Les lampes
Transcription
Les lampes
Thème 1 : Confort dans l’habitat EX3 L’éclairage de l’habitat Tableau (1) Lampes Puissance (W) Flux lumineux (lm) Incandescence 40 430 Halogène 20 350 Fluorescente 36 3000 9 540 150 21000 Fluocompacte A vapeur de sodium à basse pression Tableau (2) Efficacité lumineuse Lampe halogène Lampe fluocompacte Lampe à vapeur de sodium Lampe à LED 2 800 350 7 000 400 140 9 70 5 1 000 8 000 15 000 50 000 2 900 5 000 1 900 2 800 80 80 15 80 Flux lumineux (lm) Puissance électrique consommée (W) Durée de vie (h) Température de couleur (K) Indice de rendu des couleurs Tableau (3) Lampe à incandescence Lampe fluocompacte 0,70 euros 4,90 euros 40 W 8W 1 000 h 10 000 h Prix d’achat Puissance (électrique consommée) Durée de vie Tableau (4) halogène Tube fluorescent LEDs Puissance d’une lampe 150 W 190 W 0,36 W Nb de lampes à utiliser 3 1 100 8h 8h 8h 200 jours 200 jours 200 jours 0,13 euros 0,13 euros 0,13 euros Type de lampes Nb d’heures par jour Nb de jours par an Prix moyen du kW.h Heures totales Energie consommée annuellement Prix consommation annuelle EX1 (voir tableau 1) - Déterminer la lampe la plus efficace après avoir complété le tableau 3.2. Quelle est l’économie réalisée par an si on utilise une lampe fluocompacte plutôt qu’une lampe à incandescence EX4 EX2 (voir tableau 2) 1) Quelle est la lampe qui consomme le moins d’énergie électrique pendant une même durée ? Justifier 2) Quelle est la lampe dont la lumière se rapproche le plus du Soleil ? Justifier 3) Quelle lampe a la meilleure efficacité énergétique ? Justifier. 4) 4.1. Calculer l’éclairement, supposé uniforme, produit par l’ampoule halogène sur une table de 3 m2. 4.2. Quel est le nom de l’appareil utilisé pour mesurer l’éclairement ? 5) Rappeler les valeurs extrêmes des (voir tableau 4) On dispose de plusieurs types de lampes qui restituent le même flux lumineux dans une pièce. - Compléter le tableau afin de déterminer le prix de revient annuel du fonctionnement de chacun de ces trois types de lampes EX5 Une lampe à incandescence contient du krypton et l’argon (des gaz inertes). Elle consomme une puissance électrique de 40W. La puissance qui est convertie en rayonnement dans le domaine visible est évaluée à 0,74 W. du 1) Quel est le rendement lumineux de la lampe? 6) Placer, sur un axe orienté en longueur 2) Pourquoi utilise t on du krypton ou de longueurs d’onde spectre visible des radiations d’onde, les domaines du l’ultraviolet et de l’infrarouge EX3 visible, de (voir tableau 3) 1) Rappeler la formule qui relie P, la puissance consommée d’une lampe, E, l’énergie consommée et t la durée d’utilisation 2) Pour chacune des 2 lampes, pour 10 000h d’utilisation : 2.1. Calculer consommée 2.2. Le prix de facturée par EDF l’énergie l’énergie électrique électrique 2.3. La somme dépensée au total avec le prix d’achat des lampes 3) 3.1. Pour chacune des deux lampes, calculer la somme dépensée au total par an (on considère que 10 000 h de fonctionnement correspondent environ à 5 ans d’utilisation) l’argon plutôt que du dioxygène ? EX6 Dans un lustre on place une ampoule à incandescence dont les indications inscrites sur la boîte sont : 100 W ; 2000 lm ; 2800 K ; 1000 h. 1) Que signifient ces indications ? 2) Rappeler le principe d'une lampe à incandescence. 3) Calculer l'efficacité lumineuse de cette lampe 4) Quel type de lampe à incandescence doit-on utiliser pour augmenter l'efficacité lumineuse et la durée de vie de ce type de lampe ? Expliquer son principe.