Mistä hehkulamppu koostuu - piiri ja laite

Keinotekoisen valaistuksen luomiseen käytetään usein tavanomaista hehkulamppua. Tämä elementti on kaikille tuttu Neuvostoliiton päivistä lähtien. Lasipolttimo, patruuna ja kierre ovat tärkeimmät näkyvät osat tuotteessa. Hehkulampun toiminta sisäpuolelta on mielenkiintoista sekä aloittelijoille että ammattilaisille.

Hehkulampun keksimisen historia

Tuotteen on suunnitellut ja jalostanut monet tutkijat eri aikoina. Ensimmäisen sähkökaaren sytytti tiedemies V.V.Petrov. vuonna 1802. Keksintö koostui kahdesta hiilitangosta, jotka oli kytketty galvaanisen pariston napoihin. Lähestymisajankohtana syntyi sähköpurkaus, ja elementtien yläpuolelle muodostui valokaari. Tällaisen lampun käyttö jokapäiväisessä elämässä oli mahdotonta monista syistä - suunnittelun aiheuttamasta haitasta, hiilivarsien nopeasta palamisesta. Mutta maailman tutkijat alkoivat ymmärtää, mistä lamppu tehdään.

70 vuotta myöhemmin, vuonna 1872, Lodygin A.N. sai patentin hehkulampulle. Spiraalina siinä käytettiin retorttihiilitankoa, joka asetettiin lasisuojuksen alle.

Jo vuonna 1880, 10. toukokuuta, Lodyginin lamppu varustettiin katuvalaistuksella Pietarissa Liteiny-sillalla. Valonlähteen käyttöikä oli vain 2 kuukautta (kunnes hiilitanko paloi).

Vuonna 1880 Thomas Edison esitteli parannetun Lodygin-hehkulampun Yhdysvalloissa. Hän onnistui saavuttamaan ilman poistamisen lasiputkesta, mikä varmisti spiraalin pidemmän palamisen ja kirkkaamman hehkun. Edison kehitti myös kierteitetyn jalustan lampun ruuvaamiseksi pistorasiaan.

Vuonna 1910 päätettiin kääntää volframilanka spiraaliksi sen käyttöiän pidentämiseksi. Siten tuote toimii nyt alkuperäisten 50-100 tunnin sijasta koko 1000 tunnin ajan.

Lämpösäteilyn periaatetta käytetään myös loisteputkien halogeenilamppujen tuotannossa.

Mistä lamppu koostuu

Hehkulampun rakenne ja piiri näyttää tältä:

• lasipolttimo päärynän muotoinen tai pyöreä;
• filamentin runko (volframi- tai hiilikuitu), joka sijaitsee siinä kahdella koukunpitimellä;
• kaksi elektrodia;
• sulake;
• jalka;
• pohja (kotelo) eristimellä;
• sen kosketin (pohja).

Volframifilamentin (spiraali, filamentti) hapettuminen suljetaan pois sijoittamalla se tyhjiö- tai kaasumaiseen väliaineeseen. Ne täyttävät lasipullon.

Sähköiset parametrit

Kaikki polttimot on valmistettu eri jännitteille. Koska tulenkestävän metallivolframin resistiivisyys on pieni, tarvitaan kevyt elementti valaisimen laitteelle. Siten hehkulampun hehkulamppu saavuttaa usein 50 mikrometriä. Kun valo kytketään päälle, hehkulangan läpi kulkee virta, joka ylittää toimivan 10-14 kertaa. Mitä enemmän lanka lämpenee, sitä enemmän langan vastus kasvaa ja virta vähenee.

Sähköisen hehkulampun toimintaperiaate

Harkittuaan, mistä lamppu koostuu, on tärkeää ymmärtää sen toiminnan periaate:

• Kun valo kytketään päälle, virta kulkee pohjan pohjan läpi hehkulangan runkoon.
• Volframihehkulanka on erittäin kuuma sulkiessaan virtapiirin, mikä johtaa sen hehkuun.
• Tässä vaiheessa langan lämpötila saavuttaa 570 astetta.
• Siten sipulien hehkutusspektri siirtyy kohti lämpimiä lämpötiloja.

Vertailun vuoksi: mitä pienempi volframi / hiili-filamentin aste, sitä pienempi energian osuus menee hehkuvaan kappaleeseen ja aiheuttaa sen näkyvän säteilyn. Retro-lamput eroavat toisistaan ​​siinä, että ne lämmittävät spiraalia hitaammin ja heikommin.

Erilaisia ​​kevyitä elementtejä

Kaikki tuotteet on luokiteltu eri parametrien mukaan. Pullon täyttötyypin mukaan erotetaan seuraavat valaisimet:

• yksinkertaisimmat tyhjiöimurit (kun ne valmistetaan, kaikki ilma imetään pullosta);
• täytetty argonkaasulla;
• ksenonihalogeeni;
• täynnä kryptonia.

Käyttötarkoituksen mukaan hehkulamput on jaettu seuraaviin tyyppeihin:

• Koriste. He työskentelevät tavallisen periaatteen mukaisesti. Pullo on valmistettu kynttilän tai pallon muodossa.

  

• Yleinen tarkoitus. Nämä ovat tuttuja kaikille tavallisille elementeille, jotka on ruuvattu kattokruunuihin. Usein päällikkö on huolissaan siitä, kuinka monta wattia lamppu kuluttaa. Voit ostaa tuotteen 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 ja enemmän wattia. Mitä korkeampi indikaattori, sitä kirkkaampi hehku on.
• Lamput paikalliseen valaistukseen. Rakenteellisesti ne eivät eroa tavallisista elementeistä. Mutta käyttöjännite heille on välillä 12-42 V.
• Hehkulamput valaistukseen. Heillä on pullo maalattu kirkkain värein. Käyttöteho alueella 10-25 W.
• Signaali. Niillä on erittäin pieni teho ja niitä käytetään valomerkinantolaitteisiin. Nykyään tällaiset tuotteet korvataan luottavaisin mielin moderneilla LED-lampuilla.
  
• Valonheitin. Hehkuva runko asetetaan tähän erityisellä tavalla, koska se on kätevästi suspensiossa pullossa. Tämän seurauksena on mahdollista saavuttaa parempi hehkun tarkennus. Tällaisten lamppujen teho saavuttaa 10-50 kilowattia.

  

• Peilattu. Niissä on erityinen pinnoite pullossa. Se on osittain peitetty lämpösumutetulla alumiinikalvolla. Siten on mahdollista saavuttaa kapea valonsäteen suuntaavuus. Peilejä käytetään paikallisiin valaistuslaitteisiin.
• Kuljetus. Näille tuotteille on ominaista lisääntynyt lujuus ja tärinänkestävyys. Kuljetusvalaisimissa käytetään erityisiä korkkeja, joiden ansiosta voit nopeasti vaihtaa valaistuselementin auton ahtaissa olosuhteissa. Tällaiset elementit toimivat 6-220 V: n automaattisella virtalähteellä.
• Tuotteet optisille laitteille. Nykyään niitä ei tuoteta melkein koskaan. Aikaisemmin käytetty elokuvaprojektoreihin, lääketieteellisiin laitteisiin. Tämän tyyppisillä lampuilla on erityinen lampun muoto.
• Kytkentävalo. Ne kuuluvat signaaliluokkaan. Heillä on pieni pullokoko, jonka ansiosta ne voidaan sijoittaa eri asetusten paneelien painikkeiden alle.

  

Filamenttien lukumäärän mukaan kaikki elementit ovat:

• Kaksijuosteinen. Heillä on yksi hehkulamppu pitkää (voimakasta) valoa varten ja toinen lähellä (heikkoa) valoa varten. Niitä käytetään auto-, ilmailu-, rautatieliikennevaloissa, Moskovan Kremlin tähdissä.
• Yksijuosteinen. Tavalliset hehkulamput, joissa on volframilanka.

Pienitehoisten tuotteiden kuumennuskappaleessa on erittäin ohut spiraali. Niitä käytettiin aiemmin optisiin äänentallennusjärjestelmiin. On myös lämmityslamppuja, joita käytetään kammioiden, sähköliesi, toimistolaitteiden jne. Kuivaamiseen.

Hyödyt ja haitat

Hehkulampuilla on useita etuja:

• hyväksyttävät kustannukset;
• kompaktit mitat;
• välitön vastaus päälle / pois päältä;
• välkkymisen puute, joka vaikuttaa haitallisesti silmiin;
• inertia jännitepiikeille;
• pehmeä hehku gamma, joka lisää rentoutumista ja luo mukavuuden ilmapiirin;
• hyvä värintoistoindeksi yhtä suuri kuin Ra 90;
• työskentele kaikissa olosuhteissa (mukaan lukien korkea kosteus);
• jatkuva saatavuus kuluttajalle;
• ympäristöystävällisyys;
• melun puute käytön aikana;
• inertti ionisoivalle säteilylle.

Hehkulamppujen haitat ovat seuraavat:

• hauraus, herkkyys mekaanisille vaurioille;
• suhteellisen lyhyt käyttöikä;
• alhainen hyötysuhde, enintään 5-7% (kulutetun tehon suhde näkyvään säteilyyn);
• palovaara johtuen lampun suorasta kosketuksesta palavien aineiden (tekstiilit, olki jne.) kanssa;
• lämpöiskun tai spiraalin repeämisen aiheuttaman räjähdyksen todennäköisyys jännityksen alaisena.

Kaikista näistä puutteista huolimatta tavalliset lamput säilyttävät asemansa luottavaisin mielin. Yli 70% IVY-väestöstä käyttää niitä edelleen.

Tehokkuus ja kestävyys

Kun analysoidaan hehkulampun toimintaa, on tärkeää ymmärtää sen tehokkuus. Kevyessä lämpötilassa 3400 Kelvin kennon hyötysuhde on 15%. Tämä tarkoittaa virrankulutuksen ja ihmissilmän näkyvän valonsäteilyn suhdetta. Lämpötilassa 2700 K (keskimääräinen normaali tavalliselle kotitalouslampulle) hyötysuhde on vain 5%.

Mitä korkeampi hehkulangan lämpötila, sitä suurempi hyötysuhde on. Tuotteen käyttöikä lyhenee. Esimerkiksi jos jännitettä nostetaan 20%, valaistuksen kirkkaus vahvistuu - hehkulampun hyötysuhde kasvaa, mutta käyttöikä lyhenee 90-95%. Vastaavasti jännitteen lasku johtaa tuotteen tehokkuuden heikkenemiseen ja sen käyttöiän pidentymiseen.

Kuinka pidentää hehkulampun käyttöikää

Tavallinen kotitalouden hehkulamppu kestää keskimäärin 700-1000 tuntia. Mutta itse asiassa elementti palaa paljon nopeammin. Lampun käyttöiän pidentämiseksi on välttämätöntä estää spiraalin palamista aiheuttavat tekijät.

• Huomioi jännitealue. Se on merkitty tuotteen pulloon. Yleensä se on yhtä suuri kuin 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Jos talon jännite ylitetään, tuote palaa aikaisemmin. Esimerkiksi asunnossa enimmäisjännite on 220 V, ja lamppu ostettiin välillä 125-135 V. Tässä hehkulanka palaa ehdottomasti nopeammin, koska tuotteen hyötysuhde kasvaa.
• Poista kasetin toimintahäiriö. Jos lamput palavat usein, on syytä tarkistaa se ja tarkistaa kontaktit uudelleen. Vaihda kasetti tarvittaessa.
• Poista tärinä. Ne johtavat volframifilamentin nopeaan palamiseen. Siksi on parempi siirtää siirrettävät lamput sammuttamalla lamppu.

Voit pidentää hehkulampun käyttöikää vähentämällä verkon jännitettä vain 7–8%. Tällöin tuote toimii 3-3,5 kertaa pidempään taloudellisella energiankulutuksella.