Druk van die skakelaar - en die donker kamer het onmiddellik verander, die besonderhede van die kleinste elemente van die binnekant het sigbaar geword. Dit is hoe energie van 'n klein toestel onmiddellik versprei en alles rondom met lig oorstroom. Wat maak dat jy so 'n kragtige bestraling skep? Die antwoord is versteek in die naam van die beligtingstoestel, wat 'n gloeilamp genoem word.
Die geskiedenis van die skepping van die eerste beligtingselemente
Die oorsprong van die eerste gloeilampe dateer terug na die begin van die 19de eeu. Of eerder, die lamp het 'n bietjie later verskyn, maar die effek van die gloed van platinum en koolstofstawe onder die werking van elektriese energie is reeds waargeneem. Twee moeilike vrae het voor wetenskaplikes ontstaan:
- vind materiale met hoë weerstand wat onder die invloed van stroom kan verhit tot 'n toestand van liguitstraal;
- Voorkoming van vinnige verbranding van die materiaal in die lug.
Navorsing enuitvindings van die Russiese wetenskaplike Alexander Nikolaevich Lodygin en die Amerikaner Thomas Edison.
Lodygin het voorgestel om koolstofstawe as 'n gloeielement te gebruik, wat in 'n verseëlde fles was. Die nadeel van die ontwerp was die moeilikheid om lug uit te pomp, waarvan die oorblyfsels bygedra het tot die vinnige verbranding van die stawe. Maar steeds het sy lampe vir etlike ure gebrand, en ontwikkelings en patente het die basis geword vir die skep van meer duursame toestelle.
Die Amerikaanse wetenskaplike Thomas Edison het, nadat hy vertroud was met die werke van Lodygin, 'n effektiewe vakuumfles gemaak waarin hy 'n koolstofdraad van bamboesvesel geplaas het. Edison het ook die lampbasis voorsien van 'n skroefdraadverbinding wat inherent is aan moderne lampe, en het baie elektriese elemente uitgevind, soos: 'n prop, 'n lont, 'n draaiskakelaar, en nog baie meer. Die doeltreffendheid van die Edison-gloeilamp was klein, hoewel dit tot 1000 uur se tyd kon werk en praktiese gebruik gekry het.
Gevolglik, in plaas van koolstofelemente, is daar voorgestel om vuurvaste metale te gebruik. Die wolfraamfilament wat in moderne gloeilampe gebruik word, is ook deur Lodygin gepatenteer.
Die toestel en die beginsel van werking van die lamp
Die ontwerp van 'n gloeilamp het vir meer as honderd jaar nie fundamenteel verander nie. Dit sluit in:
- 'n Hermeties verseëlde fles wat die werkruimte begrens en met 'n inerte gas gevul is.
- Die voetstuk wat hetspiraalvorm. Dit dien om die lamp in die sok te hou en dit elektries aan stroomdraende dele te verbind.
- Geleiers wat stroom vanaf die basis na die spiraal gelei en dit vashou.
- gloeispiraal, waarvan die verhitting die vrystelling van ligenergie skep.
Wanneer 'n elektriese stroom deur 'n spoel gaan, verhit dit onmiddellik tot die hoogste temperature tot 2700 grade. Dit is te wyte aan die feit dat die spiraal 'n groot stroomweerstand het en baie energie bestee word om hierdie weerstand te oorkom, wat as hitte vrygestel word. Hitte verhit die metaal (wolfram) en dit begin fotone van lig uitstraal. As gevolg van die feit dat die fles nie suurstof bevat nie, oksideer wolfram nie tydens verhitting nie, en dit brand nie uit nie. 'n Inerte gas keer dat warm metaaldeeltjies verdamp.
Wat is die doeltreffendheid van 'n gloeilamp
Doeltreffendheid wys watter persentasie van die energie wat verbruik word in nuttige werk omgeskakel word, en wat nie. In die geval van 'n gloeilamp is die doeltreffendheid laag, aangesien slegs 5-10% van die energie gaan om lig uit te straal, die res word as hitte vrygestel.
Die doeltreffendheid van die eerste gloeilampe, waar die koolstofstaaf as die filament opgetree het, was selfs laer in vergelyking met moderne toestelle. Dit is as gevolg van bykomende verliese as gevolg van konveksie. Spiraalfilamente het 'n laer persentasie van hierdie verliese.
Die doeltreffendheid van 'n gloeilamp hang direk af van die verhittingstemperatuur van die spiraal. As 'n standaard word 'n 60 W-lampspoel verhit tot 2700 ºС, byhierdie doeltreffendheid is slegs 5%. Dit is moontlik om die verhittingswaarde tot 3400 ºС te verhoog deur die spanning te verhoog, maar dit sal die lewensduur van die toestel met meer as 90% verminder, alhoewel die lamp helderder sal skyn en die doeltreffendheid sal toeneem tot 15%.
Dit is verkeerd om te dink dat 'n toename in lampkrag (100, 200, 300 W) tot 'n toename in doeltreffendheid lei net omdat die helderheid van die toestel toegeneem het. Die lamp het helderder begin skyn as gevolg van die groter krag van die spiraal self, en as gevolg van groter liguitset. Maar energiekoste het ook toegeneem. Daarom sal die doeltreffendheid van 'n 100 W-gloeilamp ook binne 5-7% wees.
Verskeidenheid gloeilampe
Gloeilampe kom in verskeie ontwerpe en funksionele doeleindes voor. Hulle is verdeel in beligtingstoebehore:
- Algemene gebruik. Dit sluit in lampe vir huishoudelike gebruik van verskillende krag, ontwerp vir hoofspanning van 220 V.
- Skoratiewe ontwerp. Hulle het nie-standaard tipes flesse in die vorm van kerse, sfere en ander vorms.
- Beligtingstipe. Laekrag gekleurde lampe vir kleurvolle beligting.
- Plaaslike bestemming. Veilige spanningstoestelle tot 40 V. Hulle word op produksietafels gebruik om die werkplekke van masjiengereedskap te verlig.
- Spieël bedek. Lampe wat rigtinglig skep.
- Signa altipe. Gebruik om in die kontroleskerms van verskeie toestelle te werk.
- Vir vervoer. 'n Wye reeks lampe met verhoogde slytweerstand en betroubaarheid. Beskik oor 'n gebruikersvriendelike ontwerp vir vinnige vervanging.
- Vir kolligte. Lampe met verhoogde krag, wat tot 10 000 W bereik.
- Vir optiese toestelle. Lampe vir filmprojektors en soortgelyke toestelle.
- Kommutator. Word gebruik as segmente van die digitale vertoning van meetinstrumente.
Positiewe en negatiewe kante van filamentlampe
Gloeilamp tipe beligting toestelle het hul eie kenmerke. Positiewe punte sluit in:
- onmiddellike ontsteking van die spoel;
- omgewingsveiligheid;
- klein grootte;
- billike prys;
- die vermoë om toestelle met verskillende krag en bedryfspanning van beide AC en DC te skep;
- veelsydigheid van toepassing.
Na negatief:
- lae doeltreffendheid gloeilamp;
- gevoeligheid vir lewensreddende kragstuwings;
- kort werksure wat nie 1000 oorskry nie;
- brandgevaar van lampe weens sterk verhitting van die gloeilamp;
- broos ontwerp.
Ander tipes beligtingstoebehore
Daar is beligtingslampe waarvan die beginsel fundamenteel verskil van die werking van gloeilampe. Dit sluit gasontlading en LED-lampe in.
Daar is baie boog- of gasontladingslampe, maar hulle is almal gebaseer op die gloed van gas wanneer 'n boog tussen die elektrodes voorkom. Die gloed kom in die ultravioletspektrum voor, wat dan omskep word in sigbaar vir die menslike oog.deur deur die fosforbedekking te gaan.
Die proses wat in 'n gasontladingslamp plaasvind, sluit twee fases van werk in: die skepping van 'n boogontlading en die handhawing van ionisasie en gloei van die gas in die gloeilamp. Daarom het alle soorte sulke beligtingstoebehore 'n huidige beheerstelsel. Fluorescerende toestelle het 'n hoër doeltreffendheid as gloeilampe, maar is onveilig omdat dit kwikdamp bevat.
LED-beligtingstoestelle is die modernste stelsels. Die doeltreffendheid van 'n gloeilamp en 'n LED-lamp is onvergelykbaar. In laasgenoemde bereik dit 90%. Die werkingsbeginsel van die LED is gebaseer op die gloed van 'n sekere tipe halfgeleier onder die invloed van spanning.
Waarvan 'n gloeilamp nie hou nie
Die lewe van 'n gewone gloeilamp sal verkort word as:
- Voltage in die netwerk word voortdurend oorskat vanaf die nominale een, waarvoor die beligtingstoestel ontwerp is. Dit is as gevolg van 'n toename in die bedryfstemperatuur van die verwarmingsliggaam en as gevolg daarvan verhoogde verdamping van die metaallegering, wat lei tot die mislukking daarvan. Alhoewel die doeltreffendheid van die gloeilamp groter sal wees.
- Skud die lamp skerp tydens werking. Wanneer die metaal verhit word tot 'n toestand naby aan smelt, en die afstand tussen die draaie van die spiraal verminder word as gevolg van die uitsetting van die stof, kan enige meganiese, abrupte beweging lei tot 'n tussendraaikring wat vir die oog onmerkbaar is. Dit verminder die algehele weerstand van die spoel teen stroom, dra by tot sy groter verhitting en vinniguitbranding.
- Water sal op die verhitte fles kom. 'n Temperatuurverskil vind plaas by die trefpunt, wat die glas laat breek.
- Raak jou vingers aan die gloeilamp van die halogeenlamp. 'n Halogeenlamp is 'n soort gloeilamp, maar het 'n aansienlik hoër lig- en hitte-uitset. Wanneer dit aangeraak word, bly 'n onsigbare vetterige vlek van die vinger op die fles. Onder die invloed van temperatuur brand die vet uit en vorm koolstofafsettings wat hitte-oordrag voorkom. As gevolg hiervan, by die punt van kontak, begin die glas smelt en kan dit bars of swel, wat die gasregime binne ontwrig, wat lei tot uitbranding van die spiraal. Halogeengloeilampe het hoër doeltreffendheid as gewones.
Hoe om die lamp te verander
As die lamp uitgebrand is, maar die gloeilamp het nie omgeval nie, dan kan jy dit vervang nadat dit heeltemal afgekoel het. Skakel in hierdie geval die krag af. Wanneer die lamp ingeskroef word, hoef die oë nie in sy rigting gerig te word nie, veral as dit nie moontlik is om die elektrisiteit af te skakel nie.
Wanneer die gloeilamp gebars het, maar sy vorm behou het, is dit raadsaam om 'n katoenlap te neem, dit in verskeie lae te vou en, terwyl jy dit om die lamp draai, probeer om die glas te verwyder. Gebruik dan 'n tang met geïsoleerde handvatsels, skroef die basis versigtig af en skroef 'n nuwe lamp in. Alle bewerkings moet uitgevoer word met die krag af.
Gevolgtrekking
Ten spyte van die feit dat die doeltreffendheid van 'n gloeilamp 'n klein persentasie is en dit meer en meer mededingers het, is dit relevant in baie lewensareas. Daar is selfs die oudste gloeilamp wat vir meer as honderd jaar aaneenlopend werk. Is dit nie 'n bevestiging en voortsetting van die genialiteit van die gedagte van 'n persoon wat daarna streef om die wêreld te verander nie?
