За да създадете изкуствено осветление, често се използва обикновена лампа с нажежаема жичка. Този елемент е познат на всички още от времето на СССР. Стъклената крушка, патронът и спиралата са основните видими части на продукта. Как лампата с нажежаема жичка е подредена вътре е интересно както за начинаещ майстор, така и за професионалист.
История на изобретението на крушката
Продуктът е проектиран и разработен от много учени в различни периоди. Първата електрическа дъга беше запалена от учения Петров В.В. през 1802г. Изобретението се състои от два въглеродни пръта, които са свързани към полюсите на галванична батерия. В момента на приближаването им възникна електрически разряд и над елементите се образува светеща дъга. Използването на такава лампа в ежедневието беше невъзможно поради редица причини - неудобството на дизайна, бързото изгаряне на въглищни пръти. Но световните учени започнаха да разбират от какво да направят лампа.
След 70 години през 1872 г. Lodygin A.N. получи патент за лампа с нажежаема жичка. Като спирала в него се използва ретортна въглищна пръчка, която се намираше под стъклена качулка.
Още през 1880 г., на 10 май, крушката на Лодигин е оборудвана с улично осветление в Санкт Петербург на Литейни мост. Животът на източника на светлина е бил само 2 месеца (докато въглеродният прът изгори).
През 1880 г. Томас Едисон представи подобрената лампа с нажежаема жичка Lodygin в Съединените щати. Той успя да постигне елиминирането на въздуха от стъклената крушка, което гарантира по-дълго изгаряне на спиралата и по-ярък блясък. Едисон също проектира гнездо с резба за завинтване на лампа в гнездо.
През 1910 г. е взето решение волфрамовата нишка да бъде усукана в спирала, за да се увеличи експлоатационният й живот. По този начин продуктът вече работи вместо първоначалните 50-100 часа за толкова, колкото 1000 часа.
Принципът на топлинно излъчване се използва и при производството на халогенни флуоресцентни лампи.
От какво се състои лампата
Структурата и схемата на лампа с нажежаема жичка изглежда така:
- стъклена крушка с крушовидна или заоблена форма;
- светещо тяло (волфрамова или въгленна нишка), разположено в него, на две държачи за куки;
- два електрода;
- предпазител;
- крак;
- цокъл (калъф) с изолатор;
- неговият контакт (отдолу).
Окисляването на волфрамова нишка (спирала, светещо тяло) е изключено поради поставянето му във вакуумна или газообразна среда. Те пълнят стъклена колба.
Електрически параметри
Всички крушки са направени за различни напрежения. Тъй като волфрамовият огнеупорен метал има ниско съпротивление, за устройството на лекия елемент е необходима дълга жица. По този начин нишката в електрическа крушка често достига 50 микрометра. Когато светлината е включена, токът преминава през светещото тяло, като надвишава работното 10-14 пъти. Колкото повече нишката се загрява, толкова по-силно съпротивлението на нишката се увеличава и токът намалява.
Принципът на работа на електрическа лампа с нажежаема жичка
След като разгледаме от какво се състои електрическата крушка, е важно да разберем принципа на нейната работа:
- Когато светлината е включена, токът преминава през дъното на капачката към светещото тяло.
- Волфрамовата нишка е много гореща след затварянето на веригата, което води до нейното сияние.
- В този момент температурата на нишката достига 570 градуса.
- По този начин спектърът на сиянието на крушките се измества към топли температури.
За справка: колкото по-ниска е степента на волфрамовата / въглеродна нишка, толкова по-ниска ще бъде частта от енергията, която попада в светещото тяло и провокира видимото му излъчване. Ретро лампите се различават по това, че загряват спиралата по-бавно и по-слабо.
Разнообразие от леки елементи
Всички продукти са класифицирани според различни параметри. По вида на пълненето на крушката тези лампи се разграничават:
- най-простият вакуум (когато са направени от колбата, целият въздух се изсмуква);
- напълнен с аргонов газ;
- ксенон халоген;
- изпълнен с криптон.
По вид предназначение крушките са разделени на следните видове:
- Декоративни. Те работят по обичайния принцип. Колбата е направена под формата на свещ или топка.
Декоративни крушки с нажежаема жичка - С общо предназначение. Те са познати на всички обикновени елементи, които са завинтени в полилей или бра. Често майсторите се занимават с въпроса колко вата консумира една крушка. Можете да закупите продукт за 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 и повече вата. Колкото по-висок е индикаторът, толкова по-ярък е блясъкът.
- Лампи за локално осветление. В структурно отношение те не се различават от обикновените елементи. Но работното напрежение за тях е в диапазона 12-42 V.
- Крушки за осветяване. Те имат колба, боядисана в ярки цветове. Работна мощност в диапазона от 10-25 вата.
- Сигнализация. Те имат изключително ниска мощност и се използват за осветителни устройства. Днес такива продукти уверено се заместват от съвременните LED лампи.
- Прожектори. Тялото на светенето е положено по специален начин поради удобното му окачване в крушката. В резултат на това е възможно да се постигне по-добро фокусиране на сиянието. Мощността на такива лампи достига 10-50 киловата.
Огледална лампа - Огледален. Те имат специално покритие за колба. Той е частично покрит с филм от термично напръскан алуминий. По този начин е възможно да се постигне тясна насоченост на светлинния лъч. DSLR се използват за локално осветление.
- Транспорта. Тези продукти се характеризират с повишена якост, устойчивост на вибрации. За транспортни лампи се използват специални цокли, благодарение на които можете бързо да замените осветителния елемент в тесните условия на машината. Такива елементи работят от захранването на автомобил 6-220 V.
- Продукти за оптични инструменти. Днес почти никога не е пуснат. Преди се използва за филмови проектори, медицинско оборудване. Лампите от този тип имат колба със специална форма.
- Превключете светлината. Свържете се с класа на сигнала. Те имат малък размер на крушката, което позволява да се поставят под бутоните на панелите на различни инсталации.
Двукратна предупредителна светлина
По броя на нишките всички елементи са:
- Двойна нишка. Те имат едно светещо тяло за далечна (силна) светлина и едно за късо (слабо) осветление. Използва се в автомобили, авиация, железопътни светофари, в звездите на Московския Кремъл.
- Едностепен. Познати волфрамови крушки.
Тялото на продуктите с ниска инерция има изключително тънка спирала. Преди това те са били използвани за оптични звукозаписни системи. Има и отоплителни лампи, които се използват за подреждане на сушилни камери, електрически печки, офис техника и др.
Предимства и недостатъци
Лампите с нажежаема жичка имат редица предимства:
- разумни разходи;
- компактни размери;
- моментална реакция на включване / изключване;
- липса на трептене, влияе неблагоприятно на очите;
- инерция към скокове на мощност;
- мека гама от блясък, допринасяща за релаксация, създаваща атмосфера на комфорт;
- добър индекс на цветопредаване, равен на Ra 90;
- работа при всякакви условия (включително висока влажност);
- постоянна наличност за потребителя;
- екологичност;
- липса на шум по време на работа;
- инертност към йонизиращо лъчение.
Недостатъците на лампите с нажежаема жичка включват такива моменти:
- чупливост, чувствителност към механични повреди;
- сравнително кратък живот;
- ниска ефективност, ненадвишаваща 5-7% (съотношението на консумираната мощност към видимата радиация);
- пожарна опасност при директен контакт на лампата с горими вещества (текстил, слама и др.);
- вероятността от експлозия поради термичен удар или разкъсване на спирала под напрежение.
Въпреки всички тези недостатъци, познатите крушки уверено запазват позициите си. Повече от 70% от населението на ОНД все още ги използва.
Ефективност и издръжливост
Когато анализирате как е подредена лампа с нажежаема жичка, е важно да разберете нейната ефективност. При светлинна температура от 3400 келвина, ефективността на елемента е 15%. Това се отнася до съотношението на консумация на енергия и видима за човешкото око видима светлина. При температура от 2700 К (средна нормална за обикновена домакинска лампа), ефективността е само 5%.
Колкото по-висока е температурата на сиянието, толкова по-голяма е ефективността. Но в същото време се намалява експлоатационният живот на продукта. Например, ако увеличите напрежението с 20%, яркостта на осветлението ще се засили - ефективността на крушката ще се увеличи, обаче, полезният живот ще бъде намален с 90-95%. Съответно, намаляването на напрежението води до намаляване на ефективността на продукта и увеличаване на полезния му живот.
Как да увеличите живота на лампа с нажежаема жичка
Обикновено обикновената домакинска крушка с нажежаема жичка издържа 700-1000 часа. Но всъщност елементът изгаря много по-бързо. За да се удължи живота на крушката, е необходимо да се предотвратят фактори, които причиняват изгарянето на спиралата да изгори.
- Спазвайте обхвата на напрежението. Посочва се в колбата на продукта. По правило тя е равна на 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Ако напрежението в къщата е надвишено, продуктът ще изгори по-скоро. Например, в апартамент максималното напрежение е 220 V, а лампата е закупена с диапазон 125-135 V. Тук нажежаемата жичка ще изгори недвусмислено по-бързо, тъй като ефективността на продукта се увеличава.
- Поправете неизправността на касетата. Ако лампите изгарят често, струва си да го прегледате, като проверите два пъти контактите. Ако е необходимо, сменете патрона.
- Премахнете вибрациите. Те водят до бързо изгаряне на волфрамовата нишка. Следователно, прехвърлянето на мобилни тела е най-добре с изключена крушка.
За да удължите живота на лампата с нажежаема жичка, можете да намалите напрежението в мрежата само с 7-8%. В този случай продуктът ще издържи 3-3,5 пъти по-дълго с икономична консумация на енергия.
