led灯的led最高光效燃点会不会把纸点着

1瓦led射灯近距离照射纸质盒子会不会发生火灾_百度知道造价与管理
当前位置:&&&&&&普通照明LED灯存在寿命
LED虽有众多优点,但在普通照明的应用中,还不能做到节能和长寿,这是日前广东首次对LED灯“质量专家义诊”得出的结果。&&&&LED散热不好就会“短命”&&&&“我们一直把环保、节能、长寿挂在嘴边,但现实应用上,长寿还存在很大问题。”国家灯具质量监督检验中心教授级高工、高级审核员俞安琪表示,在景观照明、背光照明上,LED已基本可以做到长寿,但在普通照明领域上,LED还不能做到高效和长寿。&&&&LED最怕高温,一旦散热不好,就会造成发光效率低,使用寿命缩短。俞安琪透露,他所在的国家电光源质检中心对70多个批次的道路照明、隧道照明用LED灯进行实验,在点亮1500个小时后,约70%的产品光通维持率(反映寿命的一个指标)都是在80%以下。“产品本来就贵,只有使用寿命更长、维护系数更好才行,否则没有意思。”俞安琪说。&&&&据介绍,国内LED路灯寿命最高的水平也只有2万小时左右,低于一些宣传资料中5万小时的说法。&&&&广东雪莱特[11.102.30%]光电科技股份有限公司技术总监罗能云认为,未来三五年内,用于室内照明的LED灯会逐步递增,但目前在大功率的室内照明用LED灯的技术还不成熟。&&&&室内LED灯“显色”不好&&&&俞安琪就说,LED灯的显色性不好是其进入室内照明领域的障碍之一。使用显色性不好的灯,人看到的颜色就会失真。“按照标准,室内照明显色性要达到80,白炽灯和荧光灯都可以达到,但LED灯目前还达不到,或者显色性达到了,光效又不过关,两者不能兼顾,这是将来努力的方向。”俞安琪说。&&
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还没有评论,快来抢沙发啦~灯泡上可以包一层纸吗?会不会因为灯泡发热着火?
这是个常识 问题,可是容易出问题,我的一个朋友住在宿舍里,在没有供暖的时节,把一个40瓦的灯泡放在被窝里,为了睡前暖被窝,可是灯泡无法散热,被子烧了个大洞,好在屋子里有人,没有失火,否则会酿成大祸.纸张也是易燃物品,灯泡是会发热的,用纸包灯泡也是很不明智的举动,即使不一定会着火,也是不安全的.灯丝加热到1000度以上才能被点亮,如果没有散热途径,也是危险的,低功率的也不可以大意的.
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台灯30秒点燃纸巾是真的吗? 实验证实卤素灯能做到,A4纸也能轻易点
台灯是家庭中常见的一种照明工具,很多人都会在书桌和床头柜上放上一盏。但是最近网上流传的&台灯灯泡30秒就能点燃纸巾,存在安全隐患&的说法引起不少市民的担忧,台灯作为书桌上的常客,如果真的能点燃纸巾,那就是相当的危险了。6日,记者通过实验证实,经常被用作台灯光源的白炽灯泡、节能灯泡、LED灯泡和卤素灯泡中,卤素灯泡能轻易点燃纸巾,大家需要注意。
?实验材料:
白炽灯、节能灯、LED灯和卤素灯
& 记者准备了四种目前市面上比较常见的台灯光源&&白炽灯泡、节能灯泡、LED灯泡和卤素灯泡。卤素灯泡又叫钨卤灯泡、石英灯泡,是白炽灯的一个变种。虽然听起来比较陌生,但是却应用广泛,除了用作台灯灯泡,卤素灯泡也广泛应用于家庭壁灯、车灯,射灯等方面。
?实验过程:
卤素灯泡轻易点燃纸巾、A4纸
& 本次实验准备的台灯光源分别为40W的白炽灯、9W的节能灯、7W的LED灯以及35W的卤素灯,这4盏光通量相同,也就是说,这四盏灯亮度差不多。
& 实验开始前,记者先将4盏灯都点亮了20分钟,让这些灯有一个预热,达到日常开灯后的状态。
& 在灯被点亮达到20分钟后,记者将纸巾覆盖到了灯泡上。覆盖在白炽灯、节能灯和LED灯上的纸巾在30秒后都没有被点燃,也未发生纸巾被烤焦冒烟的情况。
& 纸巾覆盖到卤素灯上10秒钟后,纸巾就开始冒烟,随后烟越来越大。30秒不到,卤素灯上的纸巾被点燃,接触卤素灯泡的部分已被烧黑。
& 卤素灯能够点燃纸巾,那么能不能点燃纸张呢?随后,记者用一张A4纸做了实验。记者将一张A4纸贴近卤素灯,十几秒后,A4纸被点燃,贴近卤素灯泡的部分烧出一个缺口。
?实验原理:
卤素灯泡表面温度最高可达500℃
& 为什么有的光源能点燃纸巾,有的不能呢?这跟不同光源工作时的表面温度有关系,相比其他光源,卤素灯泡工作时表面的温度要高很多。
& 记者查询了解到,在正常工作的情况下,白炽灯表面温度180℃左右,节能灯表面温度最高100℃左右,LED灯表面温度最高是60℃左右,卤素灯表面温度为300℃&500℃。
& 纸的燃点是200℃左右,而卤素灯在工作时,温度已远远超过了纸的燃点,因此,可以轻易将纸点燃。其它灯泡在工作时,没有达到纸张的燃点,所以不能将纸张点燃。
卤素灯泡离不开玻璃罩
& &卤素灯可以点燃纸张&这一实验结果是真的,但并不是说不能用卤素灯泡了,而是要规范使用。
& 东城一家灯具店的老板李先生告诉记者,不管是安在台灯上还是安在壁灯上,几乎所有卤素灯外面的出光口都有一个玻璃罩,防止物品接触到高温的灯泡从而引燃,&很多人更换灯泡后往往不会将玻璃罩安装回去,这样就产生了安全隐患。&
& 除了规范使用灯泡,还需要提醒市民的是,最好不要在台灯周围堆积纸张、书籍等物品;离开书桌或睡觉前最好关掉台灯,避免炽热的灯泡长时间烘烤易燃品。
& 另外,随着天气转暖,广场上跳广场舞和玩轮滑的人越来越多,这些人也需要格外注意。如果广场上的射灯出现破损,这时您就得远离它们了。
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责任编辑:刘伟
扫描左侧二维码或直接加微信号“qiluwanbao002”关注齐鲁晚报官方微信公共平台。为什么不能利用凸透镜使被照射物的温度高于光源?
以前听过一种说法,假如你把一亿个led灯泡发出的光都汇聚到一个点,用这个点去照射报纸仍然点不着,因为led灯泡的温度低于报纸的燃点。大多数人解释这个问题一般都会泛泛的来一句“热力学第二定律”但是我感觉这种解释太牵强,太不负责了。有谁能从逻辑的角度详细分析一下到底是什么原因导致了这种结果?
我认为@的回答不准确,至少有一定误导性。题主的问题可以分成三个部分。1. 热力学第二定律是如何应用到光源以及被照射物温度这一问题上的2. 为何大家感觉LED灯不热3. 能否通过汇聚若干LED灯的辐射获得足够高的温度,从而达到纸的燃点对于第一个问题,先来看热二律是什么。热二律的克劳修斯表述为“不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。“这个表述是和题主问题最相关的一个。下面来具体讨论一下这个表述如何应用到光源以及被照射物温度这一问题上。我们先不考虑LED灯的问题,先假设光源是一个近似理想,比如白炽灯或者太阳。理想黑体辐射的特点是其总辐射功率(单位时间内输出的能量)和其表面积成正比,和温度的四次方成正比。用公式写出来就是其中A是表面积,是。相关的,黑体内部能量密度(单位体积内的能量)为如果能把一个黑体辐射的能量汇聚到一个点,那么这个点的能量密度可以非常高。如果在这个点上再放一个小表面积的黑体,这个小黑体会吸收所有来自大黑体汇聚过来的能量。同时,小黑体本身也会有自己的辐射。而且为了使得温度不会无限上升,达到平衡时,其辐射功率必须与吸收功率相同。而小黑体表面积小,则必须要更高的温度来实现这一点。这看上去在达到热平衡的时候,小黑体获得了比大黑体更高的温度。在达到平衡的过程中,能量由低温的大黑体自发流向高温小黑体而没有产生其它影响,这和热力学第二定律相矛盾。然而这些推理都是基于“能把一个黑体辐射的能量汇聚到一个点“的前提之上,这个矛盾的原因就出在这个看上去好像没什么问题的前提上。因为大黑体本身是有一定大小的,没有任何方法可以通过汇聚光源的辐射,使得空间中任意一点的辐射能量密度大于黑体光源内部的能量密度。(注意在黑体表面上,因为没有入射辐射,所以能量密度是内部的一半)。举个例子,比如用一个大的反射椭球,把两个黑体放在椭球的两个焦点上。如果可以忽略黑体的大小,那么一个焦点发出的光会完美汇聚到另一个焦点。但因为黑体球有一定的体积,辐射不会真正完美的汇聚到一点,在另一个焦点的位置的辐射能量密度不大于黑体球温度对应的能量密度。这一结论更严格一些的解释见回答最后的附加内容。基于这一事实,被照射的小黑体球的温度不可能高于作为光源的大黑体球,这一结论符合热力学第二定律。使用相同的论证过程,可以把这个结论的适用范围由黑体推广到各种均匀各向同性的光源。以上演示了热二律如何应用到光源和被照射物这一问题上。下面来讨论光源是LED的情形。@的说法给人的感觉是,LED最多可以把被照射物的温度提升到K。这个结论是错误的。做个类比,微波炉的微波是非常低的频率,对应非常低的温度,但是却能把食物加热。目前可控核聚变的激光约束就是用多束激光在小空间内获得极高的压力和温度从而维持核聚变。之所以这个结论和前一段的不同,重点在于无论是激光还是微波炉,其光源都不是黑体,都不处在平衡态。不处在平衡态的光源,不仅无从定义温度(可以定义一些等效温度,比如,但是这和热二律里面提到的温度不是同一个概念),而且必须要外界不断提供能量以维持,从而不满足热二律“不产生其他影响”的要求。LED灯也是非平衡态,LED灯是依靠二极管发出光,而不是灯泡本身的温度。因此,将热二律应用在LED灯上本身就是错误的。下面来分析第二个问题。为何大家感觉LED灯不热?白炽灯给人温暖的感觉,灯泡也总会很烫,主要是因为白炽灯的辐射中,肉眼不可见的红外线占了很大比重。一般的物体可以非常有效的吸收红外线,从而提高温度。而LED灯几乎没有红外线辐射,其辐射主要在可见光波段,这也是为什么LED灯节能。但是我们生活中的物体对可见光的吸收效率都比较低,即使是黑色物体还是会反射不少能量,因此对物体的加热效应不明显。最后一个问题,汇聚若干LED灯的辐射能否获得足够高的温度,以至于点燃纸呢?我认为很难,但是是可能的。之所以很难,其一,LED基本是各向同性发光的,那么文章第一部分的结论就近似成立,通过对LED聚焦不可能获得明显高于光源的辐射强度。于是真正决定汇聚点最高辐射能量的,不是总共的LED输出能量,而是LED灯的发光强度(单位面积输出功率)。于是即使有一亿个LED灯,如果每个灯的发光强度不够,还是不能获得更高的汇聚点辐射能量。 我们日常生活中见到的LED,其发光强度一般不超过,这一辐射强度对应于黑体温度,高于纸的燃点但没有高出非常多(纸的燃点在200左右)。这一理想温度只有在使用特别设计的聚焦设备时才可能接近(之所以说是接近,是因为所有光学器件的效率都不是100%)。比如其要求汇聚LED灯向各个方向发出的辐射,若使用一个LED和一个凸透镜来聚焦,显然就远达不到这一要求。使用多个LED灯和多个透镜来聚焦到同一点(小区域)上,等效于把一个LED灯向其它方向的光也汇聚过来,但这仍然做不到把各个方向的辐射都聚集过来。其二,LED发出的可见光,对物体的加热效率很低,即使汇聚到这个能量密度,也不一定能点燃纸。另外黑色的纸会比白色的更容易点燃一点。不过也不是绝对无法点燃的。如果我们可以在保证二极管不被击穿的前提下,极大的提高LED的辐射功率(对应@图中每秒有更多的电子跃迁),使得在LED灯表面就达到非常高的温度,那么点燃还是有可能的。目前特别高亮度的LED灯(指的是单位面积的辐射,多连几个灯是没用的),其发光强度可达()。使用这样的超强LED灯就不是那么难点燃纸了。另外,如果用特制的LED激光器,也可能点燃纸,不过这个就不算LED灯泡了。附加一个问题,利用光源的辐射,经过各种汇聚,理论上最高能达到什么温度呢?假设为光源表面的那么有其中max表示考虑各个方向和频率时,表达式能取到的最大值。表达式的等号仅当光源为黑体时有可能达到。这个最大温度并非简单的.=========================================关于“没有任何方法可以通过汇聚光源的辐射,使得空间中任意一点的辐射能量密度大于黑体光源内部的能量密度”的进一步解释。以下内容复制自,为知乎网友所写。事实上这个聚焦是实现不了的。朗道的统计一上对于这个问题有一个非常好的论述(答主注:这个论述在朗道《理论物理学教程卷五》第五章费米分布和玻色分布,第63节 黑体辐射 中的最后一段),当然,他是建立在光子观点上的,光子观点对于略去相位的热辐射是足够了的。考察从辐射源辐射出来的一个光子,考虑其相空间(即坐标空间直积动量空间)代表点附近的一个小邻域,此处有一光子数密度。该密度对动量空间积分即得功率密度(差一无关紧要的常数)。对于(注:黑体)辐射源表面,该密度在动量空间的一个半球面上是常数。一切透镜或其他光学器件对于光子的作用都可以用哈密顿量来描述,即该体系是一个哈密顿系统。哈密顿系统满足刘维尔定理,即沿着自辐射源发出的光子的相轨,相空间中光子数密度不变。设空间中任意一点,存在一个完全吸收的表面,此处的功率密度等于光子数密度对于动量空间积分,而在动量空间的那个半球面上,要么对应相点有相轨通过,对应密度为,要么对应相点没有相轨通过,对应密度为0. 那么,总的积分结果使得此处的功率密度不可能高于辐射源表面的功率密度(答主认为:“辐射源表面的功率密度“这一说法不准确,应该是黑体辐射源内部能量密度)。
拙见:说不能点燃的,是混淆了光源的发光原理。先解释问题所说的:被照射物温度不会高于光源温度。这个说法是成立的,基于热力学第二定律和卡诺热机的原理:卡诺热机的效率卡诺热机的效率任何实际热机的效率都无法超过卡诺热机这个理想模型。若是被照射物温度高过了光源温度,那效率就变负数了——即能量流会倒过来。因为在热力学第二定律框架下,能量只会自发从高温热源流向低温热源,而不能够反过来。但是,上述说法要求:光源本身为理想黑体!光源发出光,是因为光源本身具有的热力学温度。所以你说太阳表面温度6000K,所以太阳光没办法把物体加热到超过6000K(假设不熔化不燃烧),是对的问题来了,LED并不是热致发光。LED发出的可见光缘自电子在半导体PN结部分从导带跃迁到价带。这不是一个热力学平衡的过程。而能发出可见光的,这两个能级间的能差(禁带宽度)至少是 700nm (1.77eV)。如果要换算成热力学温度,由LED发出的可见光缘自电子在半导体PN结部分从导带跃迁到价带。这不是一个热力学平衡的过程。而能发出可见光的,这两个能级间的能差(禁带宽度)至少是 700nm (1.77eV)。如果要换算成热力学温度,由可以算到 T&2*10^4 K这个只是一个根据玻尔兹曼能级分布做出的粗略等效(exp(-hv/kT)&1/e)。确切来说这样的非平衡态跃迁是无法定义确切地温度的。 感谢 更为详细的回答so,虽然LED工作时自身可能也就100摄氏度,它发出的光子携带的能量可绝对不对应400K的黑体发出的能量。点着纸也自然是没问题的。
1)“不能利用凸透镜使被照射物的温度高于光源”这是对的,因为汇聚过程只提高单位面积功率,并不能改变热量的流向。2)“把一亿个led灯泡发出的光都汇聚到一个点,用这个点去照射报纸仍然点不着”这是错的。这里有一个常见谬误,就是把发光功能的物体误解为光源,也就是把LED封装作为光源——实际上它是光源的封装。3)LED封装中发光的只有PN结上的跃迁带,等效热力学温度有几万摄氏度(这是个量子过程,不存在宏观温度,因此只能等效,关于温度的计算可参见
的答案)。但整体封装的温度与发光过程并无必然关系,理想情况下不应产生热,主要是不可避免的LED和封装缺陷导致的。 4)因此,认为LED灯泡温度低所以点不燃报纸的说法是错误的。推理过程引用热力学第二定律是没错的,但是误把LED温度当作光源温度是错的。顺便一说,其实把LED换成白炽灯就应该很容易理解,中学物理都学过钨丝发光温度在2、3千摄氏度,但灯泡整体一般不会超过100摄氏度许多。而使用白炽灯是可以点燃纸张的,我记得我小学自然课就做过类似实验。
看了楼上这么多回答,我觉的有必要说一下温度的概念。在热动态下,只有一个;而在非热动平衡态下,描述的温度TR和描述电子的电子Te以及描述离子(或原子)无规运动的离子温度Ti等均有不同的数值。在经典统计热力学中,根据能均分定理,在热动平衡条件下哦系统每一个自由度的平均能量为0.5kT。可以分为:平动温度(3个自由度),这个就是我们用温度计测出来的温度。旋转温度,对于双原子气体1个自由度,多原子气体3个自由度。振动温度(1个自由度)。原子间距离的变化,化学反应对应的温度就是这个温度。气体的比热容单原子气体只有3个平动自由度,所以其定压比热容为3/2RT。双原子气体有3个平动自由度1个转动自由度1个振动自由度,所以定压比热容为5/2RT。多原子气体有3个平动自由度3个转动自由度和1个振动自由度,所以比热容为7/2RT。因此,楼上各位所说的温度是,热动平衡条件下系统的唯一温度。但是在不平衡条件下,系统个自由度的温度是不相同的。上面所说的是原子运动对应的温度,相应的电子运动也有对应的温度,称为电子温度。在温度较低时1/2kT远小于电子的激发能阶,因此这时候电子不提供比热容。辐射辐射是由于量子的能级跃迁产生的,高能级的粒子向低能级跃迁时辐射出的光子被其他粒子吸收后能将其激发到高能级。温度高的物体辐射出的光子能被温度低的吸收,温度低的物体辐射出光子同样能被温度高的物体吸收,只是概率上温度低的物体吸收的更多,所以从宏观上看热能是从高温物体辐射向低温问题。以上是辐射的微观机理。现在回到led这个问题。led工作的时是非热动平衡的状态,候主要辐射是由电子能级跃迁产生的,因此应该使用电子温度来计算。而非led的原子温度,就是楼上有人说的100多度。燃烧的条件是振动温度足够大,使得振动能量大于化学键键能,导致化学键断裂。因此当辐射的光量子能量不能将粒子振动能量激发到高能级时,永远也不可能将物体点燃-----------------------------割一下-----------------------听说要有ps才显得go bigger:爪机打的,有点乱。以后整理。个人拙见,有误请指!
题主,你好!我做的研究和热辐射有关,看到这个问题感觉很有意思。不请自来。(a)首先我认为,LED不能点燃报纸的说法肯定是不对的。虽然我没做过实验,但是可以通过几个方面的东西简单解释一下。LED的发光机理和激光(LASER)并没有本质区别,都是因为电子从高能级跃迁到低能级而放出光子,只是LED中自发辐射更多一些,而LASER中受激辐射更多一些,但是不管是LED还是LASER,自发辐射和受激辐射都存在,这两个过程本身是跟热没有关系的。然而,电子并不能总是这样开心的从高能级跃迁到低能级,过程还存在一个非辐射(简单说,辐射就是发光的意思,非辐射就是不发光),这个非辐射过程才是引起热的过程。所以你看,只要非辐射过程的概率小一些,LED、LASER的工作温度都可以不高的,但是却有大量光产生,用这些光去照射报纸肯定可以将报纸点燃!美国军队已经装备了能摧毁军事目标的大型激光器了。例如另外一个常见的应用是工业激光,可以用来切割很多材料,说不定你家汽车中的某些部件就是用激光切割出来的呢!你说这个光源能不能点燃报纸?当然!这些实际应用都是激光而不是LED,原因在于可以将激光做成强脉冲形式,也就是说能量密度特别大的设备,所以大家没有用LED。(b)若你的光源是纯黑体辐射产生的,那么被辐射的物体确实是不能超越光源温度的。解释正如你看到的很多解释一样。黑体辐射本质上也是自发辐射,但是这个自发辐射的过程与LED、LASER中的自发辐射区别在于:黑体辐射中的自发辐射光谱范围很宽,而LED、LASER中的自发辐射光谱范围很窄,这就是为什么LED看起来是某种颜色(例如蓝色的,绿色的,白光LED是几种颜色的LED混合在一起的;激光的单色性就更好了)而太阳(黑体辐射)看起来是白色的。(c)不过目前研究已经发现,即使是黑体辐射,通过对黑体的设计,也可以观察到光谱范围很窄的辐射了,这一课题还在研究中。若想更深入的了解,可以见我祖师爷MIT陈刚教授的书:Nanoscale Energy Transport and Conversion
分解成三个问题回答。可见光聚焦能否点燃报纸?可以的,玩过高能绿激光的应该都点过火柴,非常容易。可见光色温6500K,虽然比红外线的热效应小,但也会和物质相互作用,特别是能量密度很高时。类黑体辐射的光源聚焦后,聚焦点温度能否超过理论源黑体温度?或者用红外线照射物体,物体能否发出紫外线?可以的,倍频晶体就是干这个的。假设理想黑体辐射能量密度为1,当接收能量密度大于1时会发生什么?温度升高,黑体辐射向高温移动LED或激光等光源效率比理想黑体要高效的多,所以可以超过原温度。但如果采用理想黑体,由于发光效率低,光源向四面八方辐射,即使最理想的聚焦也不可能使焦点接收的能量密度超过原辐射密度,所以理想黑体辐射聚焦加热,不能超过原温度。。。。。法国比利牛斯山脉地区的太阳炉Four Solaire,工作温度3500摄氏度
我记得新概念物理教程的光学本上写着,通过聚焦光源的光不能把被照物的亮度还是什么的提升到光源的亮度以上(我忘记具体是个什么量了) 然后这个东西和温度相关的。大概就是说,你把光能聚焦过来,被照亮的东西也会发光释放能量达到一种平衡
[答案已修改,理解有误,现在本回答只针对LED无法点燃报纸的描述]一个5瓦的LED光源,找个好的聚焦装置,例如椭球面反射镜啦,点燃报纸分分钟的事。谁资助我我去验证给大家看。图片是两瓦的激光光源,可轻易点燃报纸。LED找个好的聚焦装置,点燃报纸很轻松。
煎蛋上也是吵得不可开交啊,不过人家讨论的题目比我们的更加“科学”了一点,用月亮来做黑体。也就是说,如果在某个几百平方公里布满了反射镜,这些反射镜正好把这几百平方公里的月光反射到某个点,这个点如果也假设是放置了一个黑体。问题是:这个点上物体的温度会不会高于月亮的温度?如果没有高于月亮温度,那么汇聚到这一点的热量都哪里去了?感觉好像是热体在“收入热量”的同时必须辐射出去。而辐射出去的热量要高于接收的。只有这样才能保持热量平衡。否则,那些能量哪里去了?为了热力学第二定律去否定了能量守恒定律?
激光焊接听说过没?不会有人天真的认为激光头的温度一定要高于焊接钢铁的温度吧?
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