Kas yra lemputė, dizainas ir veikimo principas

Ar kada susimąstėte, kas yra įprasta lemputė? Daugelis iš mūsų žino, kad paprasčiausias apšvietimo įrenginys susideda iš pagrindo, lemputės ir volframo siūlelio, tačiau kaip jis veikia, kodėl laikui bėgant perdega ir kodėl lempos lemputės pripildytos inertinėmis dujomis?

Šiame straipsnyje kalbėsime apie visas paprastų „Iljičiaus lempučių“ ir modernių fluorescencinių bei LED prietaisų charakteristikas.

Kas yra kaitrinė lemputė

Įprasta kaitrinė lempa yra maitinamas šviesos šaltinis, kurio pagrindinę dalį sudaro ugniai atspari medžiaga, kuri veikia kaip kaitinimo siūlelis. Dažniausiai tokia medžiaga (laidininkas) dedama į vakuuminę kolbą arba inertinių dujų pripildytą kolbą. Kai srovė praeina per laidininką, jis įkaista ir pradeda skleisti ryškų švytėjimą.

Įdomus! Kad lemputės volframinis siūlas užsidegtų, ją reikia įkaitinti iki maždaug 2000 °C temperatūros. Kaitinamosios lempos temperatūros riba gali būti laikoma 3410 °C.

Kūrybos istorija

Tiesą sakant, nė vienas mokslininkas niekada nieko nesugalvojo visiškai savarankiškai: taip atsitiko su „klasikine“ lempute. 1840 m. britų išradėjas Warrenas De la Rue sukūrė pirmąją kaitrinę lempą, maitinamą platinos laidininko. Prieš dvejus metus, 1838 m., Belgijos mokslininkas Jobardas išrado pirmąjį pasaulyje anglies branduolio šviesos šaltinį. Na, o likus lygiai šimtui metų iki Antrojo pasaulinio karo pabaigos, Heinrichas Goebelis sukuria pirmuosius modernių elektros lempučių prototipus.

Pastebėtina, kad pirmoje Goebelio lempoje buvo suanglėjęs bambuko siūlas, įdėtas į vakuumą. Mokslininkas toliau dirbo su savo protu dar apie 5 metus, o po to pristatė jį plačiajai visuomenei.

Prie išradimo, kurį dabar naudoja visas pasaulis, svariai prisidėjo ir Rusijos mokslininkai. Taigi 1874 m. Aleksandro Nikolajevičiaus Lodygino vardu buvo užregistruota pirmoji lemputė su anglies šerdimi, patalpinta beorėje aplinkoje. Didžioji tokio šviesos šaltinio problema buvo ta, kad anglis, kaip laidininkas, negalėjo trukti pakankamai ilgai ir greitai sudegė po naudojimo. Laikui bėgant šviesūs planetos protai sugalvojo anglį pakeisti volframu.

Įdomus! Kai kalbame apie elektrą ir apšvietimo prietaisus, negalime nepaminėti didžiojo Thomaso Edisono. Būtent jis pirmasis sukūrė ir užpatentavo pigiai pagaminamą ir patvarią (palyginti su dauguma to meto prietaisų) kaitrinę lempą.

Nuo pat išradimo pažįstamas šviesos šaltinis beveik nepasikeitė, tačiau techninių pokyčių jame vis tiek įvyko: laidininkas buvo pakeistas pažangesniu, o lemputės viduje esanti erdvė pradėta pildyti specialiomis dujomis.

Dizaino ypatybės ir veikimo principas

Standartinį LN sudaro:

• kolba, užpildyta inertinėmis dujomis (arba visiškai neturinti oro);
• pagrindas, kuris vienu metu tarnauja ir kaip lemputės „dangtelis“, ir kaip lempos prijungimo prie tinklo elementas;
• elektrodai;
• kaitinimo ritė, esanti ant specialių atramų;
• bazinis kontaktas.

Volframas buvo pasirinktas kaip laidininko medžiaga, siekiant sumažinti srovės suvartojimą šildymui ir sumažinti kaitinimo siūlelio skerspjūvį iki minimumo.

Įdomus! Volframo varžos parametras yra tris kartus didesnis nei vario.

Spiralė maitinama srove iš elektrodų, o molibdenas naudojamas kaip pagrindinė „ragų“, ant kurių sumontuota spiralė, medžiaga: ji yra ugniai atspari ir kaitinant faktiškai nesiplečia. Inertinių dujų naudojimas padidina galimą spiralės tarnavimo laiką: dujų aplinkoje joms „sunkiau“ perdegti. Kalbant apie pagrindą, jo dydis ir siūlai ant jo gali skirtis.

Charakteristikos ir tipai

Be įprastų buitinių vaistų, prie kurių esame įpratę, ekspertai nustato dar keletą jų veislių, įskaitant:

1. Dekoratyvinis. Jie išsiskiria nestandartinėmis lempučių formomis, padidinta spirale ir silpnu apšvietimu. Tokius įrenginius dizaineriai dažniausiai naudoja „vintažinio“ stiliaus projektams įgyvendinti.
2. Apšvietimas. Jų viduje yra nudažyta lemputė ir mažos galios (iki 25 W). Jie greitai keičia švytėjimo atspalvį, todėl juos reikia dažnai keisti.
3. Signalas. Anksčiau jie buvo plačiai naudojami įvairiuose apšvietimo įrenginiuose, tačiau šiandien šioje srityje juos aktyviai keičia LED galimybės.
4. Veidrodinis.Tokios lempos lemputė iš dalies padengta gerai šviesą atspindinčiu aliuminio sluoksniu, kuris leidžia sutelkti apšvietimą tam tikrame patalpos erdvės taške.
5. Transportas. Jie naudojami automobilių, traktorių, lėktuvų, įvairių jūrinių laivų ir tt optikoms įrengti. Jie yra stipresni ir atsparūs vibracijai.
6. Dvigubos sruogos. Specialus potipis, naudojamas geležinkelio šviesoforuose, lėktuvuose ir automobiliuose.

Nuoroda. Yra ir kitų LN tipų, tačiau šiandien daugumą jų pakeitė modernesni įrenginiai, apie kuriuos bus kalbama šiek tiek toliau.

Privalumai ir trūkumai

Teigiamos klasikinio LP savybės yra maža kaina, maži matmenys, atsparumas mažiems įtampos kritimams tinkle, malonus apšvietimo spektras žmogaus regėjimui, platus galios pasirinkimas, toksiškų ar kitų kenksmingų komponentų nebuvimas kompozicijoje ir triukšmas veikiant. Jei mes kalbame apie trūkumus, tarp jų verta paminėti gana trumpą tarnavimo laiką, gana didelį srovės suvartojimą ir gaisro pavojų.

Svarbu! Paviršius aplink galingas kaitinamąsias lempas gali įkaisti iki +330 laipsnių Celsijaus. Būk atsargus!

Taikymo sritis

Klasikiniai LN naudojami buitiniam patalpų ir vietinių teritorijų apšvietimui, komerciniam nekilnojamajam turtui, naudojami automobilių, geležinkelių ir oro transporte, montuojami nešiojamuose apšvietimo įrenginiuose (kišeniniuose žibintuvėliuose ir kt.), naudojami kine, dizaine, medicinoje ir daugelyje kitų sektorių. gyvenimo.

Šiuolaikinių tipų lempų dizainas ir veikimo principas

Šiuolaikiniai apšvietimo prietaisai apima halogeninius, fluorescencinius, energiją taupančius ir LED įrenginius. Panagrinėkime kiekvieną tipą atskirai.

Halogenas

Tokie įrenginiai yra modernizuota klasikinių LN versija. Tokio prietaiso kolba pripildyta halogeno, kuris reaguoja su šildamas išgaruojančiu volframu. Tai leidžia pratęsti įrenginio tarnavimo laiką. Be to, kvarcas naudojamas halogeninėse lempose. Halogeniniai apšvietimo prietaisai paprastai pasižymi aukštesnėmis charakteristikomis nei įprastos lempos.

Liuminescencinis

Šie prietaisai taip pat vadinami liuminescencinėmis lempomis. Jie pasižymi aukšta spalvų perteikimo kokybe, todėl juos galima naudoti apšviečiant vitrinas ir lentynas. Lyginant su LN, liuminescencinis įrenginys sunaudoja 4–5 kartus mažiau energijos ir tarnauja ilgiau. Jie taip pat turi trūkumų - prastas veikimas žemoje temperatūroje ir kenksmingų medžiagų (įskaitant gyvsidabrį) kiekis kai kuriuose modeliuose.

Energijos taupymas

Pagrindinis energiją taupančių apšvietimo prietaisų bruožas – elektroninis blokas, užtikrinantis ir lempos uždegimą, ir veikimą. Toks prietaisas pasižymi stabilesniu veikimu, mažesnėmis energijos sąnaudomis, ilgesniu tarnavimo laiku ir plačiu galimų spalvų asortimentu.

Svarbu! Energiją taupančių lempų gamyboje naudojamos gamtai ir žmogui pavojingos medžiagos, todėl jų šalinimas turi būti vykdomas tik per specialius surinkimo punktus.

LED

Tokių lempų konstrukcijoje naudojami puslaidininkiniai kristalai: jie sukuria švytėjimą, kai per juos praeina elektros srovė.Lyginant su tais pačiais halogeniniais įrenginiais, LED įrenginiai yra maždaug 4–7 kartus efektyvesni, o pagal tarnavimo laiką toks įrenginys gali tarnauti iki 50 000 valandų. Vienintelis LED lempų trūkumas yra jų didelė kaina, tačiau, atsižvelgiant į sutaupytas priežiūros ir vartojimo išlaidas, ilgainiui jas įsigyti yra daug pelningiau.

Taigi mes išsiaiškinome, kas yra lemputė, apžiūrėjome daugumą modernių ir ne tokių modernių variantų. Tikimės, kad dabar turite bendrą supratimą apie jų veikimo ypatybes.