Prinsippet for virkemåten, Innretningens karakteristikker og effektiviteten av glødelamper

Snu bryteren - og det mørke rommet plutselig endret, ble synlig de minste detaljene i interiøret elementer. Så umiddelbart bruke energien til en liten enhet, helle lys rundt. Hvilke krefter opprette en slik kraftig stråling? Svaret er skjult i tittelen på belysning enhet, som kalles pære.

Historien om de første belysningselementer

Opprinnelsen til de første gløde lyspærer tilbake til begynnelsen av det nittende århundre. Eller rettere sagt, at lampen først på et litt senere, men effekten av platina glød og karbon stenger under påvirkning av elektrisk energi har allerede forsøkt å se på. Forskerne kom to vanskelige spørsmål:

• finne høy motstand materialer i stand til å bli varm under påvirkning av strøm til det lysemitterende tilstand;
• hindrer hurtig forbrenning av materiale i luften.

Den mest fruktbare i feltet av stål forskning og oppfinnelser russisk forsker Aleksandra Nikolaevicha Lodygina og amerikanske Thomas Edison.

Lodygin foreslått å anvende som et element av glødekarbonstaver, som var i et forseglet rør. En ulempe med utformingen var kompleksiteten av luft pumping, kan de restene som bidrar til den raske forbrenning av stengene. Likevel tilhørende lamper brent i flere timer, og utformingen og patenter ble grunnlaget for en mer holdbar enhet.

Amerikansk vitenskaps Thomas Edison, kjent med arbeidene Lodygina gjort effektiv termosflaske, som har satt kull tråd av bambus fiber. Edison også tilføres den lampefoten skrueforbindelsen, iboende i moderne lamper, og oppfunnet mange elektriske komponenter, slik som pluggforbinder, en sikring, en roterende bryter, og mer. Effektivitet gløde Edison var liten, selv om det kan virke opptil 1000 timer av gangen og fikk praktisk anvendelse.

Deretter, i stedet for karbonelementer ble det foreslått å benytte ildfaste metaller. Filament av wolfram, som brukes i dagens glødelamper, også ble patentert Lodygin.

Design og funksjon lampe prinsippet

Design glødefundamentalt uendret i over hundre år. Det inkluderer:

• Den forseglede kolbe som avgrenser arbeidsrommet og fylt med inert gass.
• Cap, som har en spiralform. Det tjener til å holde lampen i en holder, og elektrisk å forbinde den med spenningsførende deler.
• Lederne som fører strømmen fra kontakten til spolen og holde den.
• Spiral filament, oppvarming og som gir stråling av lysenergi.

Når en elektrisk strøm passerer gjennom spolen, er det oppvarmes momentant til en høyeste temperaturer opp til 2700 grader. Dette er fordi spiralen har en stor motstand mot strømmen og for å overvinne denne motstanden forbruker mye energi, som frigjøres som varme. Den varme som varmer opp metallet (wolfram), og den begynner å sende ut fotoner av lys. På grunn av det faktum at kolben ikke inneholder oksygen i oppvarmingsprosessen er noen oksydasjon av wolfram, og det brenner ikke. Den inerte gass holder de varme metallpartikler fra fordampning.

Hva er effektiviteten av glødelamper

effektivitet forholdet viser hvor stor prosentdel av energien omdannes til nyttig arbeid, og det er ikke. I tilfelle av en glødelampe effektivitet er lav, ettersom bare 5-10% av den energi som går inn i emisjon av lys, resten frigjøres som varme.

Effektivitet første glødelamper, hvor karbon stang handlet glødelegemet, var til og med mindre enn dagens utstyr. Dette skyldes flere tap på konveksjon. Spiral filament har en lavere prosentandel av disse tapene.

Glødelampe effektivitet avhenger av oppvarmingstemperaturen spiralen. Standard 60 watts glødespiral oppvarmet til 2700 ° C, er effektiviteten av bare 5%. Man kan øke verdien av oppvarming til 3400 ° C, noe som øker spenningen, men det vil redusere levetiden på mer enn 90%, selv om lyset vil skinne lysere og effektivitet vil øke til 15%.

Galt å tro at en økning av lampeeffekt (100, 200, 300 W) øker effektiviteten på grunn økt lysstyrke av anordningen. Lampen var lys lysere på grunn av den større kraft av spiralen i seg selv, men som et resultat, og mer lyseffekt. Men energikostnader er også økt. Derfor er effektiviteten av glødelampe på 100 W er også i området 5-7%.

Utvalg av lyspærer

glødelamper kommer i ulike design og funksjonalitet. De er delt inn lysarmatur:

• Allmenngjøring. Disse inkluderer husholdning lamper med forskjellig effekt, designet for nettspenning på 220 V.
• Dekorative ytelse. De har en ikke-standard typer lyspærer, lys, kuler og andre figurer.
• Illuminative type. Lave strømlamper med farge belegg for å lage fargerike belysning.
• Lokal destinasjon. Enhet sikker spenning opp til 40 V påtrykkes på den produksjon tabeller, belysning stillinger maskin.
• Med et speilbelegg. Lamper, som skaper en retningsbestemt lys.
• Signaltype. De brukes for arbeid i dashboard av ulike enheter.
• For transport. Et bredt utvalg av lamper økt holdbarhet og pålitelighet. Preget av en komfortabel design, forutsatt rask erstatning.
• For projektorer. høy effekt lamper, og nådde opp til 10.000 watt.
• For optiske enheter. Lamper for projektorer og lignende enheter.
• Kommutatoren. Anvendelig som segmenter av digitalt LED display instrumentering.

Positive og negative sider av lamper med gløde kroppen

Belysning apparater gløden typen har sine egne særtrekk. På den positive siden er:

• umiddelbar tenning av spiral;
• miljømessig sikkerhet;
• liten størrelse;
• rimelig pris;
• evnen til å skape forskjellige effektinnretninger og driftsspenningen verdi som strøm og likestrøm;
• allsidighet.

negativt:

• Lav effektivitet av glødelamper,
• følsomhet overfor spenningsstøt, noe som reduserer levetiden;
• kort tid av arbeidstiden, for ikke å overstige 1000;
• lamper brannfare på grunn av den sterke oppvarmingen av kolben;
• utformingen skjørhet.

Andre typer belysning

Det er lyspærer, prinsippet om handling som er fundamentalt forskjellig fra glødelamper. Disse inkluderer utslipp og LED-lamper.

Eller bue utladningslampe er det mange, men de er alle basert på belysning av gassen i tilfelle av en lysbue mellom elektrodene. Luminescens oppstår i det ultrafiolette spektrum, som deretter omdannes til synlig for det menneskelige øye ved å passere gjennom den fosforbelegget.

Den prosess som skjer i utladningslampe, innbefatter to trinn: for drift skape og opprettholde en gnistutladning og ionisering av gassutslipp fra pæren. Derfor er alle typer lysarmatur er dagens kontrollsystem. Lysende enheter har en høyere virkningsgrad sammenlignet med effektiviteten av glødelamper, men ikke trygt, fordi de inneholder kvikksølvdamp.

LED-belysning enheter er de mest avanserte systemene. Effektiviteten av glødelamper og LED-lamper er makeløs. Endelig kommer det 90%. Prinsippet for virkemåten er basert på LED belysning av en viss type halvleder under påvirkning av stress.

Hva liker ikke en glødepære

Levetiden til konvensjonelle glødepærer vil bli redusert dersom:

1. Nettspenningen er konstant for høy fra den nominelle riktig for lysarmaturen. Dette er på grunn av økningen i den arbeidstemperatur for oppvarmingslegemet, og følgelig øket fordampning av metall-legeringen, som fører til svikt. Selv om glødelampe effektivitet samtidig blir lengre.
2. Skarpt rist lampen under drift. Når metallet er rødglødende tilstand opp til nær smeltepunktet, og avstanden mellom vindinger av spiralen blir redusert på grunn av utvidelse av stoffet, kan hvilken som helst mekanisk, plutselige bevegelser forårsaker øyen umerkelig interturn kortslutning. Dette reduserer den totale motstand av spiralen strøm, bidrar det til dets større oppvarming og hurtig brenne.
3. Fuktighet skjer på den oppvarmede kolbe. I stedet for registrering av temperaturforskjellen skjer, som produserer glassbrudd.
4. Fingrene til pære av halogenlampe. Halogenlampe er en type gløde lyspærer, men har en mye mer lys og varme ut. Når du trykker på pære forblir usynlig fett flekk på fingeren. Under påvirkning av temperaturen av fettet blir brent for å danne karbonavsetninger, noe som forhindrer varmeoverføring. Som et resultat av berøring stilling glasset begynner å smelte og sveller eller kan gå i stykker, å bryte gassforholdet innsiden, noe som fører til brenner-heliks. Halogen glødelamper har høyere virkningsgrad enn vanlig.

Hvordan bytte lampen

Hvis lampen brenner ut, men ikke for å ødelegge pæren, erstatte den kan være etter en fullstendig kjøling. Det bør slå av strømmen. Når du skrur pæren øynene ikke trenger å bli sendt til hennes side, spesielt hvis du slår av elektrisitet er ikke mulig.

Når pæren har brutt, men beholdt formen, er det ønskelig å ta en bomullsklut brettet i flere lag og, griper hennes lampe, prøv å fjerne glasset. Deretter ble en tang med isolerte håndtak skru nøye hetten og skru den nye pære. Alt arbeid må utføres uten strømforsyning.

konklusjon

Til tross for at glødelampen effektivitet er ikke nok interesse, og det har et økende antall konkurrenter, er det relevant i mange områder av livet. Det er enda den eldste lyspæren kontinuerlig drift over hundre år. Er ikke det bevis og opprettholdelse av den geniale persons tanker, og prøver å forandre verden?