Για τη δημιουργία τεχνητού φωτισμού, χρησιμοποιείται συχνά ένας συνηθισμένος λαμπτήρας πυρακτώσεως. Αυτό το στοιχείο είναι γνωστό σε όλους από τις ημέρες της ΕΣΣΔ. Ο γυάλινος βολβός, το φυσίγγιο και η σπείρα είναι τα κύρια ορατά μέρη του προϊόντος. Το πώς είναι τοποθετημένο ένα λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι ενδιαφέρον τόσο για αρχάριους όσο και για επαγγελματίες.
Ιστορία της εφεύρεσης του λαμπτήρα
Το προϊόν σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε από πολλούς επιστήμονες σε διαφορετικές περιόδους. Το πρώτο ηλεκτρικό τόξο αναφλέχθηκε από τον επιστήμονα Petrov V.V. το 1802. Η εφεύρεση αποτελείται από δύο ράβδους άνθρακα που συνδέθηκαν με τους πόλους μιας γαλβανικής μπαταρίας. Τη στιγμή της προσέγγισής τους, προέκυψε μια ηλεκτρική εκφόρτιση και σχηματίστηκε ένα φωτεινό τόξο πάνω από τα στοιχεία. Η χρήση ενός τέτοιου λαμπτήρα στην καθημερινή ζωή ήταν αδύνατη για διάφορους λόγους - η ταλαιπωρία του σχεδιασμού, η ταχεία καύση ράβδων άνθρακα. Αλλά οι επιστήμονες του κόσμου άρχισαν να καταλαβαίνουν τι να φτιάξουν μια λάμπα.
Μετά από 70 χρόνια το 1872, ο Lodygin A.N. έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για λαμπτήρα πυρακτώσεως. Μια ράβδος άνθρακα αντεπιστροφής, που βρισκόταν κάτω από μια γυάλινη κουκούλα, χρησιμοποιήθηκε ως σπείρα σε αυτό.
Ήδη το 1880, στις 10 Μαΐου, ο λαμπτήρας Lodygin ήταν εξοπλισμένος με φωτισμό δρόμου στην Αγία Πετρούπολη στη γέφυρα Liteiny. Η διάρκεια ζωής της πηγής φωτός ήταν μόνο 2 μήνες (μέχρι να εξαντληθεί η ράβδος άνθρακα).
Το 1880, ο Thomas Edison παρουσίασε τον βελτιωμένο λαμπτήρα πυρακτώσεως Lodygin στις Ηνωμένες Πολιτείες. Κατάφερε να επιτύχει την εξάλειψη του αέρα από τον γυάλινο λαμπτήρα, ο οποίος εξασφάλισε μια μακρύτερη καύση της σπείρας και μια φωτεινότερη λάμψη. Ο Edison σχεδίασε επίσης μια βιδωτή υποδοχή για να βιδώσει μια λάμπα σε μια πρίζα.
Το 1910, αποφασίστηκε να στρίψει το νήμα βολφραμίου σε σπείρα για να αυξήσει τη διάρκεια ζωής του. Έτσι, το προϊόν λειτουργεί τώρα αντί των αρχικών 50-100 ωρών για έως και 1000 ώρες.
Η αρχή της θερμικής ακτινοβολίας χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή λαμπτήρων φθορισμού αλογόνου.
Από τι αποτελείται ο λαμπτήρας
Η δομή και το σχήμα ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως μοιάζουν με αυτό:
- έναν γυάλινο βολβό σχήματος αχλαδιού ή στρογγυλεμένου σχήματος ·
- σώμα λάμψης (νήμα βολφραμίου ή άνθρακα) που βρίσκεται σε αυτό σε δύο υποδοχές γάντζου.
- δύο ηλεκτρόδια
- ασφάλεια ηλεκτρική;
- πόδι;
- socle (θήκη) με μονωτή.
- την επαφή του (κάτω).
Η οξείδωση ενός νήματος βολφραμίου (σπιράλ, λάμψη σώματος) αποκλείεται λόγω της τοποθέτησής του σε κενό ή αέριο μέσο. Γεμίζουν μια γυάλινη φιάλη.
Ηλεκτρικές παράμετροι
Όλοι οι λαμπτήρες κατασκευάζονται για διαφορετικές τάσεις. Δεδομένου ότι το πυρίμαχο μέταλλο βολφραμίου έχει χαμηλή αντίσταση, απαιτείται ένα μακρύ σύρμα για τη συσκευή του φωτός στοιχείου. Έτσι, το νήμα σε έναν ηλεκτρικό λαμπτήρα φτάνει συχνά τα 50 μικρόμετρα. Όταν ανάβει το φως, ένα ρεύμα περνά μέσα από το λαμπερό σώμα, ξεπερνώντας το λειτουργικό κατά 10-14 φορές. Όσο περισσότερο θερμαίνεται το νήμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση του νήματος και το ρεύμα μειώνεται.
Η αρχή της λειτουργίας ενός ηλεκτρικού λαμπτήρα πυρακτώσεως
Έχοντας εξετάσει τι αποτελείται ένας λαμπτήρας, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την αρχή της λειτουργίας του:
- Όταν ανάβει το φως, ένα ρεύμα ρέει μέσω του κάτω μέρους του καπακιού στο σώμα λάμψης.
- Το νήμα βολφραμίου είναι πολύ ζεστό μετά το κλείσιμο του κυκλώματος, γεγονός που οδηγεί στη λάμψη του.
- Σε αυτό το σημείο, η θερμοκρασία του νήματος φτάνει τους 570 βαθμούς.
- Έτσι, το φάσμα της λάμψης των λαμπτήρων μετατοπίζεται προς θερμές θερμοκρασίες.
Για αναφορά: όσο χαμηλότερος είναι ο βαθμός του νήματος βολφραμίου / άνθρακα, τόσο χαμηλότερος θα είναι το κλάσμα της ενέργειας που έρχεται στο λαμπερό σώμα και προκαλεί την ορατή ακτινοβολία του. Οι ρετρό λαμπτήρες διαφέρουν στο ότι θερμαίνουν τη σπείρα πιο αργά και πιο αδύναμα.
Ποικιλίες ελαφρών στοιχείων
Όλα τα προϊόντα ταξινομούνται σύμφωνα με διαφορετικές παραμέτρους. Με τον τύπο πλήρωσης του λαμπτήρα, διακρίνονται αυτοί οι λαμπτήρες:
- το απλούστερο κενό (όταν κατασκευάζονται από τη φιάλη, απορροφά όλο τον αέρα).
- γεμάτο με αέριο αργόν.
- αλογόνο ξένου;
- γεμάτο με κρυπτό.
Ανά τύπο σκοπού, οι λαμπτήρες χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
- Διακοσμητικός. Λειτουργούν σύμφωνα με τη συνήθη αρχή. Η φιάλη είναι φτιαγμένη από κερί ή μπάλα.
Διακοσμητικοί λαμπτήρες πυρακτώσεως - Γενικού σκοπού. Αυτά είναι γνωστά σε όλα τα συνηθισμένα στοιχεία που βιδώνονται σε έναν πολυέλαιο ή απλίκα. Συχνά οι δάσκαλοι ασχολούνται με το ερώτημα πόσα βατ καταναλώνει μια λάμπα. Μπορείτε να αγοράσετε ένα προϊόν για 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 και περισσότερα βατ. Όσο υψηλότερη είναι η ένδειξη, τόσο φωτεινότερη είναι η λάμψη.
- Λαμπτήρες τοπικού φωτισμού. Δομικά, δεν διαφέρουν από τα συνηθισμένα στοιχεία. Αλλά η τάση λειτουργίας για αυτούς κυμαίνεται από 12-42 V.
- Λάμπες για φωτισμό. Έχουν φιάλη βαμμένη σε έντονα χρώματα. Ισχύς λειτουργίας από 10-25 watt.
- Σηματοδότηση. Έχουν εξαιρετικά χαμηλή ισχύ και χρησιμοποιούνται για συσκευές φωτισμού. Σήμερα, τέτοια προϊόντα αντικαθίστανται με αυτοπεποίθηση από τους σύγχρονους λαμπτήρες LED.
- Προβολείς Το σώμα λάμψης τοποθετείται με ειδικό τρόπο λόγω της βολικής ανάρτησής του στον λαμπτήρα. Ως αποτέλεσμα, είναι δυνατόν να επιτευχθεί καλύτερη εστίαση της λάμψης. Η ισχύς αυτών των λαμπτήρων φτάνει τα 10-50 κιλοβάτ.
Λάμπα καθρέφτη - Καθρέφτης. Έχουν ειδική επικάλυψη φιάλης. Καλύπτεται μερικώς με μεμβράνη από θερμικά ψεκασμένο αλουμίνιο. Έτσι, είναι δυνατόν να επιτευχθεί μια στενή κατεύθυνση της δέσμης φωτός. Τα DSLR χρησιμοποιούνται για τοπικό φωτισμό.
- Μεταφορά. Αυτά τα προϊόντα χαρακτηρίζονται από αυξημένη αντοχή, αντίσταση στους κραδασμούς. Για τους λαμπτήρες μεταφοράς, χρησιμοποιούνται ειδικά socles, χάρη στα οποία μπορείτε να αντικαταστήσετε γρήγορα το στοιχείο φωτισμού στις περιορισμένες συνθήκες του μηχανήματος. Τέτοια στοιχεία λειτουργούν από την τροφοδοσία ενός αυτοκινήτου 6-220 V.
- Προϊόντα για οπτικά όργανα. Σήμερα σχεδόν ποτέ δεν κυκλοφόρησε. Προηγουμένως χρησιμοποιήθηκε για προβολείς ταινιών, ιατρικός εξοπλισμός. Οι λαμπτήρες αυτού του τύπου έχουν φιάλη ειδικού σχήματος.
- Διακόπτης φωτός. Σχέση με την κατηγορία σήματος. Έχουν μικρό μέγεθος λαμπτήρα, το οποίο τους επιτρέπει να τοποθετηθούν κάτω από τα κουμπιά των πλαισίων διαφόρων εγκαταστάσεων.
Προειδοποιητική λυχνία διπλού κλώνου
Με τον αριθμό των νημάτων, όλα τα στοιχεία είναι:
- Διπλό νήμα. Έχουν ένα λαμπερό σώμα για μακρινό (δυνατό) φως και ένα για βυθισμένο (αδύναμο) φωτισμό. Χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα, αεροπορικά, σιδηροδρομικά φανάρια, στα αστέρια του Κρεμλίνου της Μόσχας.
- Μονόκλωνο. Γνωστοί λαμπτήρες βολφραμίου.
Το σώμα των προϊόντων χαμηλής αδράνειας έχει μια εξαιρετικά λεπτή σπείρα. Προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκαν για οπτικά συστήματα εγγραφής ήχου. Υπάρχουν επίσης λαμπτήρες θέρμανσης που χρησιμοποιούνται για την οργάνωση θαλάμων στεγνώματος, ηλεκτρικών εστιών, εξοπλισμού γραφείου κ.λπ.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως έχουν πολλά πλεονεκτήματα:
- λογικό κόστος
- συμπαγείς διαστάσεις.
- άμεση αντίδραση στο on / off.
- έλλειψη τρεμοπαίγματος, επηρεάζοντας δυσμενώς τα μάτια
- αδράνεια σε υπερτάσεις ισχύος
- απαλό γάμμα λάμψης, συμβάλλοντας στη χαλάρωση, δημιουργώντας μια ατμόσφαιρα άνεσης.
- καλός δείκτης απόδοσης χρώματος ίσος με Ra 90;
- Εργαστείτε σε οποιεσδήποτε συνθήκες (συμπεριλαμβανομένης της υψηλής υγρασίας).
- σταθερή διαθεσιμότητα για τον καταναλωτή ·
- φιλικότητα προς το περιβάλλον
- έλλειψη θορύβου κατά τη διάρκεια της εργασίας.
- αδράνεια στην ιονίζουσα ακτινοβολία.
Τα μειονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως περιλαμβάνουν τέτοιες ροπές:
- ευθραυστότητα, ευαισθησία σε μηχανικές βλάβες
- σχετικά σύντομη ζωή?
- χαμηλή απόδοση, που δεν υπερβαίνει το 5-7% (ο λόγος της καταναλισκόμενης ισχύος προς την ορατή ακτινοβολία) ·
- κίνδυνος πυρκαγιάς με άμεση επαφή του λαμπτήρα με εύφλεκτες ουσίες (υφάσματα, άχυρο κ.λπ.).
- την πιθανότητα έκρηξης λόγω θερμικού σοκ ή ρήξης σπείρας υπό τάση.
Παρά όλες αυτές τις αδυναμίες, οι γνωστοί λαμπτήρες διατηρούν με σιγουριά τη θέση τους. Περισσότερο από το 70% του πληθυσμού της ΚΑΚ τις χρησιμοποιεί ακόμα.
Αποτελεσματικότητα και ανθεκτικότητα
Κατά την ανάλυση του τρόπου με τον οποίο τοποθετείται μια λάμπα πυρακτώσεως, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την αποτελεσματικότητά του. Σε θερμοκρασία φωτός 3400 Kelvin, η απόδοση του στοιχείου είναι 15%. Αυτό αναφέρεται στην αναλογία κατανάλωσης ενέργειας προς ορατό φως ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Σε θερμοκρασία 2700 K (μέση κανονική για έναν συνηθισμένο λαμπτήρα οικιακής χρήσης), η απόδοση είναι μόνο 5%.
Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία της λάμψης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση. Αλλά ταυτόχρονα, η διάρκεια ζωής του προϊόντος μειώνεται. Για παράδειγμα, εάν αυξήσετε την τάση κατά 20%, η φωτεινότητα του φωτισμού θα ενισχυθεί - η απόδοση του λαμπτήρα θα αυξηθεί, ωστόσο, η διάρκεια ζωής θα μειωθεί κατά 90-95%. Κατά συνέπεια, η μείωση της τάσης οδηγεί σε μείωση της αποτελεσματικότητας του προϊόντος και αύξηση της ωφέλιμης ζωής του.
Πώς να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής μιας λάμπας πυρακτώσεως
Κατά μέσο όρο, μια συνηθισμένη οικιακή λάμπα πυρακτώσεως διαρκεί 700-1000 ώρες. Στην πραγματικότητα, το στοιχείο καίγεται πολύ πιο γρήγορα. Για να παραταθεί η διάρκεια ζωής του λαμπτήρα, είναι απαραίτητο να αποφευχθούν παράγοντες που προκαλούν την καύση της σπείρας.
- Παρατηρήστε το εύρος τάσης. Αναγράφεται στη φιάλη του προϊόντος. Κατά κανόνα, είναι ίση με 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Εάν ξεπεραστεί η τάση στο σπίτι, το προϊόν θα καεί νωρίτερα. Για παράδειγμα, σε ένα διαμέρισμα η μέγιστη τάση είναι 220 V και η λυχνία αγοράστηκε με εύρος 125-135 V. Εδώ, το νήμα θα καεί αναμφίβολα γρηγορότερα, καθώς η απόδοση του προϊόντος αυξάνεται.
- Επιδιόρθωση δυσλειτουργίας των κασετών. Εάν οι λάμπες καίγονται συχνά, αξίζει να τις εξετάσετε, να ελέγξετε ξανά τις επαφές. Εάν είναι απαραίτητο, αλλάξτε το φυσίγγιο.
- Εξαλείψτε τους κραδασμούς. Οδηγούν σε ταχεία εξάντληση του νήματος βολφραμίου. Ως εκ τούτου, η μεταφορά κινητών φωτιστικών γίνεται καλύτερα όταν ο λαμπτήρας είναι απενεργοποιημένος.
Για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής της λάμπας πυρακτώσεως, μπορείτε να μειώσετε την τάση στο δίκτυο μόνο κατά 7-8%. Σε αυτήν την περίπτωση, το προϊόν θα διαρκέσει 3-3,5 φορές περισσότερο με οικονομική κατανάλωση ενέργειας.
