Na vytvorenie umelého osvetlenia sa často používa obyčajná žiarovka. Tento prvok pozná každý už od čias ZSSR. Sklenená žiarovka, kazeta a špirála sú hlavnými viditeľnými časťami produktu. Ako je žiarovka usporiadaná vnútri, je zaujímavá pre začiatočníka aj profesionála.
História vynálezu žiarovky
Produkt bol navrhnutý a vyvinutý mnohými vedcami v rôznych obdobiach. Prvý elektrický oblúk zapálil vedec Petrov V.V. v roku 1802. Vynález pozostával z dvoch uhlíkových tyčí, ktoré boli spojené s pólmi galvanickej batérie. V okamihu ich priblíženia sa objavil elektrický výboj a cez prvky sa vytvoril svetelný oblúk. Použitie takejto žiarovky v každodennom živote bolo nemožné z mnohých dôvodov - nepohodlie v dizajne, rýchle pálenie uhoľných prútov. Svetoví vedci však začali chápať, z čoho by sa mala vyrobiť lampa.
Po 70 rokoch v roku 1872, Lodygin A.N. dostal patent na žiarovku. Ako špirála sa použila retortová uhoľná tyč, ktorá sa nachádzala pod skleneným krytom.
Už v roku 1880, 10. mája, bola Lodyginova žiarovka vybavená pouličným osvetlením v Petrohrade na moste Liteiny. Životnosť svetelného zdroja bola iba 2 mesiace (do vyhorenia uhlíkovej tyče).
V roku 1880 Thomas Edison predstavil vylepšenú žiarovku Lodygin v Spojených štátoch. Podarilo sa mu dosiahnuť odstránenie vzduchu zo sklenenej banky, čím sa zabezpečilo dlhšie pálenie špirály a jasnejšia žiara. Edison tiež navrhol závitovú objímku na zaskrutkovanie žiarovky do objímky.
V roku 1910 bolo rozhodnuté otočiť volfrámové vlákno v špirále, aby sa zvýšila jeho životnosť. Produkt teda teraz pracuje namiesto počiatočných 50 - 100 hodín až 1000 hodín.
Princíp tepelného žiarenia sa používa aj pri výrobe halogénových žiariviek.
Z čoho pozostáva lampa
Štruktúra a schéma žiarovky vyzerá takto:
- sklenená žiarovka hruškovitého alebo zaobleného tvaru;
- žeraviace teleso (volfrámové alebo uhlíkové vlákno) umiestnené v ňom na dvoch držiakoch háčikov;
- dve elektródy;
- poistka;
- noha;
- socle (case) s izolátorom;
- jeho kontakt (dole).
Oxidácia volfrámového vlákna (špirály, žeravého telesa) je vylúčená z dôvodu jeho umiestnenia do vákua alebo plynného média. Napĺňajú sklenenú banku.
Elektrické parametre
Všetky žiarovky sú vyrobené pre rôzne napätia. Pretože žiaruvzdorný kov volfrámu má nízky odpor, je pre zariadenie svetelného prvku potrebný dlhý drôt. Vlákno v elektrickej žiarovke tak často dosahuje 50 mikrometrov. Ak je svetlo zapnuté, prúdom prechádza žiarovka telo, ktoré 10 - 14 krát presahuje pracovné. Čím viac sa nite zahrieva, tým silnejší je odpor nite a prúd klesá.
Princíp činnosti elektrickej žiarovky
Po zvážení toho, z čoho pozostáva žiarovka, je dôležité pochopiť princíp jej činnosti:
- Keď je svetlo zapnuté, prúdi prúd cez dno viečka do žeravého telesa.
- Volfrámové vlákno je po uzatvorení obvodu veľmi horúce, čo vedie k jeho žiareniu.
- V tomto bode teplota vlákna dosiahne 570 stupňov.
- Tým sa spektrum žiarenia žiaroviek posúva smerom k teplým teplotám.
Na porovnanie: čím nižší je stupeň volfrám / uhlíkové vlákno, tým nižšia bude frakcia energie, ktorá prichádza do tela vlákna a vyvoláva jeho viditeľné žiarenie. Retro lampy sa líšia v tom, že špirálu zahrievajú pomalšie a slabšie.
Odrody svetelných prvkov
Všetky výrobky sú klasifikované podľa rôznych parametrov. Podľa typu náplne žiarovky sa tieto žiarovky líšia:
- najjednoduchšie vákuum (ak sú vyrobené z banky, všetok vzduch je vysávaný);
- naplnené plynným argónom;
- xenónový halogén;
- naplnené kryptónom.
Podľa typu účelu sú žiarovky rozdelené do nasledujúcich typov:
- Dekoratívne. Pracujú podľa obvyklého princípu. Banka je vyrobená vo forme sviečky alebo gule.
Dekoratívne žiarovky - Všeobecný účel. Sú to známe všetky bežné prvky, ktoré sú zaskrutkované do lustru alebo svietnika. Majstri sa často zaoberajú otázkou, koľko wattov žiarovka spotrebuje. Produkt si môžete kúpiť za 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 a viac wattov. Čím vyšší je indikátor, tým jasnejšia žiara.
- Lampy pre miestne osvetlenie. Štrukturálne sa nelíšia od bežných prvkov. Prevádzkové napätie pre nich je však v rozsahu 12 až 42 V.
- Žiarovky na osvetlenie. Majú banku vyfarbenú v jasných farbách. Prevádzkový výkon v rozmedzí 10 - 25 wattov.
- Signalizácia. Majú extrémne nízky výkon a používajú sa pre osvetľovacie zariadenia. V súčasnosti sú takéto výrobky s istotou nahradené modernými LED lampami.
- Bodové svetlá. Žeraviace teleso je uložené vďaka špeciálnemu zaveseniu v žiarovke špeciálnym spôsobom. V dôsledku toho je možné dosiahnuť lepšie zaostrenie žiara. Výkon týchto žiaroviek dosahuje 10 až 50 kilowattov.
Zrkadlo - Zrkadlová. Majú špeciálny povlak banky. Je čiastočne pokrytá fóliou z tepelne rozprašovaného hliníka. Takto je možné dosiahnuť úzku smerovosť svetelného lúča. DSLR sa používajú na miestne osvetlenie.
- Transport. Tieto výrobky sa vyznačujú zvýšenou pevnosťou, odolnosťou proti vibráciám. Pre dopravné svietidlá sa používajú špeciálne podložky, vďaka ktorým môžete rýchlo vymeniť svetelný prvok v stiesnených podmienkach stroja. Takéto prvky pracujú z napájania automobilu 6 - 220 V.
- Výrobky pre optické prístroje. Dnes takmer nikdy nebol prepustený. Predtým používaný pre filmové projektory, zdravotnícke vybavenie. Svietidlá tohto typu majú banku špeciálneho tvaru.
- Prepnite svetlo. Vzťahuje sa na triedu signálu. Majú malú veľkosť žiarovky, čo umožňuje ich umiestnenie pod gombíky panelov rôznych inštalácií.
Kontrolka s dvoma vláknami
Podľa počtu vlákien sú všetky prvky:
- Dvojité vlákno. Majú jedno žiariace telo pre vzdialené (silné) svetlo a jedno pre tlmené (slabé) osvetlenie. Používa sa v automobiloch, letectve, železničných semaforoch, v hviezdach moskevského Kremľa.
- Jednovláknové. Známé volfrámové žiarovky.
Teleso výrobkov s nízkou zotrvačnosťou má extrémne tenkú špirálu. Predtým sa používali pre optické systémy na záznam zvuku. K dispozícii sú tiež vykurovacie lampy, ktoré sa používajú na usporiadanie sušiarní, elektrických pecí, kancelárskeho vybavenia atď.
Výhody a nevýhody
Žiarovky majú množstvo výhod:
- primerané náklady;
- kompaktné rozmery;
- okamžitá reakcia na zapnutie / vypnutie;
- nedostatok blikania, nepriaznivo pôsobiaci na oči;
- zotrvačnosť voči prepätiu;
- mäkká gama žiara, ktorá prispieva k relaxácii a vytvára príjemnú atmosféru;
- dobrý index podania farieb rovný Ra 90;
- pracovať za akýchkoľvek podmienok (vrátane vysokej vlhkosti);
- stála dostupnosť pre spotrebiteľa;
- šetrnosť k životnému prostrediu;
- nedostatok hluku počas práce;
- inertnosť voči ionizujúcemu žiareniu.
Nevýhody žiaroviek zahŕňajú také momenty:
- krehkosť, citlivosť na mechanické poškodenie;
- pomerne krátka životnosť;
- nízka účinnosť nepresahujúca 5 - 7% (pomer spotrebovanej energie k viditeľnému žiareniu);
- nebezpečenstvo požiaru pri priamom kontakte lampy s horľavými látkami (textil, slama atď.);
- pravdepodobnosť explózie v dôsledku tepelného šoku alebo prasknutia špirály pod napätím.
Napriek všetkým týmto nedostatkom si známe žiarovky s istotou zachovajú svoju pozíciu. Stále ich používa vyše 70% obyvateľov SNŠ.
Účinnosť a trvanlivosť
Pri analýze usporiadania žiarovky je dôležité porozumieť jej účinnosti. Pri teplote svetla 3400 kelvinov je účinnosť prvku 15%. Vzťahuje sa to na pomer spotreby energie a viditeľného svetla viditeľného ľudským okom. Pri teplote 2700 K (priemerná normálna hodnota pre obyčajnú domácu lampu) je účinnosť iba 5%.
Čím vyššia je teplota žiaru, tým vyššia je účinnosť. Zároveň sa však znižuje životnosť produktu. Napríklad, ak zvýšite napätie o 20%, jas podsvietenia sa zvýši - účinnosť žiarovky sa zvýši, životnosť sa však zníži o 90 - 95%. Z toho vyplýva, že zníženie napätia vedie k zníženiu účinnosti produktu a zvýšeniu jeho životnosti.
Ako predĺžiť životnosť žiarovky
Bežná žiarovka v priemere vydrží v priemere 700 až 1 000 hodín. V skutočnosti však prvok horí oveľa rýchlejšie. Na predĺženie životnosti žiarovky je potrebné zabrániť faktorom, ktoré spôsobujú vyhorenie špirály.
- Sledujte rozsah napätia. Je uvedený na banke produktu. Spravidla sa rovná 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Ak je napätie v dome prekročené, produkt skôr vyhorí. Napríklad v byte je maximálne napätie 220 V a lampa bola zakúpená s rozsahom 125 až 135 V. V tomto prípade vlákno vyhorí jednoznačne rýchlejšie, pretože sa zvyšuje účinnosť produktu.
- Opravte poruchu kazety. Ak výbojky často horia, oplatí sa ich preskúmať a skontrolovať kontakty. V prípade potreby vymeňte kazetu.
- Eliminujte vibrácie. Vedú k rýchlemu vyhoreniu volfrámového vlákna. Preto sa prenos mobilných svietidiel najlepšie vykonáva pri vypnutej žiarovke.
Ak chcete predĺžiť životnosť žiarovky, môžete znížiť napätie v sieti iba o 7 - 8%. V tomto prípade bude produkt s ekonomickou spotrebou energie trvať 3-3,5 krát dlhšie.
