Principiul de funcționare
Într-o lampă cu incandescență este utilizat efectul de încălzire a conductorului (filament) în timpul fluxului unui curent electric (efect Joule). Temperatura curentului cu filament de tungsten crește dramatic după activare. Firul emite radiații electromagnetice termică în conformitate cu legea lui Planck. Funcția Planck are un maxim, a cărei poziție pe scara lungimii de unda depinde de temperatura. Aceste schimburi maxime cu creșterea temperaturii, în direcția de lungimi de undă mai scurte (Legea lui Wien). Pentru radiația vizibilă este necesar ca temperatura de ordinul a câteva mii de grade, ideal 5770 K (temperatura la suprafata Soarelui). Cu cât temperatura, cea mai mică procentul de lumină vizibilă și mai „roșu“ pare la radiații.
Incandescent 36 wați
O parte din energia electrică consumată se transformă într-o lampă cu filament radiații ia parte, ca urmare a conducție căldurii și convecție. Numai o mică fracțiune din radiația este în lumină vizibilă, ponderea principală în infraroșu. Pentru a îmbunătăți eficiența lămpii și se obține este necesară mai multă lumină „alb“ pentru a ridica temperatura filamentului, care la rândul său este limitată de proprietățile materialului filament - temperatura de topire. Temperatura ideală de 5770 K este imposibil de atins, t. K. La această temperatură, orice material cunoscut se topește, se prăbușește și încetează să conducă curentul electric. În materialele cu filament moderne utilizate cu temperaturile maxime de topire - tungsten (3410 ° C), și foarte rar, osmiu (3045 ° C).
Când temperaturile practic realizabile 2300-2900 ° C nu este emisă alb și lumina zilei. Din acest motiv, lămpi incandescente emit lumină, care pare mai mult „galben-roșu“ decât lumina zilei. Pentru caracteristicile de calitate a luminii folosind r. N. Temperatura de culoare.
În aer convențional la astfel de temperaturi de tungsten transformat instantaneu oxid. Din acest motiv, filamentul de tungsten este protejat de un bec de sticlă umplut cu un gaz inert (de obicei, argon). Primele lămpi au fost realizate cu vasul evacuat. Cu toate acestea, în vid, la temperaturi ridicate de tungsten se evaporă rapid, făcând fir mai subțire (ceea ce duce la arsură rapidă l) și mascarea balon de sticlă, atunci când depus pe acesta. Mai târziu, balonul a început să umple gazele neutre chimic. Termosuri sunt acum utilizate numai pentru lămpi de putere joasă.
desen
lampă cu incandescență constă din capacul conductorilor de contact, filamentul și fuse becul de sticlă umplut cu un gaz tampon și care închide filamentul din mediu.
De sticlă cu filament bec protejează de ardere în aerul ambiental. Mărimi determinate bec cu filament rata de depunere de material. Bec mai mari necesită mai multă putere la materialul de depunere cu filament este distribuit pe o suprafață mai mare și nu are o influență puternică asupra transparenței.
pernă de gaz
Baloanele primele lampi au fost evacuate. Lampa Modern umplut cu un gaz tampon (cu excepția lămpilor de putere mică, ceea ce face încă vidul). Acest lucru reduce viteza de evaporare a materialului filamentului. Pierderile de căldură care rezultă din aceasta din cauza căldurii conducție, este redus prin selectarea unui gaz, eventual moleculele cele mai grele. Amestecurile de azot și argon sunt acceptate de compromis în ceea ce privește reducerea costurilor. lămpi mai scumpe conțin cripton sau xenon (masa molara de azot. 28.0134 g / mol; argon :. 39.948 g / mol, cripton 83.798 g / mol, xenon 131.293 g / mol).
filamentul
spirală dublă incandescent (Osram 200 W) cu fire de contact și toroane deținătorilor
Filamentul în primul filament a fost realizat din cărbune (sublimare punctul 3559 ° C). În lămpile moderne sunt folosite aproape exclusiv de spirala a aliajului osmiu-wolfram. Firul are adesea forma unei spirale duble, în scopul de a reduce convecția prin reducerea stratului Langmuir.
Lampi făcute pentru diferite tensiuni de funcționare. Intensitatea curentului este determinată de legea lui Ohm (I = U / R) și formula de putere P = U · I. sau P = U 2 / R. T. To. Metalele au o rezistivitate scazuta. pentru a realiza o astfel de rezistență necesită un fir lung și subțire. Grosimea firului în lămpi convenționale este de 40-50 microni.
De când filamentul este la temperatura ambiantă, rezistența sa este mult mai mică rezistență de lucru. Prin urmare, atunci când fluxurile sunt actuale foarte ridicate (la zece - paisprezece ori mai mare curent de operare). Pe măsură ce crește rezistența sale cu filament de încălzire și scade curente. Spre deosebire de lămpi moderne, lămpi incandescente timpurii cu filamente de carbon, atunci când lucrează pe principiul opus - încălzirea pe rezistența lor scade, iar lumina a fost în creștere încet.
Clipirea serie ușoară cu filamentul este încorporat comutator bimetal. Datorită acestui fapt, aceste lămpi funcționează în mod independent, în modul intermitent.
Postamentul formă filetată a becurilor incandescente a fost sugerat de Thomas Alva Edison. Dimensiunile de capace standardizate. În lămpi de uz casnic din cele mai comune Edison șurub E14 (EP), E27 și vehicule.
siguranță
Lampa de ardere se produce în timpul funcționării sale, adică, într-un moment atât filamentului prin filament este un fluxurile de curent electric și încălzite. Dacă în acest moment există fire de rupere, firul se termină între divorțată, de obicei, se aprinde cu arc. În viața de zi cu zi, se poate vedea pe un flash alb-albastru strălucitor la momentul Burnout lămpii.
Deoarece, în general, firul este un fir relativ subțire, laminate într-o spirală, rezistența electrică a firului poate fi mai mare decât rezistența gazului ionizat în arc. Prin urmare, punctele finale încep să se disperseze din spațiul de rupere cu filament, iar curentul în circuitul crește.
Odată cu dezvoltarea în continuare a acestui proces, arcul poate aprinde deja între firul deținătorii a cărui rezistență este relativ mică, ca urmare a curentului din lanțul de distribuție poate depăși cu mult limitele acceptabile, conducând fie la acționarea siguranțelor fuzibile în circuitul de alimentare, sau supraîncălzirea firelor de alimentare cu energie care pot Ea provoacă un incendiu.
Pentru a deschide circuitul de la aprindere a arcului și a preveni supraîncărcarea lanțului de aprovizionare în construcția siguranța lămpii este furnizată. El este o bucată de sârmă subțire și este situat în subsolul unei lămpi cu incandescență. Pentru lămpi de uz casnic cu o tensiune nominală de 220 V astfel de siguranțe în mod tipic la 7, însă.
Eficiență și durabilitate
Durabilitate și luminozitatea în funcție de tensiunea de operare
Aproape toate furnizate energia lămpii este convertită în radiație. Pierderi datorate conducție și convecție sunt mici. Pentru ochiul uman, cu toate acestea, este disponibil doar la o gamă mică de lungimi de undă ale radiației. Cea mai mare parte a emisiei se află în domeniul infraroșu invizibil și este perceput ca fiind de căldură. Eficiența lămpilor incandescente atinge o temperatură de aproximativ 3400 K valoarea maximă de 15%. Când temperaturile practic realizabile 2700 eficienta K este de 5%.
Odată cu creșterea temperaturii filamentului crește eficiența lămpii, dar reduce considerabil durabilitatea acestuia. Când temperatura filamentului 2700 K în timpul de viață a lămpii este de aproximativ 1000 de ore, la 3400 K doar câteva ore. După cum se arată în figura din dreapta, atunci când tensiunea crește cu 20%, luminozitatea este dublat. În același timp, viața se reduce cu 95%.
Reducerea tensiunii de alimentare în timp ce scade eficiența. dar crește durabilitatea. Deoarece căderea de tensiune în două ori (de ex. Includerea secvențială) reduce considerabil eficiența. dar crește durata de viață a aproape o mie de ori. Acest efect este adesea folosit atunci când este necesar pentru a asigura o iluminare de urgență fiabilă, fără cerințe speciale pentru luminozitate, de exemplu, casa scărilor. Acest lucru de multe ori, atunci când alimentat de curent alternativ lampă este conectat în serie cu o diodă. astfel încât curentul în lampă este numai în timpul perioadei de jumătate.
Limitările becurilor incandescente durată de viață mai puțin datorită filamentul materialului de evaporare în timpul funcționării, și într-o măsură mai mare care rezultă din fir nereguli. Evaporarea neuniformă a materialului filament conduce la istonchonnyh zonele cu rezistență electrică crescută, care, la rândul său, duce la o mai mare chiar și încălzirea și evaporarea materialului în astfel de locuri. Atunci când unul dintre aceste strangulări mai subțire, astfel încât materialul firului în acest loc se topește sau se evaporă complet, curentul este întrerupt, iar lampa se duce în jos.
Cea mai mare parte a uzurii filamentului se produce la este aplicată lămpii de tensiune ascuțite, astfel crește foarte mult durata sa de viață, puteți folosi tot felul de soft startere. cu filament de tungsten are o rezistivitate în stare rece, care este de numai 2 ori mai mare decât rezistența de aluminiu. Dacă lampa se arde de multe ori, care a ars de sârmă de cupru care leagă contactele de bază cu titularii de spirala. De exemplu, un bec standard de 60 W la momentul în care consumă mai mult de 700 wați. 100 watt - mai multe kilowați. Pe măsură ce spirala încălzirea acesteia crește rezistența și puterea scade la alin.
Pentru a netezi puterea de vârf poate fi utilizat termistoare cu rezistență scade brusc, cel puțin cald, ca o capacitate de balast reactiv sau inductanță. Tensiunea la bornele crește ca lampa de încălzire în spirală și pot fi folosite pentru a ocoli balast automat. Fără a deconecta lampa de balast poate pierde la 5 la 20% din capacitate, care poate fi avantajos pentru a crește resursa.
Iod (cu oxigenul rezidual) intră într-un compus chimic cu atomi de wolfram evaporat. Acest proces este reversibil - la temperaturi ridicate, compusul se descompune în substanțe sale constitutive. atomi de tungsten, astfel, eliberat fie pe spirala sau în apropierea acestuia.
transformator și invertor electronic pentru a furniza lămpi cu halogen de 12 volți
Adăugarea de halogen împiedică depunerea de tungsten pe sticlă, cu condiția ca temperatura sticlei peste 250 ° C, Din cauza lipsei de înnegrire a becului, lămpile cu halogen pot fi fabricate într-o formă foarte compactă. balon de volum mic permite, pe de o parte, de a utiliza o presiune de lucru mai mare (ceea ce duce din nou la o scădere a ratei de filament evaporare) și, pe de altă parte, fără a mări substanțial costul umplerii vasului cu gaze inerte grele, ceea ce duce la o scădere a pierderilor de energie datorită conducției căldurii. Toate acestea prelungește durata de viață a becurilor cu halogen și crește eficiența acestora.
Datorită temperaturii ridicate a vasului orice contaminare de suprafață (de exemplu, amprentă) este ars rapid în proces, lăsând înnegrire. Acest lucru conduce la o creștere locală a temperaturii vasului, ceea ce poate duce la distrugerea acestuia. De asemenea, datorită temperaturii ridicate, vasul din sticlă de cuarț.
Noua direcție a lămpilor este t. N. IRC lampa -halogen (reducerea IRC standuri pentru „acoperire in infrarosu“). Într-o astfel bec strat special care transmite lumina vizibilă, dar întârzierea în infraroșu radiație (termică) și reflectă înapoi bobina. Din cauza acestei pierderi de căldură reduse și, ca rezultat, eficiența crește lampa. Potrivit firmei [1].
Cu toate că lămpile IRC-halogen nu ating eficiența lămpilor fluorescente. avantajul este că acestea pot fi folosite ca un înlocuitor direct pentru lămpile cu halogen convenționale.
lămpi speciale
- lămpi de proiecție - pentru diapozitive și proiectoare de film. Au o luminozitate ridicată (și, în consecință, temperatură ridicată și viață filament redus); de obicei, firul este plasat astfel încât regiunea luminoasă a format un dreptunghi.
- Dublu lampă catenar pentru faruri de automobile. Un fir pentru grinda principală și una pentru întâlnire. În plus, aceste lămpi conțin un ecran care, în bucăți mici de pe modul fascicul de raze, care ar putea uimi conducătorii auto din sens opus.
Istoria invenție
Thomas Alva Edison
Aleksandr Nikolaevici Lodygin
fapte interesante
imaginea unui obiect care seamănă cu un bec incandescent la momentul de relief Cleopatra la Dendera.
- În Statele Unite, într-unul din departamentele de pompieri ale orașului Livermore (California) este o lampă de 4 wați în mână, cunoscut sub numele de „Centennial Light“. Este aproape întotdeauna aprins timp de mai mult de 100 de ani, din 1901 [7].
- În URSS, este poreclit „Ilici bec“, după punerea în aplicare a planului de electrificare a lămpii incandescente lui Lenin. Aceste zile, atât de des se face referire pur și simplu ca becul incandescent agățat de tavan pe cablul electric fără tavan.
- În timp ce lampa Thomas Edison nu a câștigat popularitate, oamenii au dormit 10 ore pe zi [8].
notițe
Vezi ce „LON“ în alte dicționare:
LON - „ca societatea de droguri dependenți de“ tatuaj. lampă LON etichetare destinație generală etichetare incandescente Exemple LON LON 220 220/60 60 piepturilor equi legală ... Dicționar de abrevieri
Lon - Lon municipiul Losne Țara FrantsiyaFrantsiya ... Wikipedia
Lon - 1. หล่น [Lon] 2. หล่อน [lɔn] ... Fonetică dicționar thailandeză Limba
Lon (dezambiguizare) - Lon (.. Fr. Losne, ea Lohn): toponimia comuna Lon în Franța, situată în regiunea Burgundia; Côte d'Or departament al comunei. Municipalitatea Lon în cantonul elvețian Graubünden. Municipalitatea Lon în cantonul elvețian Schaffhausen. târguri Lone comuna (l. ... ... Wikipedia