Energia elettrica e luce hanno una relazione bidirezionale: È possibile convertire facilmente uno a altro. Lampadine producono luce da una corrente elettrica, e celle solari generare elettricità dalla luce. Esperimenti di esplorare questa relazione indagare l'efficienza delle tecnologie di illuminazione, misurano l'intensità della luce e verificano l'output delle celle solari.
Intensità luminosa
Luce visibile è disponibile in una gamma di livelli di intensità, dal buio totale alla accecante luminosità. Dispositivi elettronici chiamato fotometri misura luminosità in unità denominate lumen. Ottenere un fotometro e misurare il livello di lumen di luce riflettuto da colori diversi di carta, all'interno di un armadio scuro e luce diretta del sole.
Prendere in prestito o acquistare un autotrasformatore variabile. Questo dispositivo consente di variare la tensione della corrente domestica da zero a 120 volt. In una stanza buia, una lampada standard di alimentazione con trasformatore e misurare la sua luminosità con un fotometro. Registrare la luminosità in lumen mentre si cambia la tensione a 5 volt passi da zero al massimo. Rappresentare graficamente i risultati su carta millimetrata, utilizzando luminosità come l'asse y e la tensione per l'asse x.
Efficienza di illuminazione
Produttori di illuminazione desidera produrre lampade che fanno il possibile più luce per watt di elettricità. Tecnologie di illuminazione diverse, ad esempio compatto lampade fluorescenti (CFL) e lampade ad incandescenza, hanno diversi livelli di efficienza. Ottenere una lampada diodo luminoso (LED), una lampadina fluorescente e una lampadina a incandescenza e misurare la luminosità di ognuno con un fotometro. Dividere il lume lettura di wattaggio della lampada per ottenere un numero di efficienza. Determinare che ha la massima efficienza.
È anche possibile misurare l'efficienza delle lampade di misurare la loro temperatura. Per una lampadina, calore è energia sprecata, in quanto non aiuta ad per illuminare una stanza. Utilizzare un termometro elettronico o a raggi infrarossi per misurare la temperatura di una lampada a LED, un CFL e una luce incandescente. Determinare quale è il più caldo e scopri se qualsiasi non produrre nessun calore a tutti.
Celle solari
Si possono leggere i benefici dell'energia solare e mi chiedo perché l'energia solare non fa funzionare tutto. La risposta comporta quanta energia è possibile ottenere dalla luce del sole e quanta energia i costi. Ottenere una cella solare di qualsiasi dimensione. Misurare la corrente e tensione di uscita sotto luce diretta del sole. Essere sicuri di angolo la cella solare, in modo che punti direttamente al sole. Moltiplicare la corrente in ampere per la tensione per ottenere energia elettrica in watt. Misurare l'altezza e la larghezza della cella solare e determinare quale frazione è di un metro quadrato. Poiché la luce solare ricevuta trasporta circa 1.000 watt per metro quadrato di superficie terrestre, questo determina la maggior potenza che può fare una cella solare. Dividere la cifra di watt per la zona come una frazione di un metro quadrato e poi dividere per 1.000. Il risultato è l'efficienza della vostra cella solare.
Costante di Planck
È possibile eseguire esperimenti che coinvolgono luce ed elettricità con un apparato di costante di Planck. Alcune forme del dispositivo utilizzano una serie di LED colorati, un reticolo di diffrazione e un multimetro. Potete misurare la tensione e la corrente per ogni LED con il metro e determinare la lunghezza d'onda della luce con la griglia. Tensione del LED e la lunghezza d'onda della luce, si calcola h, la costante di Planck, un numero universale che riguarda la lunghezza d'onda della luce alla sua energia.
Giocattoli solari
Per i bambini piccoli, poco costosi giocattoli solare possono fornire divertimenti e intuizione. È possibile mostrare un bambino che l'auto o il robot viene eseguito quando il sole splende su di esso, ma quando si blocca il sole, si tratta di una battuta d'arresto. Se si mette il giocattolo in una stanza buia e brillare una torcia forte su di esso, la luce fa il giocattolo spostare. Girare la luce spenta, e il giocattolo si ferma. Si può spiegare a lei che energia in luce, dal sole o da un'altra fonte, rende il giocattolo funziona.