Relatório do experimento “LUMINOTÉCNICA E FONTES LUMINOSAS (LUMLAM)”

 

Relatório do experimento “LUMINOTÉCNICA E FONTES LUMINOSAS (LUMLAM)”

Clara Mayumi Bertolino Hamada, Murillo Souza dos Santos Pereira Neto

Resumo – Este documento apresenta verificações experimentais dos conceitos teóricos que envolvem luminotécnica, dentre os quais, são analisadas as características operativas e princípios de funcionamento de reatores, starters, lâmpadas fluorescentes, de gás de mercúrio, de vapor de sódio e mistas e as implicações práticas que cada elemento desse tem em situações da vida cotidiana: consumo, eficiência, vida-útil e custos.

Palavras-chave— Iluminação, lâmpada, reator, starter,

1. Fundamentação teórica

Os fundamentos teóricos utilizados no presente relatório são:

• Lei de Ohm:

[pic 1]

• Definição de potência elétrica:

[pic 2]

1. Metodologia

A metodologia seguida ao longo dos experimentos realizados foi fornecida pelo professor através do roteiro da experiência [1], a qual está descrita abaixo.

1. Lâmpada fluorescente

1. Reator indutivo com starter (tensão nominal 127 V) para uma lâmpada fluorescente 20WT12

Alimentar uma lâmpada fluorescente de 20WT12, utilizando um reator indutivo (tensão nominal de 127V) com starter, conforme o arranjo indicado na figura 1.

Fig. 1 - Lâmpada 20WT12 alimentada por um reator indutivo convencional com starter

[pic 3]

Fonte - Experimento: Luminotécnica e fontes luminosas [1]

1. Partida com starter FS-2: introduzir um starter FS-2 (adequado para uma lâmpada de 20W) e energizar o conjunto.

2. Medição da potência fornecida à lâmpada: utilizando o starter modelo FS-2, após ligar o conjunto à rede, abraçar o condutor de alimentação com o wattímetro e ligar as pontas de medida de tensão aos terminais do starter. Anotar os valores de tensão, corrente e potência, selecionando convenientemente a chave comutadora do aparelho.

3. Medição da potência absorvida pelo conjunto reator-lâmpada: nas mesmas condições do item anterior, após ligar o conjunto à rede, abraçar o condutor de 2 alimentação com o wattímetro e ligar as pontas de medida de tensão aos terminais da fonte de alimentação. Anotar os valores de tensão, corrente e potência selecionando convenientemente a chave comutadora do aparelho. Estimar as perdas do reator. Calcular o fator de potência, dividindo a potência medida pelo produto da tensão com a corrente.

4. Partida com starter FS-4: substituir starter FS-2 pelo modelo FS-4 (adequado para uma lâmpada de 40W). Anotar o comportamento observado.

1. Reator indutivo com starter (tensão nominal de 127 V) para uma lâmpada fluorescente 40WT12

Observação: nesta montagem existe uma lâmina de alumínio situada embaixo da lâmpada fluorescente. A lâmina conta com um terminal que deverá ser ligado ao neutro da fonte, para melhorar as condições de partida da lâmpada. A figura 2 mostra o esquema completo da ligação neste caso. As letras M,B,A,V indicam as cores dos terminais da bancada didática: M=marrom, B=branco, A=azul, V=vermelho.

Fig. 2 - Lâmpada 40WT12 alimentada por um reator indutivo com starter

[pic 4]

Fonte - Experimento: Luminotécnica e fontes luminosas [1]

1. Medição das tensões do reator em vazio: ligar o conjunto à rede, sem a lâmpada, e medir a tensão em circuito aberto do reator. Para tanto, utilizar o wattímetro como voltímetro, ligando apenas as pontas de medida de tensão entre os pontos A (azul) e V (vermelho) do reator.

2. Partida com starter FS-4: desligar o conjunto da rede e introduzir a lâmpada e um starter FS-4 (adequado para uma lâmpada de 40W). Energizar o conjunto e observar os fenômenos durante o processo de ignição da lâmpada. Medir a tensão entre os pontos A (azul) e V (vermelho).

1. Reator indutivo de partida rápida (tensão nominal 127V) para uma lâmpada fluorescente 40WT12

A figura 3 mostra o esquema completo da ligação neste caso:

Fig. 3 - Lâmpada 40WT12 alimentada por um reator indutivo de partida rápida

[pic 5]

Fonte - Experimento: Luminotécnica e fontes luminosas [1]

1. Medição das tensões do reator em vazio:

1. Ligar o reator à rede, sem a lâmpada, e medir as tensões que posteriormente serão aplicadas aos filamentos da lâmpada. Utilizar o wattímetro fornecido, ligando as pontas de tensão do aparelho primeiro nos pontos A1 e A2 (azuis) e depois nos pontos V1 e V2 (vermelhos). Dessa forma, serão medidas as tensões VA1-A2 e VV1-V2.

2. Medir a tensão em vazio do reator, nas 4 combinações possíveis (A1-V1, A1- V2, A2-V1 e A2-V2).

1. Ainda com a lâmpada totalmente desconectada do circuito, medir a resistência de um dos filamentos utilizando um multímetro, selecionando convenientemente a chave comutadora do aparelho.

Observação: O multímetro não estava funcionando, portanto fomos instruídos a ligar a lâmpada à rede elétrica e medir tanto o potencial quanto a corrente entre dois extremos de um mesmo filamento, aplicar a lei de Ohm e

1. Completar todas as conexões indicadas na figura 3 e energizar o conjunto, verificando o funcionamento da lâmpada.

1. Lâmpadas de alta pressão (demonstração, a ser realizada por um ou mais grupos com a participação do professor)

1. Identificar nas amostras fornecidas em laboratório os seguintes tipos de lâmpadas de alta pressão:

1. luz mista

2. vapor de mercúrio de alta pressão

3. vapor de sódio de alta pressão

1. Ligar cada uma das lâmpadas e descrever as variações de cor e o intervalo de tempo necessário para atingir a intensidade luminosa máxima. Após atingido o regime, desligar as lâmpadas, religando-as em seguida. Observar e anotar o instante de ocorrência de fenômenos, como alterações na cor da lâmpada.

1. Resultados

1. Lâmpada fluorescente

1. Reator indutivo com starter (tensão nominal 127 V) para uma lâmpada fluorescente 20WT12

A potência fornecida à lampada, a tensão entre seus terminais e a corrente que a atravessa são, respectivamente: