Pentru a crea iluminare artificială, se folosește adesea o lampă cu incandescență obișnuită. Acest element este familiar tuturor din zilele URSS. Becul de sticlă, cartușul și spirala sunt principalele părți vizibile ale produsului. Cum este aranjată o lampă cu incandescență în interior este interesant atât pentru un maestru începător, cât și pentru un profesionist.
Istoria invenției becului
Produsul a fost proiectat și dezvoltat de mulți oameni de știință în diferite perioade. Primul arc electric a fost aprins de savantul Petrov V.V. în 1802. Invenția constă din două tije de carbon care erau conectate la stâlpii unei baterii galvanice. În momentul apropierii lor, a apărut o descărcare electrică și s-a format un arc luminos peste elemente. Utilizarea unei astfel de lămpi în viața de zi cu zi a fost imposibilă din mai multe motive - inconvenientul proiectării, arderea rapidă a tijelor de cărbune. Dar oamenii de știință mondiali au început să înțeleagă ce să facă o lampă.
După 70 de ani în 1872, Lodygin A.N. a primit un brevet pentru o lampă cu incandescență. Ca o spirală a fost folosită o tijă de cărbune de retușă, care era amplasată sub un capot de sticlă.
Deja în 1880, pe 10 mai, becul Lodygin era echipat cu iluminat stradal în Sankt Petersburg, pe podul Liteiny. Durata de viață a sursei de lumină a fost de numai 2 luni (până la arderea tijei de carbon).
În 1880, Thomas Edison a introdus lampa incandescentă Lodygin îmbunătățită în Statele Unite. El a reușit să obțină eliminarea aerului din becul de sticlă, ceea ce a asigurat o ardere mai lungă a spiralei și o strălucire mai strălucitoare. Edison a proiectat și o priză filetată pentru înșurubarea unei lămpi într-o priză.
În 1910, s-a decis răsucirea filamentului de wolfram într-o spirală pentru a-i crește durata de serviciu. Astfel, produsul funcționează acum în loc de 50-100 ore inițiale pentru 1000 ore.
Principiul radiației termice este, de asemenea, utilizat în producția de lămpi cu fluor fluent.
În ce constă lampa
Structura și schema unei lămpi incandescente arată astfel:
- un bec de sticlă cu formă de pere sau rotunjită;
- corp strălucitor (filament de tungsten sau cărbune) situat în el pe două suporturi de cârlig;
- doi electrozi;
- siguranțe;
- picior;
- soclu (cutie) cu un izolator;
- contactul său (jos).
Oxidarea unui filament de tungsten (spirală, corp strălucitor) este exclusă datorită plasării sale într-un mediu vid sau gazos. Ei umplu un balon de sticlă.
Parametri electrici
Toate becurile sunt făcute pentru tensiuni diferite. Deoarece metalul refractar de tungsten are o rezistivitate scăzută, este necesar un fir lung pentru dispozitivul elementului ușor. Astfel, filamentul dintr-un bec electric ajunge adesea la 50 micrometri. Când lumina este aprinsă, un curent trece prin corpul strălucitor, depășind cel de lucru de 10-14 ori. Cu cât firul se încălzește mai mult, cu atât rezistența firului crește și curentul scade.
Principiul funcționării unei lămpi cu incandescență electrică
Având în vedere în ce constă un bec, este important să înțelegem principiul funcționării sale:
- Când lumina este aprinsă, un curent curge prin partea inferioară a capacului către corpul strălucitor.
- Filamentul de wolfram este foarte fierbinte după închiderea circuitului, ceea ce duce la strălucirea lui.
- În acest moment, temperatura firului ajunge la 570 de grade.
- Astfel, spectrul strălucirii becurilor este deplasat spre temperaturi calde.
Pentru referință: cu cât este mai scăzut gradul de filament de tungsten / cărbune, cu atât mai mică va fi fracția de energie care vine la corpul strălucitor și îi provoacă radiația vizibilă. Lămpile retro sunt diferite prin faptul că încălzesc spirală mai lent și mai slab.
Soiuri de elemente ușoare
Toate produsele sunt clasificate în funcție de diferiți parametri. După tipul de umplere a becului, aceste lămpi se disting:
- cel mai simplu vid (atunci când sunt fabricate din balon, tot aerul este aspirat)
- umplut cu gaz de argon;
- halogen xenon;
- umplut cu kripton.
După tipul de scop, becurile sunt împărțite în următoarele tipuri:
- Decorativ. Ei funcționează după principiul obișnuit. Balonul este realizat sub formă de lumânare sau bilă.
Becuri incandescente decorative - Scop general. Acestea sunt familiare cu toate elementele obișnuite care sunt înșurubate într-un candelabru sau sconceală. Deseori stăpânii sunt preocupați de câți wați consumă un bec. Puteți cumpăra un produs pentru 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 și mai mulți wați. Cu cât este mai mare indicatorul, cu atât este mai strălucitoare.
- Becuri pentru iluminat local. Din punct de vedere structural, acestea nu sunt diferite de elementele obișnuite. Dar tensiunea de funcționare a acestora se situează în intervalul 12-42 V.
- Becuri pentru iluminare. Au un balon pictat în culori strălucitoare. Putere de operare în intervalul 10-25 wați.
- Semnalizare. Au o putere extrem de redusă și sunt utilizate pentru dispozitivele de iluminat. Astăzi, astfel de produse sunt înlocuite cu încredere de lămpile LED moderne.
- Spoturi. Corpul strălucitor este așezat într-un mod special datorită suspendării convenabile în bec. Ca urmare, este posibil să se realizeze o mai bună focalizare a strălucirii. Puterea unor astfel de lămpi ajunge la 10-50 kilowati.
Lampa cu oglinzi - Oglindit. Au un strat special de balon. Este parțial acoperit cu o peliculă de aluminiu pulverizată termic. Astfel, este posibilă realizarea unei directivități înguste a fasciculului de lumină. DSLR-urile sunt utilizate pentru iluminatul local.
- Transport. Aceste produse se caracterizează prin rezistență crescută, rezistență la vibrații. Pentru lămpile de transport se folosesc șosete speciale, datorită cărora puteți înlocui rapid elementul de iluminare în condițiile înghesuite ale mașinii. Astfel de elemente funcționează de la sursa de alimentare a unei mașini 6-220 V.
- Produse pentru instrumente optice. Astăzi aproape niciodată lansat. Folosit anterior pentru proiectoare de film, echipamente medicale. Lămpile de acest tip au un balon cu o formă specială.
- Întrerupeți lumina. Se raportează la clasa de semnal. Au o dimensiune mică a becului, ceea ce le permite să fie plasate sub butoanele panourilor diverselor instalații.
Lampa de avertizare cu două fire
După numărul de filamente, toate elementele sunt:
- Fir dublu. Au un corp strălucitor pentru lumină îndepărtată (puternică) și unul pentru iluminare scăzută (slabă). Folosit în mașini, aviație, semafoare, în stelele Kremlinului din Moscova.
- Catenar unic. Becuri familiare de wolfram.
Corpul produselor cu inerție scăzută are o spirală extrem de subțire. Anterior, acestea erau folosite pentru sistemele de înregistrare optică a sunetului. Există, de asemenea, lămpi de încălzire care sunt folosite pentru amenajarea camerelor de uscare, aragazurilor electrice, echipamentelor de birou etc.
Avantaje și dezavantaje
Lămpile cu incandescență prezintă o serie de avantaje:
- cost rezonabil;
- dimensiuni compacte;
- reacție instantanee la pornire / oprire;
- lipsa de pâlpâire, afectând negativ ochii;
- inerția la supratensiuni;
- gamă moale de strălucire, contribuind la relaxare, creând o atmosferă de confort;
- indice de redare a culorii bun egal cu Ra 90;
- lucrați în orice condiții (inclusiv umiditate ridicată);
- disponibilitatea constantă a consumatorului;
- prietenia cu mediul;
- lipsa de zgomot în timpul lucrului;
- inerție la radiațiile ionizante.
Dezavantajele lămpilor cu incandescență includ astfel de momente:
- fragilitate, sensibilitate la deteriorarea mecanică;
- viață relativ scurtă;
- eficiență scăzută, care nu depășește 5-7% (raportul dintre puterea consumată și radiațiile vizibile);
- pericol de incendiu cu contact direct al lămpii cu substanțe combustibile (materiale textile, paie etc.);
- probabilitatea unei explozii datorate șocului termic sau ruperii unei spirale sub tensiune.
În ciuda tuturor acestor deficiențe, becurile familiare își păstrează cu încredere pozițiile. Peste 70% din populația CSI le folosește în continuare.
Eficiență și durabilitate
Atunci când analizăm modul în care este aranjată o lampă cu incandescență, este important să înțelegem eficiența acesteia. La o temperatură ușoară de 3400 Kelvin, eficiența elementului este de 15%. Aceasta se referă la raportul dintre consumul de energie și lumina vizibilă vizibilă pentru ochiul uman. La o temperatură de 2700 K (media normală pentru o lampă obișnuită), eficiența este de doar 5%.
Cu cât temperatura strălucirii este mai mare, cu atât eficiența este mai mare. În același timp, durata de utilizare a produsului este redusă. De exemplu, dacă crești tensiunea cu 20%, luminozitatea iluminării va deveni mai puternică - eficiența becului va crește, cu toate acestea, durata de utilizare va fi redusă cu 90-95%. În consecință, o scădere a tensiunii duce la o scădere a eficienței produsului și o creștere a duratei sale de viață utilă.
Cum să crească durata de viață a unei lămpi incandescente
În medie, un bec obișnuit cu incandescență durează 700-1000 de ore. Dar, de fapt, elementul arde mult mai repede. Pentru a prelungi durata de viață a becului, este necesar să se prevină factorii care determină arderea spiralei.
- Respectați domeniul de tensiune. Este indicat pe flaconul produsului. De regulă, este egal cu 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Dacă tensiunea din casă este depășită, produsul se va arde mai devreme. De exemplu, într-un apartament tensiunea maximă este de 220 V, iar lampa a fost achiziționată cu o gamă de 125-135 V. Aici, filamentul se va arde fără echivoc mai rapid, deoarece eficiența produsului crește.
- Reparați defecțiunea cartușului. Dacă lămpile se aprind deseori, merită să fie examinate, verificând dublu contactele. Dacă este necesar, schimbați cartușul.
- Eliminați vibrațiile. Acestea conduc la arderea rapidă a filamentului de wolfram. Prin urmare, transferul dispozitivelor mobile se face cel mai bine cu becul oprit.
Pentru a prelungi durata de viață a lămpii incandescente, puteți reduce tensiunea în rețea cu doar 7-8%. În acest caz, produsul va dura 3-3,5 ori mai mult cu un consum de energie economic.
