен) и ток течет от батареи и через лампочку накаливания. (Модифицировано из Energy Quest, 2007.)


В последнее десятилетие традиционный фонарик был модифицирован для использования твердотельной электроники. Маленькая лампочка накаливания была заменена полупроводниковым устройством, которое называется светодиод или светодиод. Полупроводники называются «полупроводниками», потому что они могут проводить или переносить электричество, но не так хорошо или просто, как обычный проводник, такой как медный провод. У светодиода нет нити накаливания, как у лампочки. Вместо этого он имеет диод, содержащий один полупроводниковый материал с дополнительными электронами (так называемый n-тип ), связанный вместе с другим полупроводниковым материалом с дополнительными «дырками», или дефицит электронов (называемый р-тип ). При таком расположении ток может течь только в одном направлении через диод.


При таком расположении ток может течь только в одном направлении через диод

Рисунок 3. На этом рисунке показано, как светодиоды излучают свет. (Wikimedia Commons, 2006.)


Когда батарея с достаточным напряжением подключена к диоду в правильном направлении - с отрицательной клеммой, подключенной к материалу n-типа, и положительной клеммой, подключенной к материалу p-типа, - свободные электроны в материале n-типа отталкивается от отрицательного заряда и притягивается к положительному электроду, при этом отверстия идут в другую сторону, и ток протекает через диод. Свободные электроны находятся в более высоком энергетическом состоянии, чем дырки, и когда они «падают» в дырки, они выделяют энергию в виде фотонов, основных единиц света. Виден ли этот свет или нет, зависит от того, как далеко они падают. Светодиоды сконструированы таким образом, что при падении электронов свет излучается в видимом спектре. Чем больше падение, тем больше энергии выделяется, и тем выше будет частота света.


Чем больше падение, тем больше энергии выделяется, и тем выше будет частота света

Рисунок 4. На этом рисунке показана видимая часть электромагнитного спектра, а также инфракрасная и ультрафиолетовая части ниже и выше диапазона видимой области. Обратите внимание, что красный имеет более низкую частоту (более медленные волны вверх-вниз), чем фиолетовый. (НАСА, 2007.)


Например, красный цвет имеет более низкую частоту, чем фиолетовый, поэтому «падение» электрона, необходимое для получения красного цвета, короче, чем падение, необходимое для получения фиолетового цвета.

Если вы перейдете на частоту, даже ниже видимого красного цвета, вы попадете в диапазон инфракрасного излучения . Вы не можете видеть инфракрасное излучение, но вы можете чувствовать его в виде тепла, когда вы приближаетесь к огню, духовке или лампе накаливания. Фактически, большая часть энергии, используемой для включения лампочки, идет на генерацию (нежелательного) инфракрасного излучения - только 5 процентов идет на производство видимого света. Напротив, светодиоды выглядят относительно круто, когда вы приближаетесь к ним, потому что, как правило, они излучают очень мало инфракрасного излучения. Они более эффективны, чем лампы накаливания, что означает, что их светоотдача на единицу потребляемой мощности (отношение) выше. Эффективность светодиодов варьируется в широких пределах и зависит от таких факторов, как цвет светодиода, способ его изготовления и количество проходящего через него тока. Независимо от их эффективности, светодиоды излучают тепло на своей базе, хотя и на многих других частотах, отличных от инфракрасного, в результате чего некоторая часть входной энергии идет на производство видимого света, а остальная часть расходуется на выработку тепла.

Оказывается, что важно отводить это тепло с помощью методов управления температурой , таких как теплоотводы, особенно с мощными светодиодами, потому что при повышении температуры эффективность и яркость светодиодов уменьшаются. В этом проекте, посвященном научным выставкам в области электроники, вы узнаете, как изменяется мощность светодиодного фонаря со временем, после того, как вы включите его, и он начнет нагреваться и приближаться к своей установившейся температуре, то есть к точке, в которой его внутренняя температура равна больше не меняется, и светодиод достиг своего теплового равновесия.

Условия и понятия

  • аккумулятор
  • Лампа накаливания
  • Цинк-углеродный аккумулятор
  • Текущий
  • Вольфрамовая нить
  • Свободные электроны
  • Связанные электроны
  • Состояние энергии
  • Фотон
  • Параболический отражатель
  • Электронный
  • полупроводник
  • Светодиод (LED)
  • диод
  • N-типа
  • Р-типа
  • Инфракрасное излучение
  • КПД
  • Радиатор
  • Устойчивое состояние
  • Тепловое равновесие
  • освещенность
  • Закон обратных квадратов

Вопросы

  • Как создается свет в традиционном фонарике?
  • Как сделан диод?
  • Может ли ток течь в обоих направлениях в диоде?
  • Как создается свет в светодиодном фонаре?
  • Почему светодиоды чувствуют себя круче, когда вы приближаетесь к ним, чем лампы накаливания?

Список используемой литературы

Эти источники описывают, как производятся светодиоды и как они работают:

Этот источник описывает тепло, генерируемое светодиодами:

Этот источник описывает электромагнитный спектр:

Лента новостей на эту тему

Примечание.

Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает приведенные выше статьи. Он не такой умный, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнайте больше о новостной ленте

регистрация

Вход на сайт

Забыли пароль?
Товар добавлен в корзину
в корзине 0 товаров
на сумму 0 руб.

Извините, покупка данного товара временно недоступна.