Hva en glødelampe består av - krets og enhet

For å skape kunstig belysning brukes ofte en konvensjonell glødelampe. Dette elementet er kjent for alle siden Sovjetunionens dager. Glasspære, patron og spiral er de viktigste synlige delene av produktet. Hvordan en glødelampe fungerer fra innsiden er interessant for både en nybegynnermester og en profesjonell.

Historien om oppfinnelsen av lyspæren

Produktet ble designet og raffinert av mange forskere i forskjellige perioder. Den første elektriske lysbuen ble antent av forskeren V.V. Petrov. i 1802. Oppfinnelsen besto av to karbonstenger som var koblet til polene til et galvanisk batteri. I øyeblikket av deres tilnærming oppstod en elektrisk utladning, og en lysbue ble dannet over elementene. Bruken av en slik lampe i hverdagen var av flere grunner umulig - ulempen ved designet, den raske utbrentheten av kullstengene. Men verdensforskere begynte å forstå hva de skulle lage en lampe av.

70 år senere, i 1872, Lodygin A.N. fikk patent på en glødelampe. Som en spiral ble det brukt en retort kullstang i den, som ble plassert under et glassdeksel.

Allerede i 1880, 10. mai, ble Lodygins lampe utstyrt med gatebelysning i St. Petersburg på Liteiny Bridge. Lyskildens levetid var bare 2 måneder (til karbonstangen brant ut).

I 1880 introduserte Thomas Edison en forbedret Lodygin glødelampe i USA. Han var i stand til å oppnå eliminering av luft fra glasspæren, som sørget for en lengre forbrenning av spiralen og dens lysere glød. Edison utviklet også en gjenget base for å skru lampen inn i kontakten.

I 1910 ble det besluttet å vri wolframfilamentet til en spiral for å øke levetiden. Dermed fungerer produktet nå i stedet for de første 50-100 timene i hele 1000 timer.

Prinsippet om termisk stråling brukes også i produksjonen av fluorescerende halogenlamper.

Hva lampen består av

Strukturen og kretsen til en glødelampe ser slik ut:

• pæreformet eller rund glasspære;
• filamentlegeme (wolfram eller karbonfilament) plassert i den på to krokholdere;
• to elektroder;
• lunte;
• bein;
• base (hus) med en isolator;
• dens kontakt (nederst).

Oksidasjon av wolframfilamentet (spiral, filament) er ekskludert ved å plassere det i et vakuum eller gassformig medium. De fyller en glasskolbe.

Elektriske parametere

Alle pærer er produsert for forskjellige spenninger. Siden det ildfaste metallvolframet har lav motstand, er det nødvendig med en lang ledning for enheten til lyselementet. Dermed når filamentet i en lyspære ofte 50 mikrometer. Når lyset slås på, passerer en strøm gjennom glødetrådslegemet, som overgår arbeidet en med 10-14 ganger. Jo mer tråden varmes opp, jo mer øker trådmotstanden og strømmen avtar.

Prinsippet om drift av en elektrisk glødelampe

Etter å ha vurdert hva lyspæren består av, er det viktig å forstå prinsippet for driften:

• Når lyset slås på, strømmer en strøm gjennom bunnen av basen til filamentlegemet.
• Wolframfilamentet er veldig varmt etter at den elektriske kretsen er lukket, noe som fører til glødet.
• På dette punktet når temperaturen på tråden 570 grader.
• Dermed forskyves glødespekteret til pærene mot varme temperaturer.

Til referanse: jo lavere graden av wolfram / karbonfilament, desto lavere vil brøkdelen av energi være som går til glødelegemet og provoserer den synlige strålingen. Retrolamper skiller seg ut ved at de varmer opp spiralen langsommere og svakere.

Varianter av lette elementer

Alle produktene er klassifisert i henhold til forskjellige parametere. Følgende lamper skiller seg ut etter hvilken type kolbe som fylles:

• de enkleste vakuumene (når de er laget, suges all luft ut av kolben);
• fylt med argongass;
• xenonhalogen;
• fylt med krypton.

Etter type formål er pærer delt inn i følgende typer:

• Dekorativt. De jobber etter det vanlige prinsippet. Kolben er laget i form av et lys eller en ball.

  

• Generelt formål. Dette er vanlige elementer som er kjent for alle som er skrudd inn i en lysekrone eller lampe. Ofte er mesteren opptatt av spørsmålet om hvor mange watt en lyspære bruker. Du kan kjøpe et produkt for 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 og mer watt. Jo høyere indikator, desto lysere vil gløden være.
• Lamper for lokal belysning. Strukturelt er de ikke forskjellige fra vanlige elementer. Men driftsspenningen for dem er i området 12-42 V.
• Lyspærer for belysning. De har en kolbe malt i lyse farger. Arbeidskraft i området 10-25 W.
• Signal. De har ekstremt lav effekt og brukes til lyssignalutstyr. I dag erstattes slike produkter trygt av moderne LED-lamper.
  
• Søkelys. Den glødende kroppen legges her på en spesiell måte på grunn av den praktiske opphenget i kolben. Som et resultat er det mulig å oppnå bedre fokusering av gløden. Kraften til slike lamper når 10-50 kilowatt.

  

• Speilet. De har et spesielt belegg av kolben. Den er delvis dekket med en film av termosprøytet aluminium. Dermed er det mulig å oppnå en smal retning av lysstrålen. Speil brukes til lokale belysningsenheter.
• Transportere. Disse produktene er preget av økt styrke og vibrasjonsmotstand. For transportlamper brukes spesielle lokker, takket være at du raskt kan bytte ut lyselementet i trange forhold i bilen. Slike elementer fungerer fra en 6-220 V automatisk strømforsyning.
• Produkter for optiske enheter. I dag blir de nesten aldri produsert. Tidligere brukt til filmprojektorer, medisinsk utstyr. Lamper av denne typen har en spesiell form på pæren.
• Bryterlys. De tilhører signalklassen. De har en liten kolbe størrelse, som gjør at de kan plasseres under knappene på paneler med forskjellige innstillinger.

  

Etter antall filamenter er alle elementene:

• Dobbeltrådet. De har en glødelegeme for langt (sterkt) lys og en for nær (svakt) lys. De brukes i bil, luftfart, jernbanetrafikklys, i stjernene i Moskva Kreml.
• Enkeltrådet. Vanlige lyspærer med wolframfilament.

Varmelegemet til produkter med lite treghet har en ekstremt tynn spiral. De ble tidligere brukt til optiske lydopptakssystemer. Det er også varmelamper som brukes til tørking av kamre, elektriske ovner, kontorutstyr osv.

Fordeler og ulemper

Glødelamper har en rekke fordeler:

• akseptable kostnader;
• kompakte dimensjoner;
• øyeblikkelig respons på / av;
• mangel på flimmer, som påvirker øynene negativt;
• treghet mot spenningsoppstrømninger;
• myk gamma av glød, som bidrar til avslapning, skaper en atmosfære av komfort;
• god fargegjengivelsesindeks lik Ra 90;
• arbeide under alle forhold (inkludert høy luftfuktighet);
• konstant tilgjengelighet for forbrukeren;
• miljøvennlighet;
• mangel på støy under drift;
• inertitet mot ioniserende stråling.

Ulempene med glødelamper inkluderer følgende punkter:

• skjørhet, følsomhet for mekanisk skade;
• relativt kort levetid;
• lav effektivitet, ikke overstigende 5-7% (forholdet mellom forbrukt kraft og synlig stråling);
• brannfare på grunn av direkte kontakt med lampen med brennbare stoffer (tekstiler, halm, etc.);
• sannsynligheten for en eksplosjon på grunn av termisk støt eller brudd på den strømførende spolen.

Til tross for alle de nevnte ulempene, beholder de vanlige lyspærene trygt sine posisjoner. Mer enn 70% av CIS-befolkningen bruker dem fortsatt.

Effektivitet og holdbarhet

Når du analyserer hvordan en glødelampe fungerer, er det viktig å forstå effektiviteten. Ved en lystemperatur på 3400 Kelvin er celleeffektiviteten 15%. Dette refererer til forholdet mellom strømforbruket og lysstrålingen som er synlig for menneskets øye. Ved en temperatur på 2700 K (gjennomsnittlig normal for en vanlig husholdningslampe) er effektiviteten bare 5%.

Jo høyere glødetemperaturen er, desto større blir effektiviteten. Imidlertid reduseres produktets levetid. For eksempel, hvis spenningen økes med 20%, vil lysstyrken på belysningen bli sterkere - effektiviteten til lyspæren vil øke, men levetiden reduseres med 90-95%. Følgelig fører en reduksjon i spenning til en reduksjon i produktets effektivitet og en økning i levetiden.

Hvordan forlenge levetiden til en glødelampe

I gjennomsnitt varer en vanlig husholdningsglødelampe 700-1000 timer. Men faktisk brenner elementet ut mye raskere. For å forlenge levetiden til lyspæren er det nødvendig å forhindre faktorer som provoserer utbrentheten av spiralen.

• Følg spenningsområdet. Det er angitt på produktkolben. Som regel er det lik 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Hvis spenningen i huset overskrides, vil produktet brenne ut raskere. For eksempel er en maksimal spenning på 220 V i en leilighet, og lampen ble kjøpt med en rekkevidde på 125-135 V. Her glødetråden definitivt ut raskere, siden produktets effektivitet øker.
• Fjern patronfeil. Hvis lampene ofte brenner ut, er det verdt å inspisere den og kontrollere kontaktene på nytt. Bytt ut patronen om nødvendig.
• Fjern vibrasjoner. De fører til rask utbrenthet av wolframfilamentet. Derfor er det bedre å utføre overføring av mobile lamper med lampen slått av.

For å forlenge glødelampens levetid kan du redusere spenningen i nettverket med bare 7-8%. I dette tilfellet vil produktet fungere 3-3,5 ganger lenger med økonomisk energiforbruk.