Од чега се састоји сијалица са жарном нити - струјни круг и уређај

Да би се створило вештачко осветљење, често се користи конвенционална жаруља са жарном нити. Овај елемент је свима познат још од времена СССР-а. Стаклена сијалица, кертриџ и спирала су главни видљиви делови производа. Како лампа са жарном нити ради изнутра, занимљива је и за мајстора почетника и за професионалца.

Историја проналаска сијалице

Производ су дизајнирали и усавршавали многи научници у различитим периодима. Први електрични лук запалио је научник В.В. Петров. 1802. године. Проналазак се састојао од две карбонске шипке које су биле повезане са половима галванске батерије. У тренутку њиховог приближавања настало је електрично пражњење и изнад елемената се формирао светлосни лук. Употреба такве лампе у свакодневном животу била је немогућа из више разлога - због непријатности дизајна, брзог сагоревања шипки угља. Али светски научници су почели да схватају од чега направити лампу.

70 година касније, 1872. године, Лодигин А.Н. добио патент за лампу са жарном нити. Као спирала, у њему је коришћена ретортна шипка од угља која је постављена испод стакленог поклопца.

Већ 1880. године, 10. маја, Лодигинова лампа је била опремљена уличном расветом у Санкт Петербургу на Литеини Бридгеу. Животни век извора светлости био је само 2 месеца (док карбонска шипка није изгорела).

1880. године Тхомас Едисон је представио побољшану Лодигин лампу са жарном нити у САД-у. Успео је да постигне елиминисање ваздуха из стаклене сијалице, што је обезбедило дуже сагоревање спирале и светлији сјај. Едисон је такође развио навојну основу за увртање лампе у грло.

1910. године одлучено је да се волфрамова нит увије у спиралу како би се продужио њен радни век. Дакле, производ сада ради уместо почетних 50-100 сати пуних 1000 сати.

Принцип топлотног зрачења користи се и у производњи флуоресцентних халогених сијалица.

Од чега се састоји лампа

Структура и коло жаруље са жарном нити изгледа овако:

• стаклена сијалица у облику крушке или округла;
• тело филамента (волфрам или карбонска нит) смештено у њему на два држача кука;
• две електроде;
• осигурач;
• нога;
• постоље (кућиште) са изолатором;
• његов контакт (дно).

Оксидација волфрамове нити (спирала, нит) је искључена стављањем у вакуум или гасовити медијум. Пуне чашу од стакла.

Електрични параметри

Све сијалице су произведене за различите напоне. С обзиром да ватростални метални волфрам има малу отпорност, за уређај лаког елемента потребна је дугачка жица. Дакле, нит у сијалици често достиже 50 микрометара. Када се светло укључи, кроз тело филамента пролази струја која за 10-14 пута премашује радну. Што се навој више загрева, то се више повећава отпор навоја и смањује струја.

Принцип рада електричне жаруље са жарном нити

Размотривши од чега се састоји сијалица, важно је разумети принцип њеног деловања:

• Када се светло укључи, струја тече кроз дно базе до тела филамента.
• Волфрамова нит је веома врућа након затварања електричног круга, што доводи до њеног сјаја.
• У овом тренутку температура нити достиже 570 степени.
• Тако се спектар сјаја сијалица помера ка топлим температурама.

За референцу: што је нижи степен волфрамове / угљеничне нити, мањи је удео енергије који иде ка ужареном телу и изазива његово видљиво зрачење. Ретро лампе се разликују по томе што спорије и слабије загревају спиралу.

Разноликости лаких елемената

Сви производи су класификовани према различитим параметрима. По типу пуњења боце разликују се следеће лампе:

• најједноставнији вакуумски (када се направе, сав ваздух се усисава из боце);
• испуњен гасом аргона;
• ксенон халоген;
• испуњен криптоном.

По врсти намене сијалице се деле на следеће врсте:

• Декоративни. Раде по уобичајеном принципу. Чутура је направљена у облику свеће или лопте.

  

• Опште намене. То су познати свим уобичајеним елементима који су уврнути у лустер или зидну лампу. Често је мајстор забринут због питања колико вата троши сијалица. Можете купити производ за 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 и више вати. Што је индикатор већи, то ће сјај бити светлији.
• Лампе за локално осветљење. Структурно се не разликују од обичних елемената. Али радни напон за њих је у опсегу од 12-42 В.
• Сијалице за осветљење. Имају боцу обојену у светле боје. Радна снага у опсегу 10-25 В.
• Сигнал. Имају изузетно малу снагу и користе се за светлосне сигналне уређаје. Данас су такви производи самоуверено замењени модерним ЛЕД лампама.
  
• Рефлектор. Ужарено тело овде је положено на посебан начин због погодног вешања у боци. Као резултат, могуће је постићи боље фокусирање сјаја. Снага таквих лампи достиже 10-50 киловата.

  

• Огледало. На боци имају посебан премаз. Делимично је прекривен филмом од термички распршеног алуминијума. Дакле, могуће је постићи уску усмереност снопа светлости. Огледала се користе за локалне уређаје за осветљење.
• Транспорт. Ове производе одликује повећана чврстоћа и отпорност на вибрације. За транспортне лампе користе се посебне капице, захваљујући којима можете брзо заменити елемент осветљења у скученим условима аутомобила. Такви елементи раде од аутоматског напајања од 6-220 В.
• Производи за оптичке уређаје. Данас се готово никад не производе. Раније се користио за филмске пројекторе, медицинску опрему. Сијалице овог типа имају посебан облик сијалице.
• Пребацивање светла. Они припадају класи сигнала. Имају малу величину тиквице, што им омогућава да се поставе испод дугмади на плочама различитих подешавања.

  

По броју нити сви елементи су:

• Дволанчани. Имају једно ужарено тело за далеку (јаку) светлост и једно за блиско (слабо) светло. Користе се у аутомобилима, ваздухопловству, железничким семафорима, у звездама Московског Кремља.
• Једноланчани. Уобичајене сијалице са волфрамовом нити.

Грејно тело производа са ниском инерцијом има изузетно танку спиралу. Раније су се користили за оптичке системе за снимање звука. Постоје и лампе за грејање које се користе за сушење комора, електричних шпорета, канцеларијске опреме итд.

Предности и мане

Сијалице са жарном нити имају низ предности:

• прихватљив трошак;
• компактне димензије;
• тренутни одговор на укључивање / искључивање;
• недостатак треперења, негативно утиче на очи;
• инерција пренапонских напона;
• мекана гама сјаја, доприносећи опуштању, стварајући атмосферу удобности;
• добар индекс приказивања боја једнак Ра 90;
• радите у било којим условима (укључујући високу влажност);
• стална доступност за потрошача;
• еколошка прихватљивост;
• недостатак буке током рада;
• инертност према јонизујућем зрачењу.

Недостаци сијалица са жарном нити укључују следеће тачке:

• крхкост, осетљивост на механичка оштећења;
• релативно кратак радни век;
• ниска ефикасност, не већа од 5-7% (однос потрошене снаге према видљивом зрачењу);
• опасност од пожара услед директног контакта лампе са запаљивим материјама (текстил, слама итд.);
• вероватноћа експлозије услед топлотног удара или пуцања спирале под напоном.

Упркос свим овим недостацима, уобичајене сијалице самопоуздано задржавају своје положаје. Још увек их користи више од 70% популације ЗНД.

Ефикасност и трајност

Анализирајући како функционише сијалица са жарном нити, важно је разумети њену ефикасност. На лаганој температури од 3400 Келвина, ефикасност ћелије је 15%. То се односи на однос потрошње енергије и светлосног зрачења видљивог људском оку. На температури од 2700 К (просечно нормално за обичну лампу за домаћинство), ефикасност је само 5%.

Што је виша температура филамента, већа ће бити ефикасност. Међутим, животни век производа је смањен. На пример, ако се напон повећа за 20%, осветљеност осветљења ће постати јача - ефикасност сијалице ће се повећати, али радни век ће се смањити за 90-95%. Сходно томе, смањење напона доводи до смањења ефикасности производа и повећања његовог животног века.

Како продужити животни век лампе са жарном нити

Обична сијалица са жарном нити у домаћинству у просеку траје 700-1000 сати. Али у ствари, елемент сагорева много брже. Да бисте продужили век трајања сијалице, потребно је спречити факторе који изазивају изгарање спирале.

• Обратите пажњу на опсег напона. Означено је на тиквици производа. По правилу је једнако 125-135 В, 220-230 В, 2,3-2,4 кВ. Ако је напон у кући премашен, производ ће прегорети. На пример, у стану је максимални напон 220 В, а лампа је купљена у опсегу од 125-135 В. Овде ће жарна нит сагорети дефинитивно брже, јер се ефикасност производа повећава.
• Отклоните квар кертриџа. Ако лампе често изгоре, вреди их прегледати, поново проверити контакте. Ако је потребно, промените кертриџ.
• Елиминишите вибрације. Они доводе до брзог сагоревања волфрамове нити. Због тога је боље извршити пренос мобилних сијалица са искљученом лампом.

Да бисте продужили животни век лампе са жарном нити, можете смањити напон у мрежи за само 7-8%. У овом случају, производ ће радити 3-3,5 пута дуже уз економичну потрошњу енергије.