Pag-flick ng switch - at agad na nagbago ang madilim na kwarto, nakita ang mga detalye ng pinakamaliit na elemento ng interior. Ito ay kung paano ang enerhiya mula sa isang maliit na aparato ay agad na kumakalat, na binabaha ang lahat sa paligid ng liwanag. Ano ang dahilan kung bakit ka lumikha ng napakalakas na radiation? Nakatago ang sagot sa pangalan ng lighting device, na tinatawag na incandescent lamp.
Ang kasaysayan ng paglikha ng mga unang elemento ng pag-iilaw
Ang mga pinagmulan ng unang mga lamp na maliwanag na maliwanag ay nagsimula noong simula ng ika-19 na siglo. O sa halip, ang lampara ay lumitaw nang kaunti mamaya, ngunit ang epekto ng glow ng platinum at carbon rods sa ilalim ng pagkilos ng elektrikal na enerhiya ay naobserbahan na. Dalawang mahihirap na tanong ang lumitaw bago ang mga siyentipiko:
- paghahanap ng mga materyales na may mataas na resistensya na may kakayahang uminit sa ilalim ng impluwensya ng kasalukuyang tungo sa estado ng paglabas ng liwanag;
- Pag-iwas sa mabilis na pagkasunog ng materyal sa hangin.
Pananaliksik atmga imbensyon ng Russian scientist na si Alexander Nikolaevich Lodygin at ng American Thomas Edison.
Iminungkahi ni Lodygin ang paggamit ng mga carbon rod bilang isang elementong incandescent, na nasa isang selyadong flask. Ang kawalan ng disenyo ay ang kahirapan sa pagbomba ng hangin, ang mga labi nito ay nag-ambag sa mabilis na pagkasunog ng mga baras. Ngunit gayon pa man, ang kanyang mga lampara ay nasusunog nang ilang oras, at ang mga pagpapaunlad at mga patent ay naging batayan para sa paglikha ng mas matibay na mga aparato.
Ang American scientist na si Thomas Edison, na naging pamilyar sa mga gawa ni Lodygin, ay gumawa ng mabisang vacuum flask, kung saan naglagay siya ng carbon thread na gawa sa bamboo fiber. Ibinigay din ni Edison ang base ng lampara na may sinulid na koneksyon na likas sa mga modernong lamp, at nag-imbento ng maraming elemento ng kuryente, gaya ng: isang plug, fuse, rotary switch, at marami pang iba. Ang kahusayan ng Edison incandescent lamp ay maliit, bagama't maaari itong gumana nang hanggang 1000 oras at makatanggap ng praktikal na paggamit.
Kasunod nito, sa halip na mga elemento ng carbon, iminungkahi na gumamit ng mga refractory na metal. Ang tungsten filament na ginamit sa mga modernong incandescent lamp ay na-patent din ni Lodygin.
Ang aparato at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng lamp
Ang disenyo ng isang incandescent lamp ay hindi nagbabago nang higit sa isang daang taon. Kabilang dito ang:
- Isang hermetically sealed flask na tumatakip sa working space at puno ng inert gas.
- Ang plinth na mayroonhugis spiral. Nagsisilbi itong hawakan ang lampara sa socket at ikinonekta ito sa kuryente sa mga bahaging nagdadala ng kasalukuyang.
- Mga konduktor na nag-agos mula sa base patungo sa spiral at hinahawakan ito.
- Incandescent spiral, ang pag-init nito ay lumilikha ng paglabas ng liwanag na enerhiya.
Kapag may dumaan na electric current sa isang coil, agad itong umiinit hanggang sa pinakamataas na temperatura hanggang 2700 degrees. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang spiral ay may malaking kasalukuyang paglaban at maraming enerhiya ang ginugol upang mapagtagumpayan ang paglaban na ito, na inilabas bilang init. Pinapainit ng init ang metal (tungsten), at nagsisimula itong maglabas ng mga photon ng liwanag. Dahil sa ang katunayan na ang prasko ay hindi naglalaman ng oxygen, ang tungsten ay hindi nag-oxidize sa panahon ng pag-init, at hindi ito nasusunog. Pinipigilan ng isang inert gas na sumingaw ang mga maiinit na metal particle.
Ano ang kahusayan ng isang maliwanag na lampara
Ipinapakita ng kahusayan kung ilang porsyento ng enerhiyang ginagastos ang na-convert sa kapaki-pakinabang na gawain, at ano ang hindi. Sa kaso ng isang incandescent lamp, mababa ang kahusayan, dahil 5-10% lang ng enerhiya ang napupunta sa naglalabas ng liwanag, ang iba ay inilalabas bilang init.
Ang kahusayan ng mga unang incandescent lamp, kung saan gumaganap ang carbon rod bilang filament, ay mas mababa pa kumpara sa mga modernong device. Ito ay dahil sa karagdagang pagkalugi dahil sa convection. Ang mga spiral filament ay may mas mababang porsyento ng mga pagkalugi na ito.
Ang kahusayan ng isang incandescent lamp ay direktang nakadepende sa heating temperature ng spiral. Bilang isang pamantayan, ang isang 60 W lamp coil ay nagpapainit hanggang sa 2700 ºС, saang kahusayan na ito ay 5% lamang. Posibleng taasan ang halaga ng pag-init sa 3400 ºС sa pamamagitan ng pagtaas ng boltahe, ngunit babawasan nito ang buhay ng aparato ng higit sa 90%, kahit na ang lampara ay magniningning nang mas maliwanag at ang kahusayan ay tataas sa 15%.
Mali isipin na ang pagtaas ng lakas ng lampara (100, 200, 300 W) ay humahantong sa pagtaas ng kahusayan dahil lang tumaas ang liwanag ng device. Ang lampara ay nagsimulang lumiwanag nang mas maliwanag dahil sa mas malaking kapangyarihan ng spiral mismo, at bilang isang resulta ng mas malaking liwanag na output. Ngunit ang mga gastos sa enerhiya ay tumaas din. Samakatuwid, ang kahusayan ng isang 100 W na incandescent lamp ay nasa loob din ng 5-7%.
Mga iba't ibang maliwanag na lampara
Ang mga incandescent lamp ay may iba't ibang disenyo at functional na layunin. Nahahati sila sa mga lighting fixture:
- Pangkalahatang paggamit. Kabilang dito ang mga lamp para sa domestic na paggamit ng iba't ibang kapangyarihan, na idinisenyo para sa boltahe ng mains na 220 V.
- Pandekorasyon na disenyo. Mayroon silang hindi karaniwang mga uri ng flasks sa anyo ng mga kandila, sphere at iba pang mga hugis.
- Uri ng pag-iilaw. Mga lamp na may mababang kulay para sa makukulay na ilaw.
- Lokal na destinasyon. Mga ligtas na boltahe na device na hanggang 40 V. Ginagamit ang mga ito sa mga talahanayan ng produksyon, upang maipaliwanag ang mga lugar ng trabaho ng mga machine tool.
- Mirror coated. Mga lamp na lumilikha ng direksyong ilaw.
- Uri ng signal. Ginagamit upang gumana sa mga dashboard ng iba't ibang device.
- Para sa transportasyon. Ang isang malawak na hanay ng mga lamp ng mas mataas na wear resistance at pagiging maaasahan. Nagtatampok ng madaling gamitin na disenyo para sa mabilis na pagpapalit.
- Para sa mga spotlight. Mga lamp na may tumaas na kapangyarihan, na umaabot hanggang 10,000 W.
- Para sa mga optical device. Mga lamp para sa film projector at mga katulad na device.
- Commutator. Ginagamit bilang mga segment ng digital display ng mga instrumento sa pagsukat.
Positibo at negatibong panig ng filament lamp
Incandescent type lighting device ay may sariling katangian. Kabilang sa mga positibo ang:
- instant ignition ng coil;
- kaligtasan sa kapaligiran;
- maliit na sukat;
- patas na presyo;
- ang kakayahang lumikha ng mga device na may magkakaibang kapangyarihan at operating boltahe ng parehong AC at DC;
- versatility ng application.
Sa negatibo:
- mababang kahusayan na incandescent lamp;
- pagkadakila sa nagliligtas-buhay na mga pagtaas ng kuryente;
- maikling oras ng trabaho na hindi hihigit sa 1000;
- panganib sa sunog ng mga lamp dahil sa malakas na pag-init ng bombilya;
- marupok na disenyo.
Iba pang uri ng lighting fixtures
Mayroong mga ilaw sa pag-iilaw, ang prinsipyo nito ay sa panimula ay naiiba sa pagpapatakbo ng mga lamp na maliwanag na maliwanag. Kabilang dito ang gas discharge at LED lamp.
Maraming arc o gas discharge lamp, ngunit lahat sila ay nakabatay sa glow ng gas kapag may naganap na arko sa pagitan ng mga electrodes. Ang glow ay nangyayari sa ultraviolet spectrum, na pagkatapos ay na-convert sa nakikita ng mata ng tao.sa pamamagitan ng pagdaan sa phosphor coating.
Ang prosesong nangyayari sa isang gas discharge lamp ay kinabibilangan ng dalawang yugto ng trabaho: ang paglikha ng isang arc discharge at ang pagpapanatili ng ionization at glow ng gas sa bulb. Samakatuwid, ang lahat ng mga uri ng naturang mga fixture sa pag-iilaw ay may kasalukuyang sistema ng kontrol. Ang mga fluorescent device ay may mas mataas na kahusayan kaysa sa mga incandescent lamp, ngunit hindi ligtas dahil naglalaman ang mga ito ng mercury vapor.
Ang LED lighting device ay ang mga pinakamodernong system. Ang kahusayan ng isang incandescent lamp at isang LED lamp ay hindi maihahambing. Sa huli, umabot ito sa 90%. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng LED ay batay sa glow ng isang tiyak na uri ng semiconductor sa ilalim ng impluwensya ng boltahe.
Ano ang hindi gusto ng isang maliwanag na bombilya
Ang buhay ng isang ordinaryong lamp na maliwanag na maliwanag ay paikliin kung:
- Ang boltahe sa network ay patuloy na sumobra mula sa nominal, kung saan idinisenyo ang lighting device. Ito ay dahil sa isang pagtaas sa operating temperatura ng heating body at, bilang isang resulta, nadagdagan ang pagsingaw ng metal na haluang metal, na humahantong sa pagkabigo nito. Bagama't magiging mas malaki ang kahusayan ng incandescent lamp.
- Biglang iling ang lamp sa panahon ng operasyon. Kapag ang metal ay pinainit sa isang estado na malapit sa pagkatunaw, at ang distansya sa pagitan ng mga pagliko ng spiral ay nabawasan dahil sa pagpapalawak ng sangkap, ang anumang mekanikal, biglaang paggalaw ay maaaring humantong sa isang inter-turn circuit na hindi mahahalata ng mata. Binabawasan nito ang pangkalahatang paglaban ng coil sa kasalukuyang, nag-aambag sa mas malaking pag-init at mabilis nitoburnout.
- Makukuha ang tubig sa heated flask. Nagaganap ang pagkakaiba sa temperatura sa punto ng impact, na nagiging sanhi ng pagkabasag ng salamin.
- I-touch ang iyong mga daliri sa bulb ng halogen lamp. Ang halogen lamp ay isang uri ng incandescent lamp, ngunit may mas mataas na liwanag at init na output. Kapag hinawakan, ang isang hindi nakikitang mamantika na mantsa mula sa daliri ay nananatili sa prasko. Sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, ang taba ay nasusunog, na bumubuo ng mga deposito ng carbon na pumipigil sa paglipat ng init. Bilang isang resulta, sa punto ng pakikipag-ugnay, ang salamin ay nagsisimulang matunaw at maaaring sumabog o bumukol, na nakakagambala sa rehimen ng gas sa loob, na humahantong sa pagkasunog ng spiral. Ang mga halogen incandescent lamp ay may mas mataas na kahusayan kaysa sa mga ordinaryong.
Paano palitan ang lamp
Kung nasunog ang lampara, ngunit hindi pa bumagsak ang bombilya, maaari mo itong palitan pagkatapos itong ganap na lumamig. Sa kasong ito, patayin ang kapangyarihan. Sa pag-screwing sa lamp, hindi kailangang idirekta ang mga mata sa direksyon nito, lalo na kung hindi posibleng patayin ang kuryente.
Kapag ang bombilya ay pumutok, ngunit napanatili ang hugis nito, ipinapayong kumuha ng cotton cloth, tiklop ito sa ilang mga layer at, balutin ito sa paligid ng lampara, subukang alisin ang salamin. Susunod, gamit ang mga pliers na may mga insulated handle, maingat na i-unscrew ang base at i-tornilyo sa isang bagong lampara. Dapat isagawa ang lahat ng operasyon nang naka-off.
Konklusyon
Sa kabila ng katotohanan na ang kahusayan ng isang incandescent lamp ay isang maliit na porsyento at ito ay dumarami ng mga kakumpitensya, ito ay may kaugnayan sa maraming lugar ng buhay. Mayroong kahit na ang pinakalumang bombilya, patuloy na gumagana nang higit sa isang daang taon. Hindi ba ito kumpirmasyon at pagpapatuloy ng henyo ng pag-iisip ng isang taong nagsusumikap na baguhin ang mundo?
