Anche il fatto che una volta abbiano inventato una lampada a incandescenza è buono, ma ora sta gradualmente perdendo la sua popolarità come dispositivo "giusto" per l'illuminazione elettrica. Dopotutto, una lampada a incandescenza si riscalda al 95%, mentre brilla solo il 5%. Un'altra cosa sono i LED, che al contrario brillano al 95%, sebbene il calo del prezzo delle lampade a LED non sia sempre così grande. Qui, qualcuno diventerebbe un trilione se il Sole scomparisse improvvisamente.
L'illuminazione esterna (parcheggio, strada) di solito richiede una grande luminosità dei LED e l'uso di radiatori metallici non è sempre giustificato dal punto di vista economico e il diodo sulla strada dovrebbe comunque essere inserito nella custodia in vetro e alluminio per proteggerlo dalla pioggia.
Quindi, cos'è un radiatore liquido, ci si chiede.
Il fatto è che il LED, come qualsiasi semiconduttore che è sotto carico (alta corrente e tensione su di esso) viene riscaldato. A volte tale riscaldamento porta al suo fallimento. In questo caso, vengono utilizzati dissipatori di calore in metallo (radiatori), che vengono soffiati dall'aria corrente. Lo svantaggio di questo design del radiatore potrebbe essere la sua ingombro. Puoi confrontare con un'auto in cui invece di un sistema di raffreddamento del motore antigelo sono radiatori raffreddati ad aria (le dimensioni delle ali di un aeroplano).
Ci sono anche svantaggi dei radiatori metallici: una grande quantità di spazio, buchi nel corpo del dispositivo per il raffreddamento (dove polvere o insetti cadono), più peso, l'uso di paste o adesivi speciali termoconduttivi per un migliore trasferimento di calore al radiatore, riscaldamento vuoto dello spazio circostante, quindi il raffreddamento ad acqua ha alcuni vantaggi .
Come ho studiato, puoi raffreddare il LED caricandolo direttamente in acqua (freddo o temperatura ambiente). In questo caso, non c'è bisogno di pasta, un radiatore e quando in acqua trasparente e una nave, il LED emetterà luce non peggio che nell'aria, e puoi prendere acqua corrente e, se necessario, usare acqua calda per necessità.
Idealmente, raccomando: applicare acqua distillata o bidistillata (quasi non conduce corrente elettrica), collegare LED a bassa tensione (un intenso processo di elettrolisi con evoluzione del gas avviene ad alta tensione), è necessaria una grave impermeabilizzazione dei contatti nell'acqua.
L'uso della corrente alternata riduce il processo di evoluzione del gas, ma il diodo lampeggia molto - qui dipende anche dalla frequenza della corrente. Lo sfarfallio della luce con una frequenza superiore a 30 Hz non viene quasi percepito dall'occhio umano (che viene utilizzato con successo nel cinema e in televisione).
Per impostare un esperimento, è necessario un minimo di materiali e strumenti.
Strumenti e dispositivi:
- multimetro (misurare la corrente fino a 2 A);
- termometro 100 gradi (opzionale);
- un bicchiere (vetro, trasparente);
- Batteria da 12 volt (o alimentatore da 12 volt, valutato a 20 watt o più).
Materiali di consumo:
- acqua distillata (200 ml);
- colla impermeabile (15 g o soluzione di colofonia);
- soluzione di verde brillante (15 ml);
- fili di collegamento;
- "Coccodrilli" (6 pezzi);
- resistenza variabile (a 20 W, intervallo 0-68 Ohm);
- LED bianco (12 V, 10 W);
- saldatura;
- colofonia.
Fase 1.
Iniziamo lo studio saldando i fili al LED, quando la saldatura si raffredda, rivestiamo bene i contatti aperti della superficie di saldatura con colla impermeabile (o colofonia):
Fase 2.
Versare in un bicchiere di acqua distillata, circa 200 g:
Fase 3.
Dopo che la colla impermeabilizzante si asciuga, cariciamo il LED sulla parte inferiore del vetro in modo che il suo radiatore si trovi sulla parte superiore e la superficie che emette luce poggi sulla parte inferiore del vetro:
Fase 4
Mettiamo il resistore alla massima resistenza e accendiamo l'alimentazione, a seconda del valore corrente, regoliamo la potenza del bagliore LED con l'aiuto di un resistore. Se il gas non viene rilasciato (significa impermeabilizzazione affidabile dei contatti in acqua):
Fase 5.
Osserviamo un cambiamento nella temperatura dell'acqua a seconda della grandezza della corrente. Per interesse, puoi misurare la temperatura dell'acqua nel bicchiere con un termometro, cattura la temperatura "non critica" vicino al diodo e vediamo il vero effetto di raffreddamento (maggiore è il volume di acqua, più velocemente il LED si raffredda). Qui, parte del calore esce sopra il vetro e viene anche dato alle sue pareti:
Fase 6
Aggiungi un po 'd'acqua verde (circa 0,5 ml) a un bicchiere d'acqua (200 ml), il liquido diventa color smeraldo, collegando un LED osserviamo una piacevole luce verde chiaro. Anche lo iodio dà colore, ma la soluzione di iodio ha meno resistenza elettrica rispetto a zelenka. Non dimenticare anche che il verde è molto difficile da rimuovere, quindi cerca di non macchiarlo con qualcosa di superfluo:
La luce può essere di diversi colori, non solo da una soluzione colorata, ma anche dal vetro colorato della nave in cui è immerso il diodo.
Invece dell'acqua, è consentito l'uso di altri liquidi: olio trasparente, glicerina. Liquidi diversi - diverse velocità di riscaldamento del vetro.
Ad esempio, la glicerina può essere utilizzata al posto dell'acqua, ma la sua conducibilità termica è 2 volte inferiore a quella dell'acqua, mentre la glicerina è un isolante, non protegge male i contatti dalla corrosione e può essere facilmente lavata via con acqua se necessario:
I vantaggi dell'olio trasparente sono anche che non conduce corrente, protegge i contatti dalla corrosione e inoltre evapora molto lentamente, anche se come svantaggi: la conducibilità termica dell'olio è 5 volte inferiore all'acqua, quindi c'è un rischio maggiore di surriscaldamento del LED, la difficoltà di lavare via il grasso.
Nel prossimo articolo, esaminerò una versione pratica raffreddata a liquido con immersione per un proiettore.
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