Die Tatsache, dass sie einst eine Glühlampe entwickelt haben, ist auch gut, aber jetzt verliert sie allmählich an Popularität als "richtiges" Gerät für elektrische Beleuchtung. Immerhin heizt eine Glühlampe 95% auf, während sie nur 5% leuchtet. Eine andere Sache sind die LEDs, die im Gegenteil zu 95% leuchten, obwohl der Preisverfall bei LED-Lampen nicht immer so groß ist. Hier würde jemand ein Billionär werden, wenn die Sonne plötzlich verschwand.
Die Außenbeleuchtung (Parken, Straße) erfordert normalerweise eine große Helligkeit der LEDs, und die Verwendung von Metallheizkörpern ist wirtschaftlich nicht immer gerechtfertigt. Die Diode auf der Straße sollte dennoch in das Glas- und Aluminiumgehäuse eingesetzt werden, um es vor Regen zu schützen.
Was ist also ein Flüssigkeitsstrahler?, Fragt man.
Tatsache ist, dass die LED wie jeder unter Last stehende Halbleiter (hoher Strom und Spannung) erwärmt wird. Manchmal führt eine solche Erwärmung zu ihrem Versagen. In diesem Fall werden Metallkühlkörper (Heizkörper) verwendet, die von fließender Luft geblasen werden. Der Nachteil dieser Konstruktion des Kühlers kann seine Sperrigkeit sein. Sie können mit einem Auto vergleichen, in dem anstelle eines Frostschutzmotorkühlsystems luftgekühlte Kühler (die Größe der Flügel eines Flugzeugs) verwendet werden.
Ein weiterer Nachteil von Metallheizkörpern: viel Platz, Öffnungen im Körper des Geräts zum Kühlen (wo dann Staub oder Insekten fallen), mehr Gewicht, die Verwendung spezieller wärmeleitender Pasten oder Klebstoffe zur besseren Wärmeübertragung auf den Kühler, leere Erwärmung des umgebenden Raums, so dass die Wasserkühlung einige Vorteile hat .
Wie ich recherchiert habe, können Sie die LED kühlen, indem Sie sie direkt in Wasser laden (kalt oder Raumtemperatur). In diesem Fall ist keine Paste oder ein Heizkörper erforderlich. In transparentem Wasser und in einem Gefäß gibt die LED kein schlechteres Licht als in Luft ab. Sie können fließendes Wasser entnehmen und bei Bedarf warmes Wasser verwenden.
Im Idealfall empfehle ich: destilliertes oder bidestilliertes Wasser auftragen (es leitet fast keinen elektrischen Strom), Niederspannungs-LEDs anschließen (ein intensiver Elektrolyseprozess mit Gasentwicklung findet bei Hochspannung statt), eine ernsthafte Abdichtung der Kontakte im Wasser ist erforderlich.
Die Verwendung von Wechselstrom reduziert den Prozess der Gasentwicklung, aber die Diode flackert sehr stark - hier hängt es auch von der Frequenz des Stroms ab. Das Flackern von Licht mit einer Frequenz von mehr als 30 Hz wird vom menschlichen Auge (das im Kino und im Fernsehen erfolgreich eingesetzt wird) fast nicht wahrgenommen.
Um ein Experiment einzurichten, benötigen Sie ein Minimum an Materialien und Werkzeugen.
Werkzeuge und Geräte:
- Multimeter (Strom bis 2 A messen);
- Thermometer 100 Grad (optional);
- ein Glas (Glas, transparent);
- 12-Volt-Batterie (oder 12-Volt-Netzteil mit einer Nennleistung von 20 Watt oder mehr).
Verbrauchsmaterialien:
- destilliertes Wasser (200 ml);
- wasserfester Kleber (15 g oder Kolophoniumlösung);
- Lösung von Brillantgrün (15 ml);
- Verbindungsdrähte;
- "Krokodile" (6 Stk.);
- variabler Widerstand (bei 20 W, Bereich 0-68 Ohm);
- weiße LED (12 V, 10 W);
- löten;
- Kolophonium.
Stufe 1.
Wir beginnen die Studie mit dem Löten der Drähte an die LED. Wenn das Lot abkühlt, beschichten wir die offenen Kontakte der Lötfläche gut mit wasserfestem Kleber (oder Kolophonium):
Stufe 2.
In ein Glas destilliertes Wasser gießen, ca. 200 g:
Stufe 3.
Nachdem der wasserfeste Kleber getrocknet ist, laden wir die LED auf die Unterseite des Glases, so dass sich oben ein eigener Kühler befindet und die lichtemittierende Oberfläche auf der Unterseite des Glases aufliegt:
Stufe 4.
Wir stellen den Widerstand auf den höchsten Widerstand und schalten die Leistung ein, abhängig vom aktuellen Wert stellen wir die Leistung des LED-Glühens mit Hilfe eines Widerstands ein. Wenn kein Gas freigesetzt wird (bedeutet zuverlässige Abdichtung der Kontakte im Wasser):
Stufe 5.
Wir beobachten eine Änderung der Wassertemperatur in Abhängigkeit von der Stärke des Stroms. Interessanterweise können Sie die Temperatur des Wassers im Glas mit einem Thermometer messen, es erfasst die "unkritische" Temperatur in der Nähe der Diode und wir sehen den tatsächlichen Kühleffekt (je größer das Wasservolumen, desto schneller die Abkühlung der LED). Hier kommt ein Teil der Wärme auf das Glas und wird auch an die Wände abgegeben:
Stufe 6.
Geben Sie ein wenig grünes Wasser (ca. 0,5 ml) in ein Glas Wasser (200 ml). Die Flüssigkeit färbt sich smaragdfarben. Durch Anschließen einer LED beobachten wir ein angenehmes hellgrünes Licht. Jod gibt auch Farbe, aber die Jodlösung hat einen geringeren elektrischen Widerstand als Zelenka. Vergessen Sie auch nicht, dass Grün sehr schwer zu entfernen ist. Versuchen Sie also, es nicht mit etwas Überflüssigem zu beflecken:
Licht kann verschiedene Farben haben, nicht nur von einer farbigen Lösung, sondern auch von dem farbigen Glas des Gefäßes, in das die Diode eingetaucht ist.
Anstelle von Wasser dürfen auch andere Flüssigkeiten verwendet werden: klares Öl, Glycerin. Unterschiedliche Flüssigkeiten - unterschiedliche Erwärmungsgeschwindigkeiten des Glases.
Zum Beispiel kann Glycerin anstelle von Wasser verwendet werden, aber seine Wärmeleitfähigkeit ist doppelt so niedrig wie die von Wasser, während Glycerin ein Isolator ist, Kontakte nicht schlecht vor Korrosion schützt und bei Bedarf leicht mit Wasser abgewaschen werden kann:
Die Vorteile von transparentem Öl sind auch, dass es keinen Strom leitet, Kontakte vor Korrosion schützt und auch sehr langsam verdunstet, obwohl als Nachteile: Die Wärmeleitfähigkeit des Öls ist fünfmal geringer als die von Wasser, daher besteht ein höheres Risiko einer Überhitzung der LED, die Schwierigkeit des Abwaschens des Fettes.
Im nächsten Artikel werde ich eine praktische flüssigkeitsgekühlte Version mit Eintauchen für ein Flutlicht betrachten.
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