För att skapa konstgjord belysning används ofta en vanlig glödlampa. Detta element är känt för alla sedan Sovjetunionens dagar. Glaskula, patron och spiral är de viktigaste synliga delarna av produkten. Hur en glödlampa är ordnad inuti är intressant för både en nybörjare och en professionell.
Historik om lampans uppfinning
Produkten designades och utvecklades av många forskare under olika perioder. Den första elektriska bågen antändes av forskaren Petrov V.V. 1802. Uppfinningen bestod av två kolstänger som var anslutna till polerna i ett galvaniskt batteri. Vid ögonblicket när deras tillvägagångssätt uppstod, uppstod en elektrisk urladdning och en ljusbåge bildades över elementen. Användningen av en sådan lampa i vardagen var omöjlig av flera orsaker - besväret med designen, den snabba bränningen av kolstänger. Men världsforskare började förstå vad de skulle göra en lampa av.
Efter 70 år 1872 kom Lodygin A.N. fick ett patent för en glödlampa. En retort kolstång, som låg under en huva av glas, användes som en spiral i den.
Redan 1880, den 10 maj, utrustades Lodygins glödlampa med gatubelysning i S: t Petersburg på Liteiny Bridge. Ljuskällans livslängd var bara 2 månader (tills kolstången brände ut).
1880 introducerade Thomas Edison den förbättrade glödlampan Lodygin i USA. Han lyckades åstadkomma eliminering av luft från glaskulan, vilket garanterade en längre bränning av spiralen och en ljusare glöd. Edison designade också ett gängat uttag för skruvning av en lampa i ett uttag.
År 1910 beslutades att vrida volframfilamentet i en spiral för att öka dess livslängd. Således fungerar produkten nu istället för de första 50-100 timmarna i så mycket som 1000 timmar.
Principen för termisk strålning används också vid framställning av halogen-lysrör.
Vad lampan består av
Strukturen och schemat på en glödlampa ser ut så här:
- en glaskula med päronformad eller rundad form;
- glödkropp (volfram eller kolfilament) som finns i den på två krokhållare;
- två elektroder;
- säkring;
- ben;
- socle (fall) med en isolator;
- hans kontakt (längst ner).
Oxidation av en volframfilament (spiral, glödkropp) utesluts på grund av dess placering i ett vakuum eller gasformigt medium. De fyller en glaskolv.
Elektriska parametrar
Alla glödlampor är tillverkade för olika spänningar. Eftersom eldfast eldfast metall har en låg resistivitet behövs en lång tråd för ljuselementets anordning. Således når glödtråden i en elektrisk glödlampa ofta 50 mikrometer. När ljuset slås på passerar en ström genom den glödande kroppen och överskrider den som arbetar 10-14 gånger. Ju mer tråden värms upp, desto starkare ökar trådens motstånd och strömmen minskar.
Principen för drift av en elektrisk glödlampa
Efter att ha övervägt vad en glödlampa består av är det viktigt att förstå principen för dess drift:
- När ljus slås på strömmar en ström genom lockets botten till glödkroppen.
- Volframfilamentet är mycket varmt efter att kretsen är stängd, vilket leder till dess glöd.
- Vid denna punkt når trådens temperatur 570 grader.
- Således förändras glödlampans spektrum mot varma temperaturer.
Som referens: ju lägre graden av volfram / koltråd, desto lägre blir den bråkdel av energi som kommer till den glödande kroppen och provoserar dess synliga strålning. Retrolampor skiljer sig åt genom att de värmer upp spiralen långsammare och svagare.
Variationer av ljusa element
Alla produkter klassificeras enligt olika parametrar. Med lampans fyllning, skiljer sig dessa lampor:
- det enklaste vakuumet (när de är tillverkade av kolven sugs all luft ut);
- fylld med argongas;
- xenonhalogen;
- fylld med krypton.
Efter typ av syfte är lamporna uppdelade i följande typer:
- Dekorativ. De fungerar enligt den vanliga principen. Kolven är gjord i form av ett ljus eller en boll.
Dekorativa glödlampor - Generell mening. Dessa är bekanta för alla vanliga element som är skruvade in i en ljuskrona eller en lampong. Ofta är mästare bekymrade över frågan om hur många watt en glödlampa förbrukar. Du kan köpa en produkt för 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 och mer watt. Ju högre indikator, desto ljusare glöd.
- Lampor för lokal belysning. Strukturellt sett skiljer de sig inte från vanliga element. Men driftspänningen för dem ligger i intervallet 12-42 V.
- Glödlampor för belysning. De har en kolv målad i ljusa färger. Driftkraft i intervallet 10-25 watt.
- Signalering. De har extremt låg effekt och används för belysningsenheter. Idag ersätts sådana produkter med säkerhet av moderna LED-lampor.
- Spotlights. Glödkroppen läggs på ett speciellt sätt på grund av dess praktiska upphängning i glödlampan. Som ett resultat är det möjligt att uppnå bättre fokusering av glödet. Kraften hos sådana lampor når 10-50 kilowatt.
Spegel lampa - Mirrored. De har en speciell kolvbeläggning. Den är delvis täckt med en film av termiskt sprutad aluminium. Således är det möjligt att uppnå en smal riktning av ljusstrålen. DSLR används för lokal belysning.
- Transport. Dessa produkter kännetecknas av ökad styrka, motståndskraft mot vibrationer. För transportlampor används speciella socles, tack vare vilken du snabbt kan byta ut belysningselementet under maskinens trånga förhållanden. Sådana element fungerar från strömförsörjningen i en bil 6-220 V.
- Produkter för optiska instrument. Idag släpptes nästan aldrig. Tidigare använt för filmprojektorer, medicinsk utrustning. Lampor av denna typ har en kolv med en speciell form.
- Byt ljus. Förhållande till klassen av signal. De har en liten lampstorlek, vilket gör att de kan placeras under knapparna på panelerna på olika installationer.
Varningslampa med dubbla sträng
Med antalet filament är alla element:
- Dubbel tråd. De har en glödande kropp för avlägset (starkt) ljus och en för doppad (svag) belysning. Används i bilar, luftfart, järnvägstrafikljus, i stjärnorna i Moskva Kreml.
- Enkeltrådig. Kända volframlampor.
Kroppen av produkter med låg tröghet har en extremt tunn spiral. Tidigare användes de för optiska ljudinspelningssystem. Det finns också värmelampor som används för att ordna torkkamrar, elektriska spisar, kontorsutrustning etc.
Fördelar och nackdelar
Glödlampor har ett antal fördelar:
- rimlig kostnad;
- kompakta dimensioner;
- omedelbar reaktion på på / av;
- brist på flimmer, vilket påverkar ögonen negativt;
- tröghet till kraftöverspänningar;
- mjuk gamma av glöd, bidrar till avkoppling, skapar en atmosfär av komfort;
- bra färgåtergivningsindex lika med Ra 90;
- arbeta under alla förhållanden (inklusive hög luftfuktighet);
- konstant tillgänglighet för konsumenten;
- miljövänlighet;
- brist på buller under arbetet;
- inertness mot joniserande strålning.
Nackdelarna med glödlampor inkluderar sådana stunder:
- ömtålighet, känslighet för mekanisk skada;
- relativt kort livslängd;
- låg effektivitet, högst 5-7% (förhållandet mellan förbrukad kraft och synlig strålning);
- brandrisk med direkt kontakt med lampan med brännbara ämnen (textilier, halm, etc.);
- sannolikheten för en explosion på grund av termisk chock eller bristning av en spiral under spänning.
Trots alla dessa brister behåller kända glödlampor med säkerhet sina positioner. Mer än 70% av CIS-befolkningen använder dem fortfarande.
Effektivitet och hållbarhet
När man analyserar hur en glödlampa är ordnad är det viktigt att förstå dess effektivitet. Vid en lätt temperatur på 3400 Kelvin är elementets verkningsgrad 15%. Detta avser förhållandet mellan kraftförbrukning och synligt ljus som är synligt för det mänskliga ögat. Vid en temperatur på 2700 K (genomsnitt normal för en vanlig hushållslampa) är effektiviteten endast 5%.
Ju högre temperatur på glödet, desto större är effektiviteten. Men samtidigt minskar produktens livslängd. Om du till exempel ökar spänningen med 20% blir ljusstyrkan på belysningen starkare - lampans effektivitet kommer att öka, men livslängden reduceras med 90-95%. Följaktligen leder en minskning i spänning till en minskning av produktens effektivitet och en ökning av dess livslängd.
Hur man ökar livslängden på en glödlampa
I genomsnitt varar en vanlig glödlampa i hushållet 700-1000 timmar. Men faktiskt bränner elementet ut mycket snabbare. För att förlänga glödlampans livslängd är det nödvändigt att förhindra faktorer som får utbränningen av spiralen att brinna ut.
- Observera spänningsområdet. Det anges på produktens kolv. Som regel är det lika med 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Om spänningen i huset överskrids kommer produkten att brännas ut förr. Till exempel i en lägenhet är den maximala spänningen 220 V, och lampan köptes med ett intervall på 125-135 V. Här kommer glödtråden att brännas ut otvetydigt snabbare eftersom produktens effektivitet ökar.
- Reparera kassettfel. Om lamporna bränner ut ofta är det värt att undersöka det och dubbelkontrollera kontakterna. Byt kassetten vid behov.
- Eliminera vibrationer. De leder till snabb utbränning av volframfilamenten. Därför görs överföringen av mobila fixturer bäst när lampan är avstängd.
För att förlänga glödlampans livslängd kan du reducera spänningen i nätverket med bara 7-8%. I detta fall kommer produkten att vara 3-3,5 gånger längre med ekonomisk energiförbrukning.
