Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

9 frågor/svar hittade

Elektricitet-Magnetism [19465]

Fråga:
Hur fort kan elektroner röra sig i ett modernt lysrör?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej Hur fort kan elektroner röra sig i ett modernt lysrör?
/Andrew B, Berzeliusskolan, Linköping

Svar:
Det är svårt att svara på. Från spänningen över röret borde man kunna beräkna energin (och därmed hastigheten) hos de accelererade elektronerna (av storleksordningen 100 eV), men gastrycket är inte försumbart (länk 1) så elektronerna saktas ner genom kollisioner. Det är ju dessa kollisioner som ger upphov till UV-ljus som genom fluorescens (fråga 2439 ) ger upphov till det synliga ljuset.

UV-ljuset (från kvicksilver) har våglängden 254 nm. Omräknat till energi i eV är detta

E = hc/(l*e) = 6.6*10-34*3*108/(254*10-9*1.6*10-19) = 4.9 eV

Elektronerna måste alltså ha minst 4.9 eV rörelseenergi. Vi kan räkna ut hastigheten från rörelseenergin med hjälp av det klassiska uttrycket

mv2/2 = 4.9*1.6*10-19 = 7.8*10-19 J

Hastigheten blir då 0.004c eller 0.4% av ljushastigheten.

Se vidare länk 1, 2 och Fluorescent_lamp .
/Peter E

Nyckelord: lysrör [9];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/lighting.html
2 http://home.howstuffworks.com/fluorescent-lamp1.htm

*

Elektricitet-Magnetism [17318]

Fråga:
Hej. Jag undrar om plasma är synligt för ögonen och om människor har lyckats skapa plasma?
/alfred w, Södermalmskolan, Stockholm

Svar:
Ett plasma är joniserad gas, där alltså elektroner är frigjorda från atomerna. Elektronerna kan rekombinera (förena sig med jonerna) och sänder då ut elektromagnetisk strålning. Vilken våglängd som sänds ut beror på vilken gas man har, men strålningen är ofta i form av synligt ljus. Urladdningar vid höga elektriska spänningar bildar plasma och är synliga: blixtar och koronaurladdningar. De senare är ofta svaga (förekommer t.ex. vid kraftledningar) men blixtar kan man oftast se. Det vanligaste plasmat som finns överallt är i lysrör , se länk 1.

I Plasma_(physics)#Common_plasmas finns en lång lista på olika plasmor, naturliga och konstgjorda.

Nedanstående bild på ett naturligt plasma, resterna av Tycho Brahes supernova, kommer från Wikimedia Commons (NASA).



/Peter E

Nyckelord: lysrör [9]; supernova [13];

1 http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/wfluor.html

*

Elektricitet-Magnetism [13977]

Fråga:
Hur länge ska en lysrörslampa vara släckt för att man ska tjäna på det energimässigt innan man tänder den igen? Har hört att det går åt mycket energi för att tända ett lysrör så man sparar på att inte släcka. Men hur låg tid gäller det? Om jag ska vara borta en halvtimme ska jag släcka under den tiden då?
/Linéa J, Polhemsgymnasiet, Göteborg

Svar:
Linéa! Moderna lysrör drar mycket lite extra ström vid uppstart så du kan bortse från denna effekt. Du spar alltså energi även om lysröret bara är släckt en kort stund.
/Peter E

Nyckelord: lysrör [9];

1 http://fragelada.fysik.org/index.asp?keyword=lysr%F6r

*

Elektricitet-Magnetism [13608]

Fråga:
Ett lysrör innehåller en gas. elektroderna värmer upp gasen och elektronerna börjar hoppa och framställa ljus. eftersom gasen återanvänds hela tiden så tar ju aldrig gasen slut. hur kommer det sig att lysrör "tar slut" ?
/Björn B, Montessoriskolan Casa, Göteborg

Svar:
Det finns glödtrådar i båda ändar av lysröret (tänk på att det finns två elektroder i varje ända). Det är ofta dessa glödtrådar (som används när lysröret tänds) som går sönder. Annars kan man tänka sig att gasen läcker ut eller luft läcker in under mycket lång tid. Se länk 1 och 2 för mer än du någonsin vill veta om lysrör - du får nog ta hjälp av någon äldre med engelskan. Länk 2 innehåller dessutom bra information om lågenergilampor.

Lysrör lyser svagt av det elektriska fältet nära en högspänningsledning (c:a 100 kV). Följande inlägg finns på http://www.sydsvenskan.se/lund/sandby-slipper-kraftledning/:

"Jag minns när jag och min far hälsade på en granne som bodde utanför Södra Sandby. Han hadde hängt upp upp lysrör i snören i trädgården som lyste på natten och det var inga ledningar inkopplade. Bara lysrör som glödde i natten (spooky)"
/Peter E

Nyckelord: lysrör [9]; lågenergilampa [13];

1 http://home.howstuffworks.com/fluorescent-lamp.htm
2 http://members.misty.com/don/f-lamp.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [12865]

Fråga:
Kan man bli brun om man sitter innanför en vanlig glasruta? Vilka strålar, UV-A UV-B UV-C, går igenom glas och vad gör de olika strålarna?
/Roger S, Berzeliusskolan, Linköping

Svar:
Roger! Det måste vara vår i luften nu när vi får in frågor om solbränna...

Det ultravioletta ljuset kan delas in i tre våglängdsområden: UV-C mellan 100 och 280 nm, UV-B mellan 280 och 315 nm och UV-A med våglängder mellan 315 och 400 nm. Som jämförelse kan nämnas att det för människan synliga ljuset ligger mellan 380-780 nm. Enligt Länk 1 absorberas all UV-C från solen i atmosfären, och UV-B absorberas till stor del av ozonlagret. UV-A absorberas dock nästan inte alls av atmosfären.

Enligt länk 2 är det UV-B som som effektivast bildar pigment i huden, om pigmentet därefter utsätts för UV-A så uppkommer solbränna.

Vanligt fönsterglas absorberar i stort sett all strålning med våglängder under 300 nm, vilket alltså innebär att det stoppar UV-B och UV-C, men släpper igenom UV-A. Från detta drar jag slutsatsen att om huden i förväg utsatts för UV-B, och därmed bildat pigment, bör man kunna bli brun "i efterhand" även om man sitter bakom fönsterglas!

I sammanhanget är det intressant att veta att ljuset från lysrör i solarier domineras av UV-A, vilket gör att man bygger upp ett mycket sämre solskydd mot UV-B som är farligast för huden i ett solarium. Om huden inte fått bygga upp ett bra skydd mot UV-strålning, men trots detta utsätts för starkt solljus, kan den inte absobera UV-ljuset och resultatet blir ett inflammationstillstånd med rodnad, ömhet och i vissa fall även blåsbildning - "soleksem". Så småningom fjällar huden av, och har man otur och är överkänslig samt utsätter sin hud för upprepade solskador i huden så kan hudcancer uppkomma. (Från länk 2.)



/Margareta H/lpe

Nyckelord: UV-ljus [11]; lysrör [9]; strålning, faror med [23]; #ljus [63];

1 http://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/start/Sol-och-solarier/njut-av-solen/UV-stralning/
2 http://www.reseledaren.nu/solskyddsmedel.asp

*

Energi [723]

Fråga:
Är det miljövänligt att använda lågenergilampor?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Minskar jag den totala energikostnaden (inklusive kostnader för glödlampor och elförbrukning) om jag skaffar mig lågenergilampor till en villa med direktverkande el?
/Karin O, Mörarp, Mörarp

Svar:
En mycket bra fråga, som är ett av många exempel på att man, om man vill värna om vår miljö, måste ta hänsyn till alla effekter. Tåg är ju till exempel ett mycket energieffektivt och miljövänligt transportmedel, men man måste också ta hänsyn till exempelvis tunnelbyggande (tänk på Hallandsåsen!) och hur man producerar den ström som tågen behöver.

Lågenergilampor är små kompakta lysrör, som i stället för en glödtråd har en gas i vilken det blir en urladdning. Lågenergilampor innehåller miljöfarliga ämnen (t.ex. kvicksilver), så när de går sönder måste de tas om hand på ett bra sätt.

Lågenergilampor är betydligt dyrare än vanliga lampor, men de varar längre, så kostnaden blir ungefär densamma. Det har ingen betydelse om värmen kommer från lampor eller element - all energi från lamporna utom den lilla del som går ut genom fönstren används till uppvärmning. Dessutom är det ju så att vi behöver mest uppvärmning på vintern när vi även behöver mest ljus. Värmen från utspridda lampor blir även jämnare fördelad i rummet än från enstaka element.

Skulle man då lika gärna kunna använda bara lampor för uppvärmningen? Nej, det skulle bli för dyrt. Visserligen blir energiförbrukningen (det vill säga elräkningen) densamma, men lamporna går sönder efter en tid, medan ett el-element kan användas mycket länge. Dessutom blir det väldigt ljust hela natten, vilket kan vara störande.

Se även Lågenergilampor sprider kvicksilver med soporna .

Ljuskällor

Ljuskällor är konstruktioner som genererar ljus. Det finns flera olika ljuskällor som bygger på varierande fysikaliska fenomen. Nedan är en sammanställning av fördelar och nackdelar med olika ljuskällor. Detaljer om hur de olika ljuskällorna fungerar finns under länk 1, i Wikipedia-artiklarna Glödlampa och Lågenergilampa samt under nyckelordslänkarna nedan.

Eftersom olika ljuskällor skapar ljus på olika sätt (se nedan) så är fördelningen av ljuset med olika våglängd (spektrum) mycket olika, se figuren nedan.

Glödlampa
Mycket gammal och etablerad ljuskälla som är på väg att fasas ut genom EU-bestämmelser (Incandescent_light_bulb ). Glödlampan har en glödtråd (vanligen av wolfram) som ljuskälla. Glödtråden omges av en skyddande gas (vanligen en ädelgas) innesluten i en glaskolv. Glaskolven är fastsatt i en metallsockel, och elektriskt ledande trådar går från glödtrådens ändar ut genom sockeln. Glödtråden fungerar som ett elektriskt motstånd, och då ström leds genom den blir den het och fungerar därmed som en svartkroppsstrålare (temperaturstrålning ) som avger ljus och värme.
++ billig
+ behagligt, varmt ljus
- dålig ljuseffektivitet, c:a 2% (ger mycket värme, Incandescent_light_bulb#Efficiency_comparisons )

Lysrör
Etablerad ljuskälla i vissa miljöer, speciellt offentliga (Fluorescent_lamp ). Lysrör är en elektrisk ljuskälla som joniserar argon och kvicksilverånga för att bli elektriskt ledande varvid UV-ljus skapas. UV-ljuset exciterar elektroner i det fluorescerande pulver som är anbragt på glasrörets insida. När den exciterade elektronen återfaller i sin lägre bana avges synligt ljus. Glaskvaliteten i röret förhindrar UV-läckage.
+ relativt billigt
+ bra ljuseffektivitet (c.a 10 gånger bättre än en glödlampa)
+ lång livslängd
+ ljuset kan anpassas för olika behov med olika fluoriscenter
- startar upp långsamt (sekunder)
- kallt ljus
- svåra att reglera ljusstyrkan ("dimma")

Lågenergilampa
Är i princip ett litet lysrör och har därför liknande fördelar och nackdelar (Compact_fluorescent_lamp , Lågenergilampa )
+ relativt billig
+ bra ljuseffektivitet
+ lång livslängd (varierar dock)
- startar upp långsamt (sekunder)
- kallt ljus
- innehåller kvicksilver
- åldras (effektiviteten försämras)
- temperaturkänslig
- kan ej "dimmas"

Halogenlampa
Används mest i tillämpningar där man vill ha en liten ljuskälla, t.ex. bilstrålkastare, spotlight (Halogen_lamp ). En halogenlampa är en slags glödlampa som innehåller halogengas, vanligen av jod eller brom. I halogenlampan är temperaturen hos glödtråden högre än i en vanlig glödlampa. Den höga temperaturen gör att glödtråden förgasas till viss del men de gasformiga atomerna sublimerar och återgår till glödtråden i ett kretslopp så att den håller 2-4 gånger längre och ger mer ljus än en glödlampa. Halogenlampans ytterhölje är gjort av värmetåligt kvartsglas och har vanligen ett UV-skydd för att filtrera bort UV-strålning.
+ lite högre ljuseffektivitet än en vanlig glödlampa pga högre temperatur
+ innehåller inga tungmetaller
- relativt dyr
- kräver normalt lågspänning så man behöver en transformator

Lysdiod
Kommer nog att etablera sig som en mycket viktig ljuskälla när problemen högt pris och onjutbart ljus har lösts (Light-emitting_diode ). Lysdiod (Light Emitting Diode, LED) är en diod som utstrålar inkoherent monokromatiskt ljus vid en elektriskt framåtriktad spänning. Till skillnad från glödlampor, som kan använda likström eller växelström så kräver lysdioder likström med rätt polaritet (några få volt). När spänningen genom PN-övergången är i rätt riktning, flyter en betydande ström genom dioden. Strömmen säges då vara framåtriktad. Spänningen över lysdioden är i detta tillfälle stabil för en given lysdiod och proportionell mot energin av de utstrålade fotonerna. Speciella konstruktioner (fråga 12571 ) kan ge vitt ljus.
+ bra ljuseffektivitet
+ ej stötkänslig
+ mycket lång livslängd även om den tappar i effektivitet
+ innehåller inga tungmetaller
+ kan göras mycket små
+ ljuset kan fokuseras till en stråle utan reflektor
-- mycket dyr än så länge
- kallt ljus
- temperaturkänslig (speciellt för värme)

Översikt över de vanligaste lamptyperna (från Sydsvenska Dagbladet 5/12/09):

Glödlampa   Lågenergilampa   Halogenlampa   LED-lampa
   60W           15W            35W         7-15W
710 lumen      710 lumen       710 lumen   710 lumen
12 lumen/W     50 lumen/W      20 lumen/W  50-100 lumen/W

Se Luminous_efficacy för en översikt av effektiviteten (verkningsgraden) av olika ljuskällor. Se länk 2 och Plasma_lamp för information om plasmalampor.



/Peter Ekström

Nyckelord: *miljöpåverkan [14]; uppvärmning av bostäder [2]; lågenergilampa [13]; glödlampa [18]; lysdiod [12]; lysrör [9]; halogenlampa [3]; verkningsgrad [20]; #ljus [63];

1 http://www.blewbury.co.uk/energy/lighting.htm
2 http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/energi/article3079117.ece

*

Energi [9338]

Fråga:

Hur stor del av den elektriska energin i

a) en glödlampa

b) ett lysrör

omvandlas till synligt ljus?
/josef e, Linneaskolan, Ljungskile

Svar:

a) 5 - 8 %

b) 20 - 40 %

Se länk 1 för detaljerad information om effektiviteten hos olika ljuskällor.
/KS/lpe

Nyckelord: lysrör [9];

1 http://www.easydonations.net/compactfluorescentlightbulbs.htm

*

Blandat [62]

Fråga:
När man tänder en lampa med lysrör blinkar den ett par sekunder innan den får sitt konstanta sken. (Att jämföra med en vanlig glödlampa som tänds direkt.) Varför?
/

Svar:
Glödlampor och lysrör fungerar på helt olika sätt. I glödlampan är det en tråd som upphettas så att den glöder av en ström. Detta sker mycket snabbt.

I lysröret så sker en urladdning av elektroner som rusar genom en tunn gas. När elektronerna stöter på gasatomerna så blir dessa exciterade och utsänder ljus. Detta ljus omvandlas sedan till andra våglängder i ett (fluoriscerande) skikt på lysrörets insida. Det tar en viss tid innan urladdningen i lysröret har stabiliserats och då kan det bli blinkningar. En del typer av lågenergilampor fungerar i princip som lysrör.

Undersök: Med hjälp av ett gitter eller en enkel spektrometer kan man undersöka ljuset från olika lampor. Vad är det för skillnad på ljuset från en vanlig lampa och från ett lysrör?

Nyckelord: lysrör [9]; lågenergilampa [13]; *vardagsfysik [60];

*

Ljud-Ljus-Vågor [981]

Fråga:
Vi har just nu i åk 4 arbetat med elektricitet,vilket har varit otroligt givande.

På väg in till stan har reklam kommit upp om lågprisenergilamporna som ju inte alls ser ut som de glödlampor vi jobbat med och som ju lätt kan få eleverna att förstå begreppet "sluten krets". Hur fungerar dessa lågenergilampor? Som små lysrör? Enkel förklaring... tack!
/Marita B, Asklandaskolan, Fritad

Svar:
Precis som Du säger så fungerar lågenergilampor som små lysrör. Tyvärr är de inte så åskådliga att använda i undervisningen eftersom man inte ser kretsen inne i lampan.

I ett lysrör så finns det en gas som sänder ut ljus. Detta ljus "har fel färg" för våra ögon, det är blått och ultraviolett. Därför har man ett skikt på insidan av röret som "omvandlar ljuset" till en mer röd färg.

Läs Uppslagsordet lysrör i Nationalencyklopedin innehåller en bra artikel både om lysrör och lågenergilampor.
/GO

Nyckelord: lysrör [9]; lågenergilampa [13];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7181 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-26 10:23:43.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.