Prinsip operasi, peranti ciri-ciri dan kecekapan pijar lampu

Flip suis - dan bilik gelap tiba-tiba berubah, menjadi kelihatan butiran terkecil daripada unsur-unsur dalaman. Supaya dengan serta-merta menggunakan tenaga peranti kecil, mencurah cahaya di sekeliling. Apa yang pasukan mencipta radiasi kuat itu? jawapan yang tersembunyi dalam tajuk peranti pencahayaan, yang dipanggil mentol.

Sejarah elemen pencahayaan pertama

Asal-usul pertama mentol lampu pijar kembali ke permulaan abad XIX itu. Atau sebaliknya, lampu muncul sedikit kemudian, tetapi kesan cahaya platinum dan rod karbon di bawah pengaruh tenaga elektrik telah mencuba untuk menonton. Para saintis datang dua soalan sukar:

• mencari bahan-bahan rintangan yang tinggi mampu menjadi panas di bawah pengaruh semasa kepada cahaya pemancar negeri;
• Mencegah pesat pembakaran bahan di udara.

Yang mendapat anak dalam bidang penyelidikan keluli dan ciptaan saintis Rusia Aleksandra Nikolaevicha Lodygina dan Amerika Thomas Edison.

Lodygin dicadangkan untuk digunakan sebagai satu elemen rod karbon pijar, yang dalam tiub tertutup. Kelemahan reka bentuk adalah kerumitan mengepam udara, jenazah yang mana menyumbang kepada pembakaran pesat rod. Lagi lampu-dibakar untuk beberapa jam, dan reka bentuk dan paten menjadi asas kepada peranti yang lebih tahan lama.

ahli sains Amerika Thomas Edison, berjinak dengan kerja-kerja Lodygina dibuat flask vakum berkesan, yang telah meletakkan benang arang batu serat buluh. Edison juga dibekalkan dengan lampu asas skru sambungan, yang wujud dalam moden lampu, dan mencipta banyak elektrik komponen, seperti plug-in penyambung, fius, yang putar suis, dan banyak lagi. Kecekapan pijar Edison adalah kecil, walaupun ia boleh bekerja sehingga 1,000 jam masa dan aplikasi praktikal mendapat.

Selepas itu, di tempat unsur-unsur karbon ia telah dicadangkan untuk menggunakan logam refraktori. Filamen tungsten, yang digunakan dalam lampu pijar hari ini, juga telah dipatenkan Lodygin.

Reka bentuk dan lampu Fungsi prinsip

Design pijar asasnya tidak berubah selama lebih seratus tahun. Ia termasuk:

• Kelalang tertutup bounding ruang kerja dan dipenuhi dengan gas lengai.
• Cap, yang mempunyai bentuk lingkaran. Ia berfungsi untuk memegang lampu dalam pemegang dan elektrik menyambungkannya dengan bahagian hidup.
• Konduktor yang membawa arus dari soket untuk gegelung dan tahan ia.
• filamen Spiral, pemanasan dan yang memberikan sinaran tenaga cahaya.

Apabila arus elektrik melalui gegelung, ia dipanaskan serta-merta kepada suhu tinggi sehingga 2700 darjah. Ini kerana lingkaran mempunyai rintangan yang baik untuk semasa dan untuk mengatasi rintangan ini menggunakan banyak tenaga, yang dibebaskan sebagai haba. haba memanaskan logam (tungsten), dan ia mula mengeluarkan foton cahaya. Kerana kenyataan bahawa kelalang tidak mengandungi oksigen dalam proses pemanasan ada pengoksidaan tungsten, dan ia tidak terbakar. Gas lengai menyimpan zarah logam panas dari penyejatan.

Apa yang kecekapan lampu pijar

nisbah kecekapan menunjukkan peratusan tenaga yang digunakan ditukar menjadi kerja yang berguna, dan apa yang tidak. Dalam kes yang pijar lampu kecekapan adalah rendah, kerana hanya 5-10% daripada tenaga yang masuk ke dalam pancaran cahaya, yang lain dibebaskan sebagai haba.

Kecekapan lampu pijar pertama, di mana rod karbon bertindak badan pijar, adalah lebih kecil daripada peranti hari ini. Ini adalah disebabkan oleh kerugian tambahan di perolakan. filamen Spiral mempunyai peratusan yang lebih rendah kerugian tersebut.

kecekapan lampu pijar bergantung kepada helix suhu pemanasan. Standard 60 watt pijar lingkaran dipanaskan hingga 2700 ° C, kecekapan hanya 5%. Satu boleh meningkatkan nilai pemanasan untuk 3400 ° C, meningkatkan voltan, tetapi ia akan mengurangkan hayat perkhidmatan lebih daripada 90%, walaupun cahaya akan bersinar cerah dan kecekapan akan meningkat kepada 15%.

Salah untuk berfikir bahawa meningkatkan kuasa lampu (100, 200, 300 W) meningkatkan kecekapan kerana peningkatan kecerahan peranti. lampu adalah cahaya cerah kerana kuasa yang lebih besar daripada lingkaran itu sendiri, tetapi hasil dan output lebih banyak cahaya. Tetapi kos tenaga juga meningkat. Oleh itu, kecekapan lampu pijar 100 W juga dalam lingkungan 5-7%.

Pelbagai mentol lampu

lampu pijar datang dalam pelbagai reka bentuk dan fungsi. Mereka dibahagikan kepada lampu:

• permohonan umum. Ini termasuk domestik penggunaan lampu yang berbeza kuasa, direka untuk sesalur voltan 220 V.
• prestasi hiasan. Mereka mempunyai jenis tidak standard mentol, lilin, sfera dan bentuk lain.
• jenis yg menerangi. Rendah kuasa lampu dengan warna salutan untuk mewujudkan berwarna-warni illuminations.
• destinasi tempatan. Peranti selamat voltan sehingga 40 V digunakan pada jadual pengeluaran, mesin pekerjaan pencahayaan.
• Dengan lapisan cermin. Lampu, mewujudkan cahaya arah.
• jenis isyarat. Ia digunakan untuk kerja-kerja dalam papan pemuka pelbagai peranti.
• Untuk pengangkutan. Pelbagai lampu meningkatkan ketahanan dan kebolehpercayaan. Ciri-ciri reka bentuk yang selesa, dengan andaian penggantian cepat.
• Untuk projektor. tinggi kuasa lampu, mencapai sehingga 10,000 watt.
• Untuk peranti optik. Lampu untuk projektor dan peranti yang serupa.
• Penukar tertib. Berkenaan kerana segmen digital LED paparan instrumentasi.

pihak positif dan negatif daripada lampu pijar dengan badan

peralatan lampu jenis cahaya yang mempunyai ciri-ciri mereka sendiri. Dari sudut positif ialah:

• pencucuhan segera lingkaran;
• keselamatan alam sekitar;
• saiz kecil;
• harga yang berpatutan;
• keupayaan untuk mencipta peranti kuasa yang berbeza dan nilai voltan operasi sebagai kuasa AC dan DC;
• serba boleh.

negatif:

• Kecekapan yang rendah lampu pijar;
• kepekaan terhadap voltan mendadak, mengurangkan hayat perkhidmatan;
• masa yang singkat waktu kerja, tidak melebihi 1000;
• lampu api bahaya akibat pemanasan yang kuat kelalang;
• reka bentuk kerapuhan.

Lain-lain jenis lampu

Terdapat mentol lampu, prinsip tindakan yang pada asasnya berbeza daripada lampu pijar. Ini termasuk pelepasan dan lampu LED.

Atau arka lampu nyahcas terdapat banyak, tetapi mereka semua berdasarkan pencahayaan gas sekiranya arka antara elektrod. Luminescence berlaku dalam spektrum ultraungu, yang kemudiannya ditukar menjadi boleh dilihat dengan mata manusia dengan melalui lapisan fosfor.

Proses yang berlaku dalam lampu pelepasan, termasuk dua langkah operasi: membuat dan menetapkan menunaikan arka dan pengionan pelepasan gas dari mentol. Oleh itu, semua jenis lampu adalah sistem kawalan semasa. peranti pendarkilau mempunyai kecekapan yang lebih tinggi berbanding dengan kecekapan lampu pijar, tetapi tidak selamat, kerana ia mengandungi wap merkuri.

LED lampu peranti yang paling maju sistem. Kecekapan lampu pijar dan lampu LED adalah tiada tandingan. Akhirnya ia mencapai 90%. Prinsip operasi adalah berdasarkan pencahayaan LED jenis semikonduktor tertentu di bawah pengaruh tekanan.

Apa yang tidak suka lampu pijar

Hayat perkhidmatan mentol pijar konvensional akan dikurangkan jika:

1. Kuasa voltan utama sentiasa terlalu tinggi daripada yang betul nominal untuk lekapan lampu. Ini adalah disebabkan oleh peningkatan dalam suhu kerja badan pemanasan dan, akibatnya, peningkatan penyejatan daripada aloi logam, yang membawa kepada kegagalan. Walaupun pijar lampu kecekapan pada masa yang sama akan lebih lama.
2. Mendadak berjabat lampu semasa operasi. Apabila logam berwarna merah keadaan panas sehingga menutup ke titik lebur, dan jarak antara selekoh lingkaran dikurangkan disebabkan oleh pengembangan bahan itu, mana-mana mekanikal, pergerakan secara tiba-tiba boleh menyebabkan mata tak kelihatan interturn litar pintas. Ini mengurangkan jumlah rintangan arus heliks, ia menyumbang kepada pemanasan yang lebih besar dan membakar pesat.
3. Kelembapan berlaku pada kelalang dipanaskan. Di tempat memasukkan perbezaan suhu berlaku, yang menghasilkan kaca kerosakan.
4. Anda jari untuk mentol halogen lampu. Halogen Lampu adalah jenis pijar cahaya mentol, tetapi mempunyai lebih cahaya dan haba keluar. Apabila anda menyentuh mentol masih tidak kelihatan noda gris pada jari anda. Di bawah pengaruh suhu lemak dibakar untuk membentuk mendapan karbon, yang menghalang pemindahan haba. Akibatnya, kaca kedudukan sentuhan mula cair dan membengkak atau boleh pecah, memecahkan keadaan gas di dalam, yang membawa kepada membakar-helix. lampu halogen boleh menjadi pijar mempunyai kecekapan yang lebih tinggi daripada biasa.

Bagaimana untuk menggantikan lampu

Jika lampu terbakar, tetapi tidak untuk memusnahkan mentol, menggantikan ia boleh menjadi selepas penyejukan yang lengkap. Ia perlu mematikan kuasa. Apabila skru mentol mata do tidak perlu dihantar kepada beliau sampingan, terutamanya jika anda mematikan elektrik tidak mungkin.

Apabila mentol telah dipecahkan, tetapi mengekalkan bentuk, ia adalah wajar untuk mengambil kain kapas dilipat ke dalam beberapa lapisan dan, mencengkam lampu dia, cuba untuk membuang kaca. Seterusnya, sepasang tang dengan mengendalikan bertebat teliti longgarkan penutup dan skru mentol baru. Semua operasi perlu dijalankan tanpa bekalan kuasa.

kesimpulan

Walaupun kecekapan lampu pijar tidak faedah yang cukup dan ia mempunyai semakin banyak pesaing, ia adalah relevan dalam banyak bidang kehidupan. Ada juga cahaya mentol tertua terus beroperasi lebih seratus tahun. Bukankah itu bukti dan pengekalan pemikiran orang genius, berusaha untuk mengubah dunia?