Miből áll egy izzólámpa - áramkör és eszköz

A mesterséges megvilágítás létrehozásához gyakran hagyományos izzót használnak. Ez az elem a Szovjetunió idejéből mindenki számára ismerős. Az üveg izzó, a patron és a spirál a termék fő látható része. Az izzólámpa működése belülről érdekes mind a kezdő mester, mind a szakember számára.

Az izzó feltalálásának története

A terméket számos tudós tervezte és finomította különböző időszakokban. Az első elektromos ívet V. V. Petrov tudós gyújtotta meg. 1802-ben. A találmány két szénrudat tartalmazott, amelyeket galvánelem pólusaihoz csatlakoztattak. Közeledésük pillanatában elektromos kisülés keletkezett, és az elemek felett világító ív alakult ki. Egy ilyen lámpa használata a mindennapi életben számos ok miatt lehetetlen volt - a tervezés kellemetlenségei, a szénrudak gyors kiégése. De a világtudósok kezdték megérteni, miből lehet lámpát készíteni.

70 évvel később, 1872-ben Lodygin A.N. izzót kapott szabadalmat. Spirálként egy retort szénrudat használtak benne, amelyet üvegburkolat alá tettek.

Már 1880-ban, május 10-én Lodygin lámpáját utcai világítással látták el Szentpéterváron a Liteiny hídon. A fényforrás élettartama csak 2 hónap volt (amíg a szénrúd ki nem égett).

1880-ban Thomas Edison egy továbbfejlesztett Lodygin izzólámpát vezetett be az USA-ban. Sikerült elérnie a levegő eltávolítását az üveggumiból, ami biztosította a spirál hosszabb megégését és erősebb ragyogását. Edison kifejlesztett egy menetes alapot is, amely a lámpát az aljzatba csavarja.

1910-ben úgy határoztak, hogy élettartamának növelése érdekében a volfrámszálat spirálgá csavarják. Így a termék a kezdeti 50-100 óra helyett teljes 1000 órán keresztül működik.

A hősugárzás elvét alkalmazzák a fluoreszcens halogénlámpák gyártásában is.

Amiből áll a lámpa

Az izzólámpa felépítése és áramköre így néz ki:

• üveggömb körte alakú vagy kerek;
• izzószál (volfrám vagy szénszál), amely két kampótartón található;
• két elektróda;
• biztosíték;
• láb;
• alap (ház) szigetelővel;
• érintkezõje (alul).

A volfrámszál (spirál, izzószál) oxidációja vákuumba vagy gáznemű közegbe kerülve kizárt. Megtöltenek egy üveg lombikot.

Elektromos paraméterek

Az összes izzót különböző feszültségekre gyártják. Mivel a tűzálló fémvolfrám alacsony ellenállással rendelkezik, a könnyű elem eszközéhez hosszú vezetékre van szükség. Így az izzóban lévő izzószál gyakran eléri az 50 mikrométert. A világítás bekapcsolásakor az izzószál testén áram áramlik, amely 10-14-szer meghaladja a működési értéket. Minél jobban felmelegszik a menet, annál jobban nő a menetellenállás és csökken az áram.

Az elektromos izzólámpa működésének elve

Figyelembe véve, hogy az izzó miből áll, fontos megérteni működésének elvét:

• A világítás bekapcsolásakor áram folyik át az alap alján az izzószál testéig.
• A volfrámszál nagyon forró az elektromos áramkör lezárása után, ami ragyogásához vezet.
• Ekkor a menet hőmérséklete eléri az 570 fokot.
• Így az izzók fényspektruma a meleg hőmérséklet felé tolódik el.

Referenciaként: minél alacsonyabb a volfrám / szén izzószál mértéke, annál alacsonyabb lesz az energia azon része, amely az izzó testhez jut, és kiváltja annak látható sugárzását. A retro lámpák abban különböznek egymástól, hogy lassabban és gyengébben melegítik fel a spirált.

A könnyű elemek fajtái

Minden termék különböző paraméterek szerint van besorolva. A lombik feltöltésének típusa szerint a következő lámpákat különböztetjük meg:

• a legegyszerűbb vákuumokat (amikor elkészítik, az összes levegőt kiszívják a lombikból);
• argongázzal töltve;
• xenon-halogén;
• tele kriptonnal.

A rendeltetés típusa szerint az izzók a következő típusokra oszthatók:

• Dekoratív. A szokásos elv szerint működnek. A lombikot gyertya vagy gömb formájában készítik.

  

• Általános rendeltetésű. Ezek mindenki számára ismert közös elemek, amelyeket csillárba vagy kagylóba csavarnak. Gyakran a mester azzal a kérdéssel foglalkozik, hogy hány wattot fogyaszt egy izzó. 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 és több watt teljesítményű terméket vásárolhat. Minél magasabb a mutató, annál fényesebb lesz a fény.
• Lámpák helyi világításhoz. Szerkezetileg nem különböznek a hétköznapi elemektől. De az üzemi feszültség számukra 12-42 V tartományban van.
• Izzók megvilágításhoz. Élénk színekre festett lombikjuk van. Üzemi teljesítmény 10-25 W tartományban.
• Jel. Rendkívül alacsony fogyasztásúak, és fényjelző eszközökhöz használják őket. Ma az ilyen termékeket magabiztosan helyettesítik a modern LED-es lámpák.
  
• Fényszóró. Az izzó testet a lombikban való kényelmes szuszpenziójának köszönhetően különleges módon fektetik ide. Ennek eredményeként lehetséges a fény jobb fókuszálása. Az ilyen lámpák teljesítménye eléri a 10-50 kilowattot.

  

• Tükrözve. A lombikon speciális bevonat van. Részben hőpermetezett alumínium filmmel borítja. Így lehetséges a fénysugár keskeny irányíthatósága. A tükröket helyi világító eszközökhöz használják.
• Szállítás. Ezeket a termékeket a megnövekedett szilárdság és rezgésállóság jellemzi. A közlekedési lámpákhoz speciális sapkákat használnak, amelyeknek köszönhetően gyorsan kicserélheti a világító elemet az autó szűkös körülményei között. Az ilyen elemek 6-220 V-os automatikus tápegységről működnek.
• Termékek optikai eszközökhöz. Ma szinte soha nem gyártják. Korábban filmvetítőkhöz, orvosi felszerelésekhez használták. Az ilyen típusú lámpák különleges alakúak az izzón.
• Kapcsoló fény. A jelosztályba tartoznak. Kis méretű lombikjuk van, ami lehetővé teszi, hogy különféle beállítású panelek gombjai alá helyezzék őket.

  

Az izzószálak száma alapján minden elem:

• Kétszálú. Egy izzótestük van a távoli (erős) fényhez és egy a közeli (gyenge) fényhez. Autóiparban, repülésben, vasúti közlekedési lámpákban használják őket, a moszkvai Kreml csillagaiban.
• Egyszálú. Szokásos izzók volfrámszállal.

Az alacsony tehetetlenségű termékek fűtőteste rendkívül vékony spirállal rendelkezik. Korábban optikai hangrögzítő rendszerekhez használták őket. Vannak olyan fűtőlámpák is, amelyeket kamrák, elektromos kályhák, irodai berendezések stb. Szárítására használnak.

Előnyök és hátrányok

Az izzólámpáknak számos előnye van:

• elfogadható költség;
• kompakt méretek;
• azonnali válasz be- / kikapcsolásra;
• a villogás hiánya, káros hatással a szemre;
• tehetetlenség a feszültség-túlfeszültségekhez;
• lágy izzásgamma, hozzájárulva a kikapcsolódáshoz, a kényelem légkörének megteremtése;
• jó színvisszaadási index, egyenlő Ra 90-vel;
• bármilyen körülmények között dolgozni (beleértve a magas páratartalmat is);
• állandó hozzáférhetőség a fogyasztó számára;
• környezetbarát;
• zaj hiánya működés közben;
• az ionizáló sugárzással szembeni tehetetlenség.

Az izzólámpák hátrányai a következők:

• törékenység, mechanikai sérülésekre való érzékenység;
• viszonylag rövid élettartam;
• alacsony hatékonyság, nem haladja meg az 5-7% -ot (az elfogyasztott energia és a látható sugárzás aránya);
• tűzveszély a lámpa éghető anyagokkal (textíliákkal, szalmával stb.) való közvetlen érintkezése miatt;
• a robbanás valószínűsége hősokk vagy a spirál szakadása miatt feszültség alatt.

Mindezen hiányosságok ellenére a szokásos izzók magabiztosan megtartják helyzetüket. A FÁK lakosságának több mint 70% -a továbbra is használja őket.

Hatékonyság és tartósság

Az izzólámpa működésének elemzésénél fontos megérteni annak hatékonyságát. 3400 Kelvin fényhőmérsékleten a sejt hatékonysága 15%. Ez az energiafogyasztás és az emberi szem által látható fénysugárzás arányára utal. 2700 K hőmérsékleten (átlagos normál háztartási lámpa esetében) a hatékonyság csak 5%.

Minél magasabb az izzószál hőmérséklete, annál nagyobb lesz a hatékonyság. A termék élettartama azonban csökken. Például, ha a feszültséget 20% -kal növelik, a világítás fényereje erősebbé válik - az izzó hatékonysága nő, de az élettartama 90-95% -kal csökken. Ennek megfelelően a feszültség csökkenése a termék hatékonyságának csökkenéséhez és élettartamának növekedéséhez vezet.

Hogyan lehet meghosszabbítani az izzólámpa élettartamát

Átlagosan egy közönséges háztartási izzólámpa 700-1000 óráig tart. De valójában az elem sokkal gyorsabban kiég. Az izzó élettartamának meghosszabbításához meg kell akadályozni a spirál kiégését kiváltó tényezőket.

• Vegye figyelembe a feszültségtartományt. A termék lombikján van feltüntetve. Általános szabály, hogy megegyezik 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Ha túllépik a házban a feszültséget, a termék gyorsabban kiég. Például egy lakásban a maximális feszültség 220 V, és a lámpát 125-135 V tartományban vásárolták. Itt az izzószál határozottan gyorsabban ki fog égni, mivel a termék hatékonysága növekszik.
• Szüntesse meg a patron meghibásodását. Ha a lámpák gyakran kiégnek, érdemes megvizsgálni, ellenőrizni az érintkezőket. Szükség esetén cserélje ki a patront.
• Szüntesse meg a rezgéseket. A volfrámszál gyors kiégéséhez vezetnek. Ezért jobb a mobil lámpák átadását kikapcsolt lámpával végrehajtani.

Az izzólámpa élettartamának meghosszabbításához mindössze 7-8% -kal csökkentheti a hálózat feszültségét. Ebben az esetben a termék gazdaságos energiafogyasztással 3-3,5-szer hosszabb ideig fog működni.