การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/1.jpg)
บทที ่4
การทดลองและผลการทดลอง
4.1 การทดลองที ่1 การทดสอบหลอดอนิแคนเดสเซนต์ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดไดโอดเปล่งแสง
4.1.1 วตัถุประสงค์การทดลอง
- เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางแสงของหลอดอินแคนเดสเซนต์ หลอดฟลูออเรสเซนต์
และหลอดไดโอดเปล่งแสง
- หาความสัมพันธ์ระหว่างความสว่างกับระยะห่างจากหลอดอินแคนเดสเซนต์ หลอดฟลูออ
เรสเซนต์ และหลอดไดโอดเปล่งแสง
- เพื่อเปรียบเทียบการท างานของหลอดอินแคนเดสเซนต์ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอด
ไดโอดเปล่งแสง
4.1.2 อุปกรณ์ประกอบการทดลอง
- Voltage regulator 1 ตัว - Lux meter 1 ตัว - Voltmeter 1 ตัว - Ammeter 1 ตัว - Wattmeter 1 ตัว - Incandescent Lamp (INC) (200W) 1 หลอด - Light Emitting Diode (LED) (28W) 1 หลอด - Fluorescent Lamp (FL) (T8 36W,T5 24 W) 1 หลอด - สายตอ่วงจร 1 ชุด
![Page 2: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/2.jpg)
41
4.1.3 ขั้นตอนการทดลอง
วงจรหลอดอนิแคนเดสเซนต์ 200 W
·
Sw
L
N
INCA
V
ภาพที่ 4.1 วงจรหลอดอินแคนเดสเซนต์
ภาพที่ 4.2 แสดงการต่อวงจรหลอดอินแคนเดสเซนต์
วงจรหลอดไดโอดเปล่งแสง
·
Sw
L
N
A
V
LED
ภาพที่ 4.3 วงจรหลอดไดโอดเปล่งแสง
![Page 3: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/3.jpg)
42
ภาพที่ 4.4 แสดงการต่อวงจรหลอดไดโอดเปล่งแสง
วงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์
·
Sw
L
N
A
V
L
N
1
4
3
2
Electronic
Ballast
FL
ภาพที่ 4.5 วงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์
ภาพที่ 4.6 แสดงการต่อวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์
![Page 4: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/4.jpg)
43
![Page 5: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/5.jpg)
44
* การตอบสนองสี ทดสอบโดยการน าวัตถุสีใดสีหนึ่ง เข้าไปใกล้แสงสว่างของหลอดไฟแต่ละ
ประเภท แล้วดูว่าสีของวัตถุนั้นเปลี่ยนแปลงมากน้อยเพียงใด แล้วจึงบันทึกลงในตารางการทดลอง
โดยใช้ค่าดังต่อไปนี้
ดี คือ สีของวัตถุที่น าไปไม่มีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
พอประมาณ คือ สีของวัตถุที่น าไปมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย
ไม่ดี คือ สีของวัตถุที่น าไปมีการเปลี่ยนแปลงไปจนไม่เหลือสีเดิมของวัตถุไว้
* สีของแสง ทดสอบและบันทึกค่าลงในตารางการทดลอง โดยดูจากสีที่ก าหนดให้ดังต่อไปนี้
Warm White Cool White Day light
ภาพที่ 4.7 สีของแสงที่ใช้ในการทดสอบ
ตารางที่ 4.2 ผลการทดลองโดยใช้ Lux meter วัดความสว่างตั้งแต่ 0.5 – 3 เมตร
ระยะห่าง(m) หลอด
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
อินแคนเดสเซนต ์ 738 187 82 55 41 29
ฟลูออเรสเซนต(์T5) 576 197 100 63 46 30
ฟลูออเรสเซนต(์T8) 340 121 72 49 34 25
ไดโอดเปล่งแสง 564 392 160 100 70 53
![Page 6: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/6.jpg)
45
ภาพที่ 4.8 ความสัมพันธ์ระหว่างระยะห่างและความสว่างของหลอดไฟฟ้า
สรุปผลการทดลอง
จากการทดลองโดยใช้ Lux meter วัดค่าความสว่างตั้งแต่ 0.5 – 3 เมตร จะเห็นได้ว่าหลอดแต่ละ
ชนิดมีค่าความสว่างลดลงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้นเหมือนกันทุกชนิด แต่หลอด LED เป็นหลอดที่มี
การลดลงของความสว่างน้อยกว่าหลอดชนิดอ่ืนเมื่อเทียบกันที่ระยะเดียวกัน รองลงมาคือหลอด
ฟลูออเรสเซนต์T5 หลอดอินแคนเดสเซนต์ และหลอดฟลูออเรสเซนต์T8 ตามล าดับ ซึ่งจากการ
ทดลองแสดงให้เห็นว่าหลอด LED มีการรักษาค่าความสว่างที่ระยะต่างๆ ดีกว่าหลอดชนิดอ่ืนๆ
และเมื่อน ามาเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างระยะห่างและค่าความสว่างจะได้ดังภาพที่ 4.4
0
200
400
600
800
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
ความสว่
าง (ล
กัซ์)
ระยะห่าง (เมตร)
กราฟแสดงผลการทดลองที ่4.2
อินแคนเดสเซนต์
ฟลูออเรสเซนต์ T5
ฟลูออเรสเซนต์ T8
ไดโอดเปล่งแสง
![Page 7: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/7.jpg)
46
![Page 8: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/8.jpg)
47
ภาพที่ 4.9 ความสัมพันธ์ระหว่างความสว่างและแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้า
สรุปผลการทดลอง
จากการทดลองวัดค่าความสว่างที่ระยะ 2 เมตร แล้วท าการลดแรงดันไฟฟ้าลงและวัดความ
สว่างจนกว่าหลอดจะดับสังเกตได้ว่าที่แรงดัน 220 V หลอด LED มีค่าความสว่างสูงที่สุดจากหลอด
ทั้งหมดที่ทดลองคือ ประมาณ 100 Lux และค่าความสว่างของหลอด LED จะลดลงน้อยกว่าหลอด
อ่ืน เมื่อมีการลดแรงดันไฟลง โดยหลอดฟลูออเรสเซนต์ T5, T8 และหลอดอินแคนเดสเซนต์นั้นมี
ค่าความสว่างที่แรงดัน 220 V ใกล้เคียงกันที่ประมาณ 50 Lux และมีแนวโน้มการลดของค่าความ
สว่างเดียวกันเมื่อปรับลดแรงดันไฟลง แต่เมื่อลดแรงดันไฟลงต่ ากว่า 50 V หลอดทุกชนิดจะดับลง
ซึงจากการทดลองจะเห็นได้ว่าหลอดไฟจะให้ความสว่างได้ในช่วงแรงดันไฟ 220-50 V เท่านั้น
และเมื่อน ามาเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและค่าความสว่างจะได้ดังภาพที่ 4.5
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250
ความสว่
าง (ล
กัซ์)
แรงดันไฟฟ้า
กราฟแสดงผลการทดลองที ่ 4.3
อินแคนเดสเซนต ์
ฟลูออเรสเซนต์ T5
ฟลูออเรสเซนต์ T8
ไดโอดเปล่งแสง
![Page 9: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/9.jpg)
48
4.2 การทดลองที ่2 การทดสอบหลอดแสงจันทร์ หลอดโซเดียมความดันต ่า และหลอดโซเดียม
ความดันสูง
4.2.1 วตัถุประสงค์การทดลอง
- เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางแสงของหลอดแสงจันทร์ หลอดโซเดียมความดันต่ า
และหลอดโซเดียมความดันสูง
- หาความสัมพันธ์ระหว่างความสว่างกับระยะห่างจากหลอดแสงจันทร์ หลอดโซเดียมความ
ดันต่ า และหลอดโซเดียมความดันสูง
- เพื่อเปรียบเทียบการท างานของหลอดแสงจันทร์ หลอดโซเดียมความดันต่ า และหลอด
โซเดียมความดันสูง
4.2.2 อุปกรณ์ประกอบการทดลอง
- Voltage regulator 1 ตัว - Lux meter 1 ตัว - Voltmeter 1 ตัว - Ammeter 1 ตัว - Wattmeter 1 ตัว - High Pressure Mercury Lamp (HPM) (250W) 1 หลอด - Low Pressure Sodium Lamp (LPS) (135W) 1 หลอด - High Pressure Sodium Lamp (HPS) (400W) 1 หลอด - Igniter 1 ตัว - Ballast ส าหรับหลอด 250W, 135W, 400W อย่างละ 1 ตัว - สายต่อวงจร 1 ชุด
![Page 10: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/10.jpg)
49
4.2.3 ขั้นตอนการทดลอง
วงจรหลอดแสงจันทร์ 250 W
·
Sw
L
N
A
V HPM
Ballast
ภาพที่ 4.10 วงจรหลอดแสงจันทร์
ภาพที่ 4.11 แสดงการต่อวงจรหลอดแสงจันทร์
วงจรหลอดโซเดียมความดันต ่า 135 W
·
Sw
L
N
A
V LPS
Ballast
ภาพที่ 4.12 วงจรหลอดโซเดียมความดันต่ า
![Page 11: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/11.jpg)
50
ภาพที่ 4.13 แสดงการต่อวงจรหลอดโซเดียมความดันต่ า
วงจรหลอดโซเดียมความดันสูง 400 W
·
Sw
L
N
A
V HPS
BallastB Lp N
Igniter
ภาพที่ 4.14 วงจรหลอดโซเดียมความดันสูง
ภาพที่ 4.15 แสดงการต่อวงจรหลอดโซเดียมความดันสูง
![Page 12: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/12.jpg)
51
![Page 13: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/13.jpg)
52
* การตอบสนองสี ทดสอบโดยการน าวัตถุสีใดสีหนึ่ง เข้าไปใกล้แสงสว่างของหลอดไฟแต่ละ
ประเภท แล้วดูว่าสีของวัตถุนั้นเปลี่ยนแปลงมากน้อยเพียงใด แล้วจึงบันทึกลงในตารางการทดลอง
โดยใช้ค่าดังต่อไปนี้
ดี คือ สีของวัตถุที่น าไปไม่มีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
พอประมาณ คือ สีของวัตถุที่น าไปมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย
ไม่ดี คือ สีของวัตถุที่น าไปมีการเปลี่ยนแปลงไปจนไม่เหลือสีเดิมของวัตถุไว้
* สีของแสง ทดสอบและบันทึกค่าลงในตารางการทดลอง โดยดูจากสีที่ก าหนดให้ดังต่อไปนี้
Warm White Cool White Day light
ภาพที่ 4.16 สีของแสงที่ใช้ในการทดสอบ
ตารางที่ 4.5 ผลการทดลองโดยใช้ Lux meter วัดความสว่างตั้งแต่ 0.5 – 3 เมตร
ระยะห่าง(m) หลอด
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
แสงจันทร ์ 2940 925 408 256 181 124
โซเดียมความดันสูง 9800 2520 1193 753 522 358
โซเดียมความดันต่ า 4080 1390 650 382 263 176
![Page 14: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/14.jpg)
53
ภาพที่ 4.17 ความสัมพันธ์ระหว่างระยะห่างและความสว่างของหลอดไฟฟ้า
สรุปผลการทดลอง
จากตารางที่ 4.5 เป็นการทดลองวัดความสว่างที่ระยะต่างๆ กันตั้งแต่ 0.5-3 เมตร จะได้ว่าหลอด
แต่ละชนิดมีค่าความสว่างลดลงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้นเหมือนกันทั้ง 3 ชนิด แต่เมื่อดูจากก าลังไฟฟ้า
ของหลอดแต่ละชนิดแล้ว จะเห็นได้ว่าหลอดโซเดียมความดันต่ าเป็นหลอดที่ให้ค่าความสว่างมากกว่า
หลอดชนิดอ่ืนๆ รองลงมาคือ หลอดโซเดียมความดันสูง และหลอดแสงจันทร์ตามล าดับ และเมื่อ
น ามาเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างระยะห่างและค่าความสว่างจะได้ดังภาพที่ 4.9
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
ความสว่
าง (ล
กัซ์)
ระยะห่าง (เมตร)
กราฟแสดงผลการทดลองที ่4.5
แสงจันทร์
โซเดียมความดันสูง
โซเดียมความดันต่ า
![Page 15: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/15.jpg)
54
![Page 16: การทดลองและผลการทดลองdspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4686/8/บท... · 2016. 10. 13. · สรุปผลการทดลอง](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060900/609e173715aebc6a37756091/html5/thumbnails/16.jpg)
55
ภาพที่ 4.18 ความสัมพันธ์ระหว่างความสว่างและแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้า
สรุปผลการทดลอง
จากตารางที่ 4.6 เป็นการทดลองโดยการก าหนด Lux meter ไว้ที่ระยะ 2 เมตร แล้วท าการลด
แรงดันไฟตั้งแต่ 220-50 V จะได้ว่า หลอดไฟทั้ง 3 ชนิดมีค่าความสว่างลดลงในแนวโน้มที่ใกล้เคียง
กัน แต่จะต่างกันตรงที่ระยะแรงดันไฟที่ดับลงของหลอดไฟแต่ละประเภท คือ หลอดโซเดียมความ
ดันต่ าจะไม่สามารถใช้งานที่แรงดันไฟต่ ากว่า 160 V ได้ หลอดโซเดียมความดันสูงจะไม่สามารถใช้
งานที่แรงดันไฟต่ ากว่า 110 V ได้ และหลอดแสงจันทร์จะไม่สามารถใช้งานที่แรงดันต่ ากว่า 180 V
ได้ และเมื่อน ามาเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและค่าความสว่างจะได้ดังภาพที่ 4.9
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 50 100 150 200 250
ความสว่
าง (ล
กัซ์)
แรงดันไฟฟ้า
กราฟแสดงผลการทดลองที ่ 4.6
แสงจันทร์
โซเดียมความดันสูง
โซเดียมความดันต่ า