Vippa på en brytare - och ett mörkt rum på ett ögonblickförvandlades blev detaljerna i de minsta inredningselementen synliga. Således sprider sig energin från en liten enhet omedelbart och översvämmer allt runt med ljus. Vad får dig att skapa en så kraftfull strålning? Svaret är dolt i belysningsarmaturens namn, som kallas en glödlampa.
Ursprunget till de första glödlampornagår tillbaka till början av 1800-talet. Snarare uppträdde lampan lite senare, men effekten av glödet av platina och kolstänger under påverkan av elektrisk energi har redan försökt observeras. Två svåra frågor uppstod inför forskare:
Forskningen och uppfinningarna från den ryska forskaren Alexander Nikolaevich Lodygin och amerikanen Thomas Edison blev den mest fruktbara inom detta område.
Lodygin föreslog att använda den somglödelement kolstänger, som var i en förseglad kolv. Nackdelen med konstruktionen var svårigheten att pumpa ut luft, vars rester bidrog till den snabba förbränningen av stavarna. Men ändå brann hans lampor i flera timmar, och utveckling och patent blev grunden för att skapa mer hållbara enheter.
Amerikansk forskare Thomas Edison, efter att ha bekantat sig medav Lodygins verk skapade han en effektiv vakuumkolv där han placerade en koltråd gjord av bambufiber. Edison försåg också lampbasen med en gängad anslutning som är inneboende i moderna lampor och uppfann många elektriska element, såsom: en kontaktdon, en säkring, en vridomkopplare och mycket mer. Effektiviteten hos glödlampan Edison var liten, även om den kunde fungera upp till 1000 timmar och användes praktiskt taget.
Därefter föreslogs istället för kolelement att använda eldfasta metaller. Volframfilamentet som används i moderna glödlampor patenterades också av Lodygin.
Utformningen av en glödlampa har inte förändrats i grunden på över hundra år. Det inkluderar:
När en elektrisk ström passerar genom spiralen,den värms omedelbart upp till de högsta temperaturerna upp till 2700 grader. Detta beror på det faktum att spiralen har ett högt motstånd mot ström och mycket energi spenderas för att övervinna detta motstånd, som släpps ut som värme. Värmen värmer upp metallen (volfram) och den börjar avge ljusfotoner. På grund av att kolven inte innehåller syre oxiderar inte volfram under uppvärmningen och den brinner inte ut. Den inerta gasen hindrar de heta metallpartiklarna från att avdunsta.
Effektiviteten visar hur mycketAndelen förbrukad energi omvandlas till användbart arbete och vad som inte är. När det gäller en glödlampa är verkningsgraden låg, eftersom endast 5-10% av energin går till ljusemission, resten släpps ut som värme.
Effektiviteten hos de första glödlamporna, där glödlampankolstången sticker ut, var ännu mindre jämfört med moderna apparater. Detta beror på ytterligare förluster på grund av konvektion. Spolade trådar har en lägre andel av dessa förluster.
Effektiviteten hos en glödlampa beror direkt påspolvärmningstemperatur. Som standard värms en 60 W lampspiral upp till 2700 ºС, medan verkningsgraden bara är 5%. Det är möjligt att höja värmevärdet till 3400 ºС genom att öka spänningen, men detta minskar enhetens livslängd med mer än 90%, även om lampan lyser ljusare och effektiviteten ökar till 15%.
Det är fel att tro att den ökande lampkraften(100, 200, 300 W) leder till en effektivitetsökning bara för att enhetens ljusstyrka har ökat. Lampan började lysa ljusare på grund av spiralens större kraft och på grund av den större ljuseffekten. Men energikostnaderna har också ökat. Därför kommer effektiviteten hos en 100 W glödlampa också att ligga inom 5-7%.
Glödlampor finns i olika utföranden och funktioner. De är uppdelade i belysningsenheter:
Glödlampor har sina egna egenskaper. De positiva inkluderar:
Till negativ:
Det finns belysningslampor vars princip skiljer sig fundamentalt från glödlampans funktion. Dessa inkluderar gasurladdning och LED-lampor.
Båg- eller gasurladdningslampor ärmånga, men de är alla baserade på en glöd från en gas när en båge uppstår mellan elektroderna. Glödet uppträder i det ultravioletta spektrumet, som sedan omvandlas till synligt för det mänskliga ögat genom att passera genom en fosforbeläggning.
Processen sker i en gasurladdningslampainkludera två arbetssteg: skapa en bågurladdning och bibehålla jonisering och glöd av gasen i kolven. Därför har alla typer av sådana belysningsarmaturer ett nuvarande styrsystem. Fluorescerande enheter har högre verkningsgrad jämfört med effektiviteten hos en glödlampa, men de är osäkra eftersom de innehåller kvicksilverånga.
LED-belysningsenheter ärde mest moderna systemen. Effektiviteten hos en glödlampa och en LED-lampa är ojämförlig. I den senare når den 90%. Principen för drift av en LED är baserad på glödet från en viss typ av halvledare under påverkan av spänning.
En konventionell glödlampas livslängd förkortas om:
Om lampan brinner ut men lampan inte kollapsar,då kan du byta ut den efter att den har svalnat helt. Stäng av strömmen när du gör detta. När du skruvar i lampan behöver du inte rikta blicken mot den, speciellt om det inte går att stänga av elen.
När kolven bröt men behöll sin formdet är tillrådligt att ta en bomullsduk, rulla upp den i flera lager och fästa lampan med den och försöka ta bort glaset. Använd sedan tång med isolerade handtag, skruva försiktigt bort basen och skruva in en ny lampa. Alla operationer måste utföras med matningsspänningen frånkopplad.
Trots det faktum att glödlampans effektivitetär en liten andel och det har fler och fler konkurrenter, det är relevant i många delar av livet. Det finns till och med den äldsta glödlampan som har varit i kontinuerlig drift i över hundra år. Är detta inte en bekräftelse och fortsättning på tankens geni hos en person som vill förändra världen?
