Om kunstmatige verlichting te creëren, wordt vaak een gewone gloeilamp gebruikt. Dit element is iedereen bekend sinds de dagen van de USSR. Glazen bol, patroon en spiraal zijn de belangrijkste zichtbare onderdelen van het product. Hoe een gloeilamp binnen is opgesteld, is interessant voor zowel een beginnende meester als een professional.
Geschiedenis van de uitvinding van de lamp
Het product is ontworpen en ontwikkeld door veel wetenschappers in verschillende periodes. De eerste vlamboog werd ontstoken door de wetenschapper Petrov V.V. in 1802. De uitvinding bestond uit twee koolstofstaven die waren verbonden met de polen van een galvanische batterij. Op het moment dat ze naderden, ontstond er een elektrische ontlading en vormde zich een lichtboog over de elementen. Het gebruik van een dergelijke lamp in het dagelijks leven was om een aantal redenen onmogelijk: het ongemak van het ontwerp, het snel verbranden van kolenstaven. Maar wereldwetenschappers begonnen te begrijpen waar ze een lamp van moesten maken.
Na 70 jaar in 1872, Lodygin A.N. kreeg een patent voor een gloeilamp. Een retortkolenstaaf, die zich onder een glazen kap bevond, werd daarin als spiraal gebruikt.
Al in 1880, op 10 mei, was de lamp van Lodygin uitgerust met straatverlichting in Sint-Petersburg op de Liteiny-brug. De levensduur van de lichtbron was slechts 2 maanden (totdat de koolstofstaaf doorbrandde).
In 1880 introduceerde Thomas Edison de verbeterde Lodygin-gloeilamp in de Verenigde Staten. Hij wist de lucht uit de glazen bol te verwijderen, wat zorgde voor een langere verbranding van de spiraal en een helderdere gloed. Edison ontwierp ook een fitting met schroefdraad om een lamp in een fitting te schroeven.
In 1910 werd besloten de wolfraamdraad in een spiraal te draaien om de levensduur te verlengen. Het product werkt dus nu in plaats van de eerste 50-100 uur maar liefst 1000 uur.
Het principe van thermische straling wordt ook gebruikt bij de productie van halogeen fluorescentielampen.
Waar de lamp uit bestaat
De structuur en het schema van een gloeilamp zien er als volgt uit:
- een glazen bol met een peervormige of ronde vorm;
- gloeielichaam (wolfraam of houtskoolgloeidraad) dat zich op twee haakhouders bevindt;
- twee elektroden;
- lont;
- been;
- sokkel (koffer) met een isolator;
- zijn contact (onder).
Oxidatie van een wolfraamgloeidraad (spiraal, gloeielichaam) is uitgesloten vanwege de plaatsing in een vacuüm of gasvormig medium. Ze vullen een glazen fles.
Elektrische parameters
Alle lampen zijn gemaakt voor verschillende voltages. Aangezien wolfraam vuurvast metaal een lage soortelijke weerstand heeft, is een lange draad nodig voor de inrichting van het lichtelement. Zo bereikt de gloeidraad in een elektrische lamp vaak 50 micrometer. Wanneer het licht is ingeschakeld, gaat er een stroom door het gloeiende lichaam, die de werking 10-14 keer overschrijdt. Hoe meer de draad opwarmt, hoe sterker de weerstand van de draad toeneemt en de stroom afneemt.
Het principe van de werking van een elektrische gloeilamp
Na te hebben overwogen waaruit een lamp bestaat, is het belangrijk om het principe van de werking ervan te begrijpen:
- Wanneer het licht is ingeschakeld, stroomt er een stroom door de onderkant van de dop naar het gloeielichaam.
- Het wolfraamgloeidraad is erg heet nadat het circuit is gesloten, wat leidt tot gloeien.
- Op dit punt bereikt de temperatuur van de draad 570 graden.
- Zo wordt het spectrum van de gloed van de bollen verschoven naar warme temperaturen.
Ter referentie: hoe lager de graad van het wolfraam / koolstoffilament, hoe lager de fractie energie die naar het gloeiende lichaam komt en de zichtbare straling veroorzaakt. Retro-lampen onderscheiden zich doordat ze de spiraal langzamer en zwakker opwarmen.
Soorten lichte elementen
Alle producten zijn geclassificeerd volgens verschillende parameters. Door het type vulling van de lamp onderscheiden deze lampen zich:
- het eenvoudigste vacuüm (wanneer ze uit de kolf worden gemaakt, wordt alle lucht naar buiten gezogen);
- gevuld met argongas;
- xenon halogeen;
- gevuld met krypton.
Per soort doel zijn de bollen onderverdeeld in de volgende typen:
- Decoratief. Ze werken volgens het gebruikelijke principe. De kolf is gemaakt in de vorm van een kaars of bal.
Decoratieve gloeilampen - Algemeen doel. Deze zijn bekend bij alle gewone elementen die in een kroonluchter of schans zijn geschroefd. Vaak maken meesters zich zorgen over de vraag hoeveel watt een lamp verbruikt. Je kunt een product kopen voor 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 en meer watt. Hoe hoger de indicator, hoe helderder de gloed.
- Lampen voor lokale verlichting. Structureel verschillen ze niet van gewone elementen. Maar de bedrijfsspanning voor hen ligt in het bereik van 12-42 V.
- Lampen voor verlichting. Ze hebben een flacon geschilderd in felle kleuren. Bedrijfsvermogen in het bereik van 10-25 watt.
- Signalering. Ze hebben een extreem laag vermogen en worden gebruikt voor verlichtingsapparatuur. Tegenwoordig worden dergelijke producten met vertrouwen vervangen door moderne LED-lampen.
- Schijnwerpers. Door de handige ophanging in de lamp wordt de glowbody op een bijzondere manier gelegd. Hierdoor is het mogelijk om de gloed beter te focussen. Het vermogen van dergelijke lampen bereikt 10-50 kilowatt.
Spiegellamp - Gespiegeld. Ze hebben een speciale kolfcoating. Het is gedeeltelijk bedekt met een film van thermisch gespoten aluminium. Zo is het mogelijk om een smalle richtingsgevoeligheid van de lichtbundel te bereiken. DSLR's worden gebruikt voor lokale verlichting.
- Vervoer. Deze producten worden gekenmerkt door verhoogde sterkte, weerstand tegen trillingen. Voor transportlampen worden speciale sokkels gebruikt, waardoor u het verlichtingselement snel kunt vervangen in de krappe omstandigheden van de machine. Dergelijke elementen werken vanuit de voeding van een auto 6-220 V.
- Producten voor optische instrumenten. Vandaag bijna nooit uitgebracht. Voorheen gebruikt voor filmprojectoren, medische apparatuur. Lampen van dit type hebben een fles met een speciale vorm.
- Licht schakelen. Houd verband met de signaalklasse. Ze hebben een kleine bolmaat, waardoor ze onder de knoppen van de panelen van verschillende installaties geplaatst kunnen worden.
Dubbelstrengs waarschuwingslampje
Door het aantal filamenten zijn alle elementen:
- Dubbele draad. Ze hebben één gloeiend lichaam voor ver (sterk) licht en één voor gedimd (zwak) licht. Gebruikt in auto's, luchtvaart, spoorwegverkeerslichten, in de sterren van het Kremlin van Moskou.
- Single gestrand. Bekende wolfraamlampen.
Het lichaam van producten met een lage traagheid heeft een extreem dunne spiraal. Voorheen werden ze gebruikt voor optische geluidsopnamesystemen. Er zijn ook verwarmingslampen die worden gebruikt voor het plaatsen van droogkamers, elektrische kachels, kantoorapparatuur, enz.
Voor-en nadelen
Gloeilampen hebben een aantal voordelen:
- redelijke kosten;
- compacte afmetingen;
- onmiddellijke reactie aan / uit;
- gebrek aan flikkering, die de ogen nadelig beïnvloedt;
- traagheid voor stroompieken;
- zacht gamma van gloed, dat bijdraagt aan ontspanning, een sfeer van comfort creëert;
- goede kleurweergave-index gelijk aan Ra 90;
- werken onder alle omstandigheden (inclusief hoge luchtvochtigheid);
- constante beschikbaarheid voor de consument;
- milieu vriendelijkheid;
- gebrek aan geluid tijdens het werk;
- inertheid voor ioniserende straling.
De nadelen van gloeilampen omvatten dergelijke momenten:
- kwetsbaarheid, gevoeligheid voor mechanische schade;
- relatief korte levensduur;
- laag rendement, niet hoger dan 5-7% (de verhouding tussen het verbruikte vermogen en de zichtbare straling);
- brandgevaar bij direct contact van de lamp met brandbare stoffen (textiel, stro, etc.);
- de kans op een explosie als gevolg van thermische schokken of breuk van een spiraal onder spanning.
Ondanks al deze tekortkomingen behouden vertrouwde bollen met vertrouwen hun positie. Meer dan 70% van de GOS-bevolking gebruikt ze nog steeds.
Efficiëntie en duurzaamheid
Bij het analyseren van hoe een gloeilamp is opgesteld, is het belangrijk om de efficiëntie ervan te begrijpen. Bij een lichttemperatuur van 3400 Kelvin is het rendement van het element 15%. Dit verwijst naar de verhouding tussen energieverbruik en zichtbaar licht dat zichtbaar is voor het menselijk oog. Bij een temperatuur van 2700 K (gemiddeld normaal voor een gewone huishoudlamp) is het rendement slechts 5%.
Hoe hoger de temperatuur van de gloed, hoe groter de efficiëntie. Maar tegelijkertijd wordt de levensduur van het product verkort. Als u bijvoorbeeld de spanning met 20% verhoogt, wordt de helderheid van de verlichting sterker - het rendement van de lamp neemt toe, maar de levensduur wordt met 90-95% verkort. Dienovereenkomstig leidt een verlaging van de spanning tot een verlaging van de efficiëntie van het product en een verhoging van de levensduur.
Hoe de levensduur van een gloeilamp te verlengen
Gemiddeld gaat een gewone gloeilamp voor huishoudelijk gebruik 700-1000 uur mee. Maar in feite brandt het element veel sneller uit. Om de levensduur van de lamp te verlengen, is het noodzakelijk om factoren te voorkomen die ervoor zorgen dat de doorbranden van de spiraal doorbrandt.
- Let op het spanningsbereik. Het staat aangegeven op de kolf van het product. In de regel is het gelijk aan 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Als de spanning in huis wordt overschreden, zal het product eerder uitbranden. In een appartement is bijvoorbeeld de maximale spanning 220 V en de lamp is gekocht met een bereik van 125-135 V. Hier zal de gloeidraad ondubbelzinnig sneller uitbranden, omdat de efficiëntie van het product toeneemt.
- Herstel patroonstoring. Als de lampen vaak doorbranden, is het de moeite waard om het te onderzoeken door de contacten dubbel te controleren. Vervang indien nodig de patroon.
- Elimineer trillingen. Ze leiden tot een snelle uitbranding van de wolfraamdraad. Daarom kunt u de verplaatsing van mobiele armaturen het beste doen met de lamp uitgeschakeld.
Om de levensduur van de gloeilamp te verlengen, kunt u de spanning in het netwerk met slechts 7-8% verlagen. In dit geval gaat het product 3-3,5 keer langer mee met een zuinig energieverbruik.
