Hvad en glødepære består af - kredsløb og enhed

For at skabe kunstig belysning bruges ofte en konventionel glødelampe. Dette element er kendt for alle siden Sovjetunionens dage. Glaspære, patron og spiral er de vigtigste synlige dele af produktet. Hvordan en glødelampe fungerer indefra, er interessant for både en novicemester og en professionel.

Historien om opfindelsen af ​​pæren

Produktet blev designet og raffineret af mange forskere i forskellige perioder. Den første elektriske lysbue blev antændt af forskeren V.V. Petrov. i 1802. Opfindelsen bestod af to kulstænger, der var forbundet med polerne i et galvanisk batteri. I øjeblikket af deres tilgang opstod en elektrisk afladning, og en lysbue blev dannet over elementerne. Brug af en sådan lampe i hverdagen var af flere årsager umulig - besværet med designet, den hurtige udbrænding af kulstængerne. Men verdensforskere begyndte at forstå, hvad de skulle fremstille en lampe af.

70 år senere, i 1872, Lodygin A.N. modtaget patent på en glødelampe. Som en spiral blev en retort kulstang brugt i den, som blev placeret under et glasdæksel.

Allerede i 1880, den 10. maj, blev Lodygins lampe udstyret med gadebelysning i Skt. Petersborg på Liteiny Bridge. Lyskildens levetid var kun 2 måneder (indtil kulstofstangen brændte ud).

I 1880 introducerede Thomas Edison en forbedret Lodygin glødelampe i USA. Han formåede at eliminere luft fra glaspæren, hvilket sikrede en længere afbrænding af spiralen og en lysere glød. Edison udviklede også en gevindbase til at skrue lampen ind i soklen.

I 1910 blev det besluttet at dreje wolframfilamentet i en spiral for at øge dets levetid. Således fungerer produktet nu i stedet for de første 50-100 timer i hele 1000 timer.

Princippet om termisk stråling anvendes også til produktion af fluorescerende halogenlamper.

Hvad lampen består af

Glødelampens struktur og kredsløb ser sådan ud:

• pæreformet eller rund glaspære;
• glødetrådskropp (wolfram- eller kulfilament) placeret i det på to krogholdere;
• to elektroder;
• sikring;
• ben;
• base (hus) med en isolator;
• dens kontakt (nederst).

Oxidation af wolframfilamentet (spiral, filament) udelukkes ved at placere det i et vakuum eller et gasformigt medium. De fylder en glaskolbe.

Elektriske parametre

Alle pærer er fremstillet til forskellige spændinger. Da det ildfaste metal wolfram har lav modstandsdygtighed, er der brug for en lang ledning til lyselementets enhed. Således når glødetråden i en pære ofte 50 mikrometer. Når lyset er tændt, passerer en strøm gennem glødelegemet, hvilket overstiger arbejdet med 10-14 gange. Jo mere tråden varmes op, jo mere stiger trådmodstanden, og strømmen falder.

Princippet om drift af en elektrisk glødelampe

Efter at have overvejet, hvad pæren består af, er det vigtigt at forstå princippet om dens drift:

• Når lyset tændes, strømmer en strøm gennem bunden af ​​basen til glødelegemekroppen.
• Wolframfilamentet er meget varmt efter at have lukket det elektriske kredsløb, hvilket fører til dets glød.
• På dette tidspunkt når trådens temperatur 570 grader.
• Således skiftes glødespektret på pærerne mod varme temperaturer.

Til reference: jo lavere graden af ​​wolfram / carbon-glødetråden, jo lavere er den brøkdel af energi, der går til glødelampen og fremkalder dens synlige stråling. Retrolamper adskiller sig ved, at de varmer spiralen langsommere og svagere op.

Varianter af lette elementer

Alle produkter er klassificeret efter forskellige parametre. Efter typen af ​​kolbeudfyldning skelnes mellem følgende lamper:

• de enkleste vakuum (når de er lavet, suges al luft ud af kolben);
• fyldt med argongas;
• xenonhalogen;
• fyldt med krypton.

Efter typen af ​​formål er pærer opdelt i følgende typer:

• Dekorativt. De arbejder efter det sædvanlige princip. Kolben er lavet i form af et lys eller en kugle.

  

• Generelle formål. Disse er velkendte for alle almindelige elementer, der er skruet ind i en lysekrone eller lampe. Ofte er mesteren bekymret for spørgsmålet om, hvor mange watt en pære bruger. Du kan købe et produkt til 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 og mere watt. Jo højere indikatoren er, desto lysere vil skærmen være.
• Lamper til lokal belysning. Strukturelt adskiller de sig ikke fra almindelige elementer. Men driftsspændingen for dem er i området 12-42 V.
• Pærer til belysning. De har en kolbe malet i lyse farver. Arbejdskraft i området 10-25 W.
• Signal. De har ekstremt lav effekt og bruges til lyssignaludstyr. I dag erstattes sådanne produkter med tillid med moderne LED-lamper.
  
• Søgelys. Det glødende legeme lægges her på en speciel måde på grund af dets bekvemme ophæng i kolben. Som et resultat er det muligt at opnå en bedre fokusering af glød. Effekten af ​​sådanne lamper når 10-50 kilowatt.

  

• Spejlet. De har en særlig belægning på kolben. Det er delvist dækket af en film af termisk sprøjtet aluminium. Således er det muligt at opnå en snæver direktivitet af lysstrålen. Spejle bruges til lokale belysningsenheder.
• Transportere. Disse produkter er kendetegnet ved øget styrke og vibrationsmodstand. Til transportlamper anvendes specielle hætter, takket være hvilke du hurtigt kan udskifte belysningselementet under trange forhold i bilen. Sådanne elementer fungerer fra en 6-220 V automatisk strømforsyning.
• Produkter til optiske enheder. I dag produceres de næsten aldrig. Tidligere brugt til filmprojektorer, medicinsk udstyr. Lamper af denne type har en speciel form på pæren.
• Skiftelys. De tilhører signalklassen. De har en lille kolbestørrelse, der gør det muligt at placere dem under knapperne på paneler med forskellige indstillinger.

  

Efter antallet af filamenter er alle elementer:

• Dobbeltstrenget. De har en glødelampe til langt (stærkt) lys og en til nær (svagt) lys. De bruges i bil, luftfart, jernbanetrafiklys, i stjernerne i Moskva Kreml.
• Enkeltstrenget. Sædvanlige pærer med wolframfilament.

Varmelegemet af produkter med lav inerti har en ekstremt tynd spiral. De blev tidligere brugt til optiske lydoptagelsessystemer. Der er også varmelamper, der bruges til tørring af kamre, elektriske ovne, kontorudstyr osv.

Fordele og ulemper

Glødelamper har en række fordele:

• acceptable omkostninger
• kompakte dimensioner;
• øjeblikkelig reaktion på on / off;
• manglende flimmer, der påvirker øjnene negativt
• inerti over for spændingsstød
• blød gamma af glød, der bidrager til afslapning, skaber en atmosfære af komfort;
• godt farvegengivelsesindeks lig med Ra 90;
• arbejde under alle forhold (inklusive høj luftfugtighed)
• konstant tilgængelighed for forbrugeren
• miljøvenlighed;
• mangel på støj under drift
• inaktivitet over for ioniserende stråling.

Ulemperne ved glødelamper inkluderer følgende punkter:

• skrøbelighed, følsomhed over for mekanisk skade
• relativt kort levetid
• lav effektivitet, ikke overstiger 5-7% (forhold mellem forbrugt strøm og synlig stråling)
• brandfare på grund af direkte kontakt med lampen med brændbare stoffer (tekstiler, halm osv.);
• sandsynligheden for en eksplosion på grund af termisk stød eller brud på spiralen under spænding.

På trods af alle disse mangler bevarer de sædvanlige pærer med sikkerhed deres positioner. Mere end 70% af SNG-befolkningen bruger dem stadig.

Effektivitet og holdbarhed

Når man analyserer, hvordan en glødelampe fungerer, er det vigtigt at forstå dens effektivitet. Ved en lystemperatur på 3400 Kelvin er celleeffektiviteten 15%. Dette refererer til forholdet mellem strømforbruget og den lysstråling, der er synlig for det menneskelige øje. Ved en temperatur på 2700 K (gennemsnit normal for en almindelig husstandslampe) er effektiviteten kun 5%.

Jo højere glødetemperaturen er, jo større er effektiviteten. Dog reduceres produktets levetid. For eksempel, hvis spændingen øges med 20%, bliver lysets lysstyrke stærkere - lyspærens effektivitet øges, men levetiden reduceres med 90-95%. Følgelig fører et fald i spænding til et fald i produktets effektivitet og en forøgelse af dets levetid.

Sådan forlænges en glødelampes levetid

I gennemsnit varer en almindelig husstandsglødepære 700-1000 timer. Men faktisk brænder elementet meget hurtigere ud. For at forlænge pærens levetid er det nødvendigt at forhindre faktorer, der fremkalder udbrænding af spiralen.

• Overhold spændingsområdet. Det er angivet på produktets kolbe. Som regel er det lig med 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Hvis spændingen i huset overskrides, brænder produktet hurtigere ud. For eksempel er den maksimale spænding i en lejlighed 220 V, og lampen blev købt med en rækkevidde på 125-135 V. Her glød glødetråden bestemt hurtigere, da produktets effektivitet øges.
• Fjern patronfejl. Hvis lamperne ofte brænder ud, er det værd at undersøge det og kontrollere kontakterne igen. Udskift patronen, hvis det er nødvendigt.
• Fjern vibrationer. De fører til hurtig udbrænding af wolframfilamentet. Derfor er det bedre at overføre mobile lamper med lampen slukket.

For at forlænge glødelampens levetid kan du reducere spændingen i netværket med kun 7-8%. I dette tilfælde fungerer produktet 3-3,5 gange længere med økonomisk energiforbrug.