Sa iyong bahay, kung ito ay isang disenteng sukat at maraming silid, ang malaking bahagi ng kuryente ay ginugugol sa pag-iilaw. Kung ang mga sensor ng paggalaw at iba pang automation ay maaaring mai-install sa mga corridors at auxiliary na mga silid upang patayin ang ilaw sa kawalan ng mga tao, kung gayon sa mga sala ang ilaw ay karaniwang naka-on sa lahat ng oras at walang sinuman ang nagbibigay-pansin dito.
Samakatuwid, upang makatipid ng enerhiya at sariling mga pondo, ito ay nagkakahalaga ng pagbibigay pansin matipid na mga bombilya.
Hindi magiging labis na maunawaan ang iba't ibang mga electric lamp.

Ordinaryo mga maliwanag na lampara
Ang kahusayan ng naturang mga lamp ay hindi hihigit sa 30%. Para sa sanggunian: Ang kahusayan ng lamp ay ang porsyento ng natupok na kuryente na na-convert sa liwanag.


Ang natitirang bahagi ng kapangyarihan ay na-convert sa thermal energy. Kung ang kahusayan ay mababa, kung gayon ang lampara ay pangunahing magpapainit, hindi lumiwanag.
Ang pagkonsumo ng kuryente ay karaniwang hanggang 100 W sa boltahe ng supply na 220 V. Ang buhay ng serbisyo ng mga lamp na maliwanag na maliwanag ay hindi lalampas sa 6000 na oras sa karaniwan. Ang lampara ay nagpapalabas ng mainit na madilaw-dilaw na liwanag na may mga parameter ng temperatura ng kulay mula 2200 hanggang 2800 K. Bagaman ang mga lamp na ito ay mura, malaki ang pagkawala nila sa mga tuntunin ng kahusayan.
Ang pangunahing pagkasira ay nangyayari kapag ang filament ay nagiging mainit kapag nakabukas at lumalamig nang husto kapag ang lampara ay nakapatay. Samakatuwid, ang lampara ay tatagal nang mas matagal, mas mababa ang pag-on at pag-off ng lampara.

Halogen incandescent lamp


Ang kahusayan na hindi hihigit sa 20%, pagkonsumo ng kuryente mula 5 hanggang 500 W sa supply boltahe ng mga single-ended lamp na 12 V at 220 V at double-ended lamp na 220 V. Sa isang supply boltahe na 12 V, kinakailangan ang isang boltahe converter para sa koneksyon. Ang buhay ng serbisyo ay maihahambing sa maginoo na mga lamp na maliwanag na maliwanag. Ang lampara ay nagpapalabas ng maliwanag na neutral na ilaw na may temperatura ng kulay na 3000 K.
Ang ganitong mga lamp ay hindi gaanong matipid kaysa sa maginoo na mga lamp na maliwanag na maliwanag.
Dahil sa ang katunayan na ang flask ay pinainit sa 500 degrees, ito ay nagiging hypersensitive sa polusyon, at kapag naka-on, maaari itong sumabog kahit na mula sa mga fingerprint dito.
Ang halogen lamp ay dapat na screwed in gamit ang isang tela, at ang protective film ay dapat na alisin pagkatapos screwing ito in. Para sa halogen lamp Ang mga pagtaas ng kuryente sa network ay lubhang mapanganib - ito ay isa sa mga pangunahing dahilan ng kanilang pagka-burnout. Ang mga spotlight sa mga multi-level na kisame ay kadalasang gumagamit ng 12 V halogen na single-ended na lamp na may reflector.
Ang mga halogen lamp, hindi katulad ng kanilang mga fluorescent counterparts, ay pinakaangkop para sa mga silid kung saan ang ilaw ay patuloy na nakabukas at nakapatay (kusina, pasilyo, atbp.). Kahit na ang kanilang kahusayan ay mas mababa, ngunit sa mode na ito, ang mga halogen lamp ay gumagana nang mas matagal.
Mga fluorescent lamp


Ang kanilang kahusayan ay 60% o higit pa. Ang mga lamp na ito ay 4-5 beses na mas matipid kaysa sa maginoo na mga lamp na maliwanag na maliwanag. Kapansin-pansin na ang isang 12W compact fluorescent lamp ay tumutugma sa isang 60W na incandescent lamp. Ang kanilang supply boltahe ay 220 V, at ang mga lamp ay ginawa simula sa isang kapangyarihan ng 5 watts. Ang buhay ng serbisyo ay umabot sa 20,000 na oras.
Ang temperatura ng kulay ay ipinahiwatig sa katawan ng lampara o sa packaging: 2700 K - puti mainit na liwanag, 4200 K - neutral na puting maliwanag na ilaw, 6400 K - puting malamig na liwanag (liwanag ng araw).
Ang mga lamp na ito ay medyo mahal, ngunit sa parehong oras ay napaka-ekonomiko na may mataas na liwanag na output at isang pinagsamang ballast. Ang mga tubo ay medyo marupok, kaya kapag nag-screwing sa lampara, dapat itong hawakan ng plastik na bahagi.
Ang isang tampok ng naturang mga lamp ay ang kanilang buhay ng serbisyo ay nakasalalay sa bilang ng mga on-off na cycle - sa tuwing bubuksan mo ang lampara, ang buhay ng serbisyo nito ay nabawasan. Hindi kanais-nais na gumamit ng gayong mga lampara sa "pagdaraan" na mga lugar sa bahay - isang koridor, isang banyo, isang banyo, atbp.
LED lamp


Ang kahusayan ay malapit sa 100%, at ang pagtitipid ng enerhiya, kumpara sa mga maliwanag na lampara, ay umabot sa 90%. Available ang mga lamp na may supply voltage na 220 V at 12 V. Ang huli, tulad ng mga halogen, ay ginagamit para sa mga spotlight ngunit sa parehong oras sila ay mas matipid at mas ligtas.


Ang kapangyarihan ng mga LED lamp ay nag-iiba mula 0.7 hanggang 12 W, habang ang isang 12 W na lamp ay tumutugma sa liwanag na output nito sa isang 100-watt incandescent lamp. Ang buhay ng serbisyo ng mga LED lamp ay kamangha-manghang - mula sa 25,000 na oras at halos hanggang sa kawalang-hanggan. Ang mga setting ng temperatura ng kulay ay kapareho ng mga fluorescent lamp. Maaaring magbago ang mga lilim ng kulay sa paglipas ng panahon.


Ang mga LED lamp ay tiyak na mahal, ngunit ang mga ito ay napakahusay. Kapag bumili ng ilang mga lamp, ipinapayong piliin ang mga ito mula sa parehong batch ng parehong tagagawa - pagkatapos ay garantisadong magkatugma ang mga ito sa kulay.
Dahil ang mga lamp ay halos hindi uminit sa panahon ng kanilang operasyon, sila ay ganap na ligtas.


Ang mga LED lamp ay "mahabang buhay" - ang kanilang buhay ng serbisyo ay maaaring umabot ng 10 taon. Ang mga lamp ng ganitong uri ay ligtas din: ang kanilang operasyon ay hindi nangangailangan ng mataas na kapangyarihan at hindi sila naglalaman ng mga nakakalason na sangkap.
Termino "mga lampara sa pagtitipid ng enerhiya" sa pang-araw-araw na buhay, matatag na nakadikit sa maliit na laki ng fluorescent lamp na may electronic ballast, bagama't ang mga conventional fluorescent tube at LED na ilaw ay karaniwang mahusay din sa enerhiya.


Ngayon ang ilang mga kahinaan ng pag-iilaw na nakakatipid ng enerhiya.
Ang mga resulta ng pananaliksik ay nagpakita na, hindi tulad ng mga maginoo na incandescent lamp, ang mga energy-saving lamp ng anumang kapangyarihan ay pinagmumulan ng electromagnetic radio frequency radiation. Ang pinakamataas na pinahihintulutang pamantayan ay nilabag sa loob ng radius na halos 15 cm mula sa base ng lampara.
Nangangahulugan ito na kasama lampara sa pagtitipid ng enerhiya sa isang lugar sa ilalim ng kisame, hindi tayo nanganganib na makapasok sa zone ng mataas na electromagnetic radiation nito. Ngunit para sa mga nightlight, table, bedside lighting fixtures, sa agarang paligid kung saan ang isang tao ay gumugugol ng maraming oras, ang naturang pag-save ng enerhiya ay lumilikha ng isa pang panganib na kadahilanan para sa kalusugan.
Ang mga fluorescent lamp ay hindi idinisenyo upang buksan at patayin nang madalas. Iyon ang dahilan kung bakit sila ay ginamit sa kasaysayan sa mga pampublikong lugar, kung saan sila ay nasusunog halos palagi: ang kanilang hinalinhan, sa katunayan, ay ang tinatawag na "mga lampara. liwanag ng araw».
Kapag naka-on, ang mga fluorescent lamp ay nagpapakilala ng makabuluhang high-frequency interference sa network ng power supply. At ito ay "nagpaparumi" ng higit pa, mula sa punto ng view ng electromagnetic ecology, ang aming mga pinalamanan na mga tirahan.
Dapat alalahanin na ang mga maliliit na fluorescent lamp na nakakatipid ng enerhiya, kapag gumagamit ng mga switch na may mga indicator light, ay patuloy na kumukurap. Ang ganitong kababalaghan ay maaaring maobserbahan kahit na may isang maginoo switch, kung ito ay konektado sa neutral wire, at ang phase ay patuloy na naroroon sa lampara.
Pati fluorescent at LED lamp hindi maaaring i-on sa pamamagitan ng isang dimmer (thyristor regulator), ito ay lubhang distorts ang hugis ng kasalukuyang at ang mga lamp ay nasusunog.
Ang isa pang panganib ng fluorescent lamp ay ang mercury content.
Sa isang bumbilya, hindi ito kalakihan para lason ang sinuman. Ngunit hindi mo maaaring itapon lamang ito sa basurahan, na kung saan ang kaukulang icon sa pakete ay nagbabala sa mamimili. Ang mga espesyal na serbisyo ay dapat kumuha ng kanilang mga ginastos na lampara. Gayunpaman, sa pagsasagawa, hindi ito gumagana sa lahat ng mga rehiyon ng bansa.
Ang alternatibong energy-saving lighting ay papasok pa lamang sa ating pang-araw-araw na realidad, kaya ang tunay na epekto ng lahat ng salik ng anumang uri ng pag-iilaw sa isang tao ay pag-aaralan pa rin.
Samakatuwid, ang pinakamahusay na pamantayan para sa pagsusuri ng pag-iilaw ay magiging "gusto-hindi gusto" at "kumportable-hindi komportable".
Tila, walang nakakalito na electronics ang makakapagbigay ng ilan sa mga positibong katangian ng karaniwang "ilyich's light bulb", bagama't palagi kaming may pagpipilian.

Ang incandescent light bulb ay isang napakahalagang bagay sa buhay ng tao. Gamit nito, milyon-milyong tao ang maaaring magnegosyo anuman ang oras ng araw. Kasabay nito, ang aparato ay napaka-simple sa pagpapatupad: ang ilaw ay ibinubuga ng isang espesyal na filament sa loob ng isang glass vessel, kung saan ang hangin ay lumikas, at sa ilang mga kaso ay pinalitan ng isang espesyal na gas. Ang filament ay gawa sa isang konduktor na may mataas na punto ng pagkatunaw, na ginagawang posible na magpainit gamit ang isang kasalukuyang sa isang nakikitang glow.

maliwanag na lampara Pangkalahatang layunin(230 V, 60 W, 720 lm, base E27, kabuuang taas na humigit-kumulang 110 mm

Paano gumagana ang isang bombilya na maliwanag na maliwanag

Ang paraan ng pagpapatakbo ng device na ito ay kasing simple ng pagpapatupad. Sa ilalim ng impluwensya ng kuryente na dumaan sa isang refractory conductor, ang huli ay pinainit sa isang mataas na temperatura. Ang temperatura ng pag-init ay tinutukoy ng boltahe na inilapat sa bombilya. Kasunod ng batas ni Planck, ang isang pinainit na konduktor ay bumubuo ng electromagnetic radiation. Ayon sa formula, kapag nagbabago ang temperatura, nagbabago rin ang maximum na radiation. Kung mas malaki ang init, mas maikli ang wavelength ng inilabas na liwanag. Sa madaling salita, ang kulay ng glow ay depende sa temperatura ng filament conductor sa light bulb. Ang wavelength ng nakikitang spectrum ay naabot sa ilang libong degrees Kelvin. Sa pamamagitan ng paraan, ang temperatura ng Araw ay halos 5000 Kelvin. lampara na may tulad temperatura ng kulay sisikat sa daylight neutral light. Sa pagbaba sa pag-init ng konduktor, ang radiation ay magiging dilaw, pagkatapos ay magiging pula.

Sa isang bombilya, isang bahagi lamang ng enerhiya ang na-convert sa nakikitang liwanag, ang natitira ay na-convert sa init. Bukod dito, bahagi lamang ng liwanag na radiation ang nakikita ng isang tao, ang natitirang bahagi ng radiation ay infrared. Samakatuwid, may pangangailangan na pataasin ang temperatura ng radiating conductor upang magkaroon ng mas nakikitang liwanag at mas kaunting infrared radiation (sa madaling salita, pagtaas ng kahusayan). Ngunit ang pinakamataas na temperatura ng konduktor na maliwanag na maliwanag ay limitado sa mga katangian ng konduktor, na hindi pinapayagan itong magpainit hanggang sa 5770 Kelvin. Ang isang konduktor na gawa sa anumang substansiya ay matutunaw, mababago, o titigil sa pagdaloy ng kasalukuyang. Sa kasalukuyan, ang mga ilaw na bombilya ay nilagyan ng mga tungsten filament na makatiis ng 3410 degrees Celsius.
Ang isa sa mga pangunahing katangian ng isang maliwanag na lampara ay ang temperatura ng glow. Kadalasan, ito ay nasa pagitan ng 2200 at 3000 Kelvin, na nagbibigay-daan lamang sa dilaw na ilaw na ibinubuga, at hindi puti ng araw.
Dapat pansinin na sa hangin ang konduktor ng tungsten sa temperatura na ito ay agad na magiging oksido, upang maiwasan kung aling pakikipag-ugnay sa oxygen ang dapat pigilan. Upang gawin ito, ang hangin ay pumped out sa bombilya, na kung saan ay sapat na upang lumikha ng 25-watt lamp. Ang mas makapangyarihang mga bombilya ay naglalaman ng isang naka-pressure na inert gas sa loob ng mga ito, na nagpapahintulot sa tungsten na magtagal. Pinapayagan ka ng teknolohiyang ito na bahagyang taasan ang temperatura ng glow ng lampara at mas malapit sa liwanag ng araw.

Incandescent light bulb device

Ang mga bombilya ay bahagyang nag-iiba sa disenyo, ngunit ang mga pangunahing bahagi ay kinabibilangan ng isang filament ng isang radiating conductor, isang glass vessel, at mga terminal. Ang mga lamp para sa mga espesyal na layunin ay maaaring walang base, maaaring may iba pang mga may hawak ng radiating conductor, isa pang bombilya. Ang ilang mga incandescent lamp ay mayroon ding ferronickel fuse na matatagpuan sa puwang ng isa sa mga terminal. Ang fuse ay matatagpuan higit sa lahat sa binti. Salamat sa kanya, ang bombilya ay hindi nawasak kapag nasira ang radiating conductor. Kapag nasira ang filament ng lampara, lumilitaw ang isang electric arc, na natutunaw ang mga labi ng konduktor. Ang natunaw na sangkap ng konduktor, na nahuhulog sa baso ng baso, ay magagawang sirain ito at makapukaw ng apoy. Ang piyus ay nawasak ng mataas na agos ng electric arc at pinipigilan ang pagtunaw ng filament. Ngunit hindi sila nag-install ng mga naturang piyus dahil sa kanilang mababang kahusayan.

Ang disenyo ng maliwanag na lampara: 1 - bombilya; 2 - ang lukab ng prasko (vacuum o puno ng gas); 3 - maningning na katawan; 4, 5 - mga electrodes (kasalukuyang input); 6 - mga kawit-may hawak ng katawan ng init; 7 - binti ng lampara; 8 - panlabas na link ng kasalukuyang lead, fuse; 9 - base case; 10 - base insulator (salamin); 11 - contact ng ilalim ng base.

Prasko

Pinoprotektahan ng glass bulb ng isang incandescent lamp ang radiating conductor mula sa oksihenasyon at pagkasira. Ang laki ng bombilya ay depende sa deposition rate ng conductor material.

daluyan ng gas

Ang mga unang ilaw na bombilya ay ginawa gamit ang isang vacuum flask, sa ating panahon lamang ang mga aparatong mababa ang kapangyarihan ang ginawa sa ganitong paraan. Ang mas makapangyarihang mga lamp ay ginawa na puno ng isang hindi gumagalaw na gas. Ang radiation ng init ng isang incandescent conductor ay depende sa halaga ng gas molar mass. Kadalasan, ang mga flasks ay naglalaman ng pinaghalong argon at nitrogen, ngunit maaari rin itong argon, pati na rin ang krypton at kahit xenon.

Molar na masa ng mga gas:

• N2 - 28.0134 g/mol;
• Ar: 39.948 g/mol;
• Kr - 83.798 g/mol;
• Xe - 131.293 g/mol;

Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang ng mga halogen lamp. Ang mga halogen ay ibinobomba sa kanilang mga sisidlan. Ang materyal ng konduktor ng filament ay sumingaw at tumutugon sa mga halogens. Ang mga resultang compound ay nabubulok muli sa mataas na temperatura at ang substansiya ay bumalik sa radiating conductor. Ang ari-arian na ito ay nagpapahintulot sa iyo na taasan ang temperatura ng konduktor, bilang isang resulta kung saan ang kahusayan at tagal ng pagtaas ng lampara. Bilang karagdagan, ang paggamit ng mga halogens ay ginagawang posible upang mabawasan ang laki ng prasko. Sa mga minus, nararapat na tandaan ang maliit na paglaban ng konduktor ng filament sa simula.

Filament

Ang mga anyo ng radiating conductor ay iba, depende sa mga detalye ng ilaw na bombilya. Kadalasan, ang mga bombilya ay gumagamit ng isang bilog na filament, ngunit kung minsan ang isang ribbon conductor ay matatagpuan din.
Ang mga unang bombilya ay ginawa kahit na may karbon na pinainit hanggang sa 3559 degrees Celsius. Ang mga modernong bombilya ay nilagyan ng tungsten conductor, kung minsan ay may osmium-tungsten conductor. Ang uri ng spiral ay hindi sinasadya - makabuluhang binabawasan nito ang mga sukat ng konduktor ng filament. May mga bispiral at trispiral na nakuha sa paraan ng paulit-ulit na pag-twist. Ang mga uri ng filament conductor ay ginagawang posible upang mapataas ang kahusayan sa pamamagitan ng pagbabawas ng radiation ng init.

Mga katangian ng bombilya ng maliwanag na maliwanag

Ang mga ilaw na bombilya ay ginawa para sa iba't ibang layunin at lokasyon ng pag-install, na siyang dahilan ng kanilang pagkakaiba sa boltahe ng circuit. Ang magnitude ng kasalukuyang ay kinakalkula ayon sa batas ng kilalang Ohm (boltahe na hinati sa paglaban), at ang kapangyarihan gamit ang isang simpleng formula: i-multiply ang boltahe sa kasalukuyang o hatiin ang boltahe na squared ng paglaban. Upang makagawa ng isang maliwanag na maliwanag na bombilya ng kinakailangang kapangyarihan, ang isang wire na may kinakailangang pagtutol ay pinili. Kadalasan, ginagamit ang isang konduktor na may kapal na 40-50 microns.
Kapag nagsisimula, iyon ay, i-on ang ilaw na bombilya sa network, nangyayari ang isang kasalukuyang pag-akyat (isang order ng magnitude na mas malaki kaysa sa nominal). Ito ay dahil sa mababang temperatura ng filament. Pagkatapos ng lahat, sa temperatura ng kuwarto, ang konduktor ay may maliit na pagtutol. Ang kasalukuyang ay nabawasan sa nominal lamang kapag ang filament ay pinainit dahil sa isang pagtaas sa paglaban ng konduktor. Tulad ng para sa mga unang carbon lamp, ito ay kabaligtaran: ang isang malamig na bombilya ay may higit na pagtutol kaysa sa isang mainit.

plinth

Ang base ng incandescent lamp ay may standardized na hugis at sukat. Salamat sa ito, posible na palitan ang isang bombilya sa isang chandelier o iba pang aparato nang walang mga problema. Ang pinakasikat ay ang mga sinulid na bulb socket na may markang E14, E27, E40. Ang mga numero pagkatapos ng titik na "E" ay nagpapahiwatig ng panlabas na diameter ng base. Mayroon ding mga base ng bombilya na walang sinulid, na hawak sa cartridge sa pamamagitan ng friction o iba pang mga device. Ang mga ilaw na bombilya na may E14 socket ay mas madalas na kinakailangan kapag pinapalitan ang mga luma sa mga chandelier o floor lamp. Ang base ng E27 ay ginagamit kahit saan - sa mga cartridge, chandelier, mga espesyal na aparato.
Mangyaring tandaan na sa Amerika ang boltahe ng circuit ay 110 volts, kaya gumagamit sila ng iba't ibang mga plinth mula sa mga European. Sa mga tindahan ng Amerikano mayroong mga ilaw na bombilya na may mga socket ng E12, E17, E26 at E39. Ginawa ito upang hindi aksidenteng malito ang isang European light bulb na na-rate para sa 220 volts at isang American para sa 110 volts.

Kahusayan

Ang enerhiya na ibinibigay sa isang incandescent light bulb ay ginugugol hindi lamang sa paggawa ng nakikitang spectrum ng liwanag. Ang bahagi ng enerhiya ay ginugol sa paglabas ng liwanag, ang bahagi ay na-convert sa init, ngunit ang pinakamalaking bahagi ay ginugol sa infrared na ilaw, na hindi naa-access sa mata ng tao. Sa temperatura ng konduktor na maliwanag na maliwanag na 3350 Kelvin, ang kahusayan ng bumbilya ay 15% lamang. At ang isang karaniwang 60-watt lamp na may glow temperature na 2700 Kelvin ay may kahusayan na halos 5%.
Naturally, ang kahusayan ng isang bombilya ay direktang nakasalalay sa antas ng pag-init ng radiating conductor, ngunit sa mas malakas na pag-init, ang filament ay hindi magtatagal. Sa temperatura ng konduktor na 2700K, ang bombilya ay kikinang nang humigit-kumulang 1000 oras, at kapag pinainit sa 3400K, ang buhay ng serbisyo ay mababawasan ng ilang oras. Kapag ang boltahe ng supply ng lampara ay itinaas ng 20%, ang maliwanag na intensity ay tataas ng halos 2 beses, at ang oras ng pagpapatakbo ay bababa ng hanggang 95%.
Upang mapataas ang buhay ng bombilya, dapat mong babaan ang boltahe ng supply, ngunit babawasan din nito ang kahusayan ng aparato. Sa serial connection Ang mga incandescent na bombilya ay tatagal ng hanggang 1000 beses na mas mahaba, ngunit ang kanilang kahusayan ay magiging 4-5 beses na mas mababa. Sa ilang mga kaso, ang diskarte na ito ay may katuturan, halimbawa, sa mga flight ng hagdan. Ang mataas na liwanag ay hindi kinakailangan doon, ngunit ang buhay ng serbisyo ng mga bombilya ay dapat na malaki.
Upang makamit ang layuning ito, ang isang diode ay dapat na konektado sa serye na may ilaw na bombilya. Ang isang elemento ng semiconductor ay puputulin ang kasalukuyang kalahating panahon na dumadaloy sa lampara. Bilang isang resulta, ang kapangyarihan ay nabawasan ng kalahati, at pagkatapos nito ang boltahe ay nabawasan ng mga 1.5 beses.
Gayunpaman, ang pamamaraang ito ng pagkonekta ng isang maliwanag na lampara ay hindi kumikita mula sa pang-ekonomiyang punto ng view. Pagkatapos ng lahat, ang naturang circuit ay kumonsumo ng mas maraming kuryente, na ginagawang mas kumikita upang palitan ang isang nasunog na bombilya ng bago kaysa sa mga kilowatt-hour na ginugol upang palawigin ang buhay ng luma. Samakatuwid, sa pagpapagana ng mga bombilya na maliwanag na maliwanag, isang boltahe ang ibinibigay na bahagyang mas malaki kaysa sa nominal na boltahe, na nakakatipid ng kuryente.

Gaano katagal ang isang lampara

Ang buhay ng lampara ay nabawasan ng maraming mga kadahilanan, halimbawa, ang pagsingaw ng isang sangkap mula sa ibabaw ng konduktor o mga depekto sa konduktor ng filament. Sa iba't ibang pagsingaw ng materyal na konduktor, lumilitaw ang mga seksyon ng thread mahusay na pagtutol nagdudulot ng sobrang pag-init at mas matinding pagsingaw ng sangkap. Ang filament sa ilalim ng impluwensya ng naturang kadahilanan ay nagiging mas payat at ganap na sumingaw nang lokal, na nagiging sanhi ng pagkasunog ng lampara.
Ang konduktor ng filament ay higit na nauubos sa panahon ng pagsisimula dahil sa agos ng agos. Upang maiwasan ito, ginagamit ang mga soft start lamp device.
Ang Tungsten ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na resistivity ng sangkap na 2 beses na mas malaki kaysa, halimbawa, aluminyo. Kapag ang lampara ay konektado sa network, ang kasalukuyang dumadaloy dito ay isang order ng magnitude na mas malaki kaysa sa nominal. Ang mga kasalukuyang surge ang dahilan ng pagkasunog ng mga incandescent na bombilya. Upang maprotektahan ang circuit mula sa mga surge sa mga bombilya, kung minsan ay may piyus. Sa malapit na pagsusuri bumbilya ang fuse ay makikita sa pamamagitan ng thinner wire na humahantong sa base. Kapag ang isang conventional electric 60-watt light bulb ay konektado sa network, ang kapangyarihan ng filament ay maaaring umabot sa 700 watts at higit pa, at kapag ang isang 100-watt ay naka-on, higit sa 1 kilowatt. Kapag pinainit, ang radiating conductor ay nagdaragdag ng resistensya at ang kapangyarihan ay bumababa sa normal.
Upang matiyak ang maayos na pagsisimula ng maliwanag na lampara, maaari kang gumamit ng thermistor. Ang koepisyent ng paglaban sa temperatura ng naturang risistor ay dapat na negatibo. Kapag kasama sa circuit, ang thermistor ay malamig at may mataas na resistensya, kaya ang bumbilya ay hindi makakatanggap ng buong boltahe hanggang sa uminit ang elementong ito. Ito ay mga pangunahing kaalaman lamang, ang paksa ng maayos na pagkonekta ng mga bombilya ng maliwanag na maliwanag ay napakalaki at nangangailangan ng mas malalim na pag-aaral.

Salamat sa talahanayan sa ibaba, maaari mong tinatayang malaman ang ratio ng kapangyarihan at luminous flux para sa isang ordinaryong bombilya na "peras" (base E27, 220 V).

Ano ang mga incandescent light bulbs

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang hangin ay inilikas mula sa incandescent lamp vessel. Sa ilang mga kaso (halimbawa, sa mababang kapangyarihan), ang flask ay naiwang vacuum. Ngunit mas madalas ang lampara ay puno ng isang espesyal na gas, na nagpapahaba sa tagal ng filament at nagpapabuti sa liwanag na output ng konduktor.
Ayon sa uri ng pagpuno ng sisidlan, ang mga bombilya ay nahahati sa maraming uri:
Vacuum (lahat ng mga unang bumbilya at mga moderno na mababa ang lakas)
Argon (sa ilang mga kaso ay puno ng pinaghalong argon + nitrogen)
Krypton (ang ganitong uri ng mga bombilya ay kumikinang ng 10% higit pa kaysa sa mga nabanggit na argon lamp)
Xenon (sa bersyong ito, ang mga lamp ay kumikinang nang 2 beses na mas malakas kaysa sa mga lamp na may argon)
Ang halogen (iodine, posibleng bromine, ay inilalagay sa mga sisidlan ng naturang mga bombilya, na nagbibigay-daan dito upang lumiwanag ng 2.5 beses na mas malakas kaysa sa parehong mga bombilya ng argon. Ang ganitong uri ng bombilya ay matibay, ngunit nangangailangan ng magandang glow ng filament para sa halogen cycle papunta sa trabaho)
Xenon-halogen (ang nasabing mga lamp ay puno ng isang halo ng xenon na may yodo o bromine, na kung saan ay itinuturing na pinakamahusay na gas para sa mga bombilya, dahil ang isang mapagkukunan ay kumikinang ng 3 beses na mas maliwanag kaysa sa isang karaniwang argon lamp)
Xenon-halogen na may IR reflector (isang malaking proporsyon ng glow ng mga incandescent bulbs ay nasa IR sector. Sa pamamagitan ng pagpapakita nito pabalik, maaari mong makabuluhang taasan ang kahusayan ng lamp)
Mga lamp na may incandescent conductor na may IR radiation converter (isang espesyal na pospor ay inilalapat sa salamin ng bombilya, na naglalabas ng nakikitang liwanag kapag pinainit)

Mga kalamangan at kahinaan ng mga incandescent lamp

Tulad ng iba pang mga de-koryenteng kasangkapan, ang mga bombilya ay may maraming plus at minus. Iyon ang dahilan kung bakit ginagamit ng ilang tao ang mga light source na ito, habang ang ibang bahagi ay nag-opt para sa mas modernong mga lighting fixture.

Mga kalamangan:

Magandang pag-render ng kulay;
Malaking naitatag na produksyon;
Mababang halaga ng produkto;
Maliit na sukat;
Dali ng pagpapatupad nang walang hindi kinakailangang mga buhol;
paglaban sa radiation;
Mayroon lamang aktibong pagtutol;
Instant na pagsisimula at pag-restart;
Paglaban sa pagbagsak ng boltahe at pagkabigo sa network;
Hindi naglalaman ng kemikal mga nakakapinsalang sangkap;
Magtrabaho mula sa parehong AC at direktang kasalukuyang;
Kakulangan ng input polarity;
Ang produksyon sa ilalim ng anumang pag-igting ay posible;
Hindi kumikislap alternating current;
Hindi buzz mula sa AC;
Buong light spectrum;
Pamilyar at kumportableng kulay ng glow;
Paglaban sa electromagnetic field impulses;
Posibleng ikonekta ang kontrol ng liwanag;
Lumiwanag sa mababa at mataas na temperatura, paglaban sa paghalay.

Minuse:

• Mababang luminous flux;
  Maikling tagal ng trabaho;
  Pagkasensitibo sa pag-iling at pagkabigla;
  Malaking kasalukuyang surge sa start-up (isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa nominal);
  Kung masira ang konduktor ng filament, maaaring masira ang bombilya;
  Ang haba ng buhay at liwanag na output ay nakasalalay sa boltahe;
  Panganib sa sunog (kalahating oras na ningning ng isang maliwanag na maliwanag na lampara ang nagpapainit sa salamin nito depende sa halaga ng kuryente: 25W hanggang 100 degrees Celsius, 40W hanggang 145 degrees, 100W hanggang 290 degrees, 200W hanggang 330 degrees. Kapag nadikit ang tela, ang ang pag-init ay nagiging mas matindi. Ang 60-watt na bumbilya ay maaaring, halimbawa, magsunog ng dayami pagkatapos ng isang oras na trabaho.);
  Ang pangangailangan para sa mga may hawak ng lampara na lumalaban sa init at mga fastener;
  Mababang kahusayan (ang ratio ng lakas ng nakikitang radiation sa dami ng kuryenteng natupok);
  Walang alinlangan, ang pangunahing bentahe ng isang maliwanag na lampara ay ang mababang halaga nito. Sa pagkalat ng luminescent at, bukod dito, LED light bulbs ang kanyang kasikatan ay bumaba nang husto.

Alam mo ba kung paano ginagawa ang mga incandescent lamp? Hindi? Pagkatapos narito ang isang panimulang video mula sa Discovery

At tandaan, hindi lalabas ang bombilya na nakaipit sa iyong bibig, kaya huwag gawin ito. 🙂

Aparatong pang-ilaw, artipisyal na pinagmumulan ng liwanag. Ang ilaw ay ibinubuga mula sa isang pinainit na metal coil kapag ang isang electric current ay dumadaloy dito.
Prinsipyo ng pagpapatakbo
Ang isang maliwanag na lampara ay gumagamit ng epekto ng pag-init ng isang konduktor (filament) kapag ang isang electric current ay dumadaloy dito. Ang temperatura ng tungsten filament ay tumataas nang husto pagkatapos na ang kasalukuyang ay nakabukas. Ang thread ay naglalabas ng electromagnetic radiation alinsunod sa batas ni Planck. Ang Planck function ay may maximum na ang posisyon sa wavelength scale ay nakasalalay sa temperatura. Ang pinakamataas na ito ay nagbabago sa pagtaas ng temperatura patungo sa mas maikling mga wavelength (batas ng displacement ng Wien). Upang makakuha ng nakikitang radiation, kinakailangan na ang temperatura ay nasa pagkakasunud-sunod ng ilang libong degree, perpektong 6000 K (ang temperatura ng ibabaw ng Araw). Kung mas mababa ang temperatura, mas mababa ang proporsyon ng nakikitang liwanag at mas "pula" ang lumilitaw na radiation.

Bahagi ng natupok enerhiyang elektrikal ang isang incandescent lamp ay nagko-convert sa radiation, ang ilan ay nawawala bilang resulta ng heat conduction at convection na mga proseso. Ang isang maliit na bahagi lamang ng radiation ay namamalagi sa nakikitang liwanag na rehiyon, ang bulk ay nasa infrared radiation. Upang madagdagan ang kahusayan ng lampara at makuha ang maximum na "puti" na ilaw, kinakailangan upang madagdagan ang temperatura ng filament, na kung saan ay limitado sa pamamagitan ng mga katangian ng materyal ng filament - ang punto ng pagkatunaw. Ang perpektong temperatura ng 6000 K ay hindi maaabot, dahil sa temperatura na ito ang anumang materyal ay natutunaw, nasira at humihinto sa pag-uugali. kuryente. Ang mga modernong maliwanag na lampara ay gumagamit ng mga materyales na may pinakamataas na temperatura natutunaw - tungsten (3410 ° C) at, napakabihirang, osmium (3045 ° C).

Sa halos makakamit na mga temperatura na 2300-2900 ° C, malayo sa puti at hindi liwanag ng araw ay ibinubuga. Para sa kadahilanang ito, ang mga incandescent na bombilya ay naglalabas ng liwanag na mukhang mas "dilaw-pula" kaysa sa liwanag ng araw. Upang makilala ang kalidad ng liwanag, ang tinatawag na. Makukulay na temperatura.

Sa ordinaryong hangin sa gayong mga temperatura, ang tungsten ay agad na magiging isang oksido. Para sa kadahilanang ito, ang tungsten filament ay protektado ng isang glass bulb na puno ng neutral na gas (karaniwan ay argon). Ang mga unang bombilya ay ginawa gamit ang mga evacuated na bombilya. Gayunpaman, sa vacuum sa mataas na temperatura, mabilis na sumingaw ang tungsten, nagpapanipis ng filament at nagpapadilim sa bombilya ng salamin habang ito ay idineposito dito. Nang maglaon, ang mga flasks ay napuno ng mga chemically neutral na gas. Ang mga vacuum flasks ay ginagamit na ngayon para sa mga lamp na mababa ang kapangyarihan.
Disenyo
Ang isang incandescent lamp ay binubuo ng isang base, contact conductors at isang glass bulb na nagpoprotekta sa filament mula sa kapaligiran.
Prasko

Pinoprotektahan ng glass bulb ang filament mula sa pagkasunog sa nakapaligid na hangin. Ang mga sukat ng prasko ay tinutukoy ng rate ng pagtitiwalag ng materyal ng filament. Ang mga lamp na may mataas na kapangyarihan ay nangangailangan ng mas malalaking flasks upang ang nakadeposito na filament na materyal ay maipamahagi sa mas malaking lugar at walang malakas na epekto sa transparency.
buffer gas

Ang mga flasks ng mga unang lamp ay inilikas. Ang mga modernong lamp ay puno ng buffer gas (maliban sa mga low power lamp, na ginagawa pa ring vacuum). Binabawasan nito ang rate ng pagsingaw ng materyal ng filament. Ang mga pagkawala ng init na nagmumula sa kasong ito dahil sa thermal conductivity ay nabawasan sa pamamagitan ng pagpili ng isang gas na may pinakamabigat na posibleng mga molekula. Ang mga pinaghalong nitrogen-argon ay isang tinatanggap na kompromiso sa mga tuntunin ng pagbawas sa gastos. Ang mas mahal na lamp ay naglalaman ng krypton o xenon (mga atomic na timbang: nitrogen: 28.0134 g/mol; argon: 39.948 g/mol; krypton: 83.798 g/mol; xenon: 131.293 g/mol)
Filament

Ang filament sa mga unang bombilya ay ginawa mula sa karbon (sublimation point 3559 °C). Ang mga modernong bombilya ay gumagamit ng halos eksklusibong osmium-tungsten filament. Ang wire ay madalas na double helix upang mabawasan ang convection sa pamamagitan ng pagbabawas ng Langmuir layer.

Ang mga lamp ay ginawa para sa iba't ibang mga operating voltages. Ang kasalukuyang lakas ay tinutukoy ng batas ng Ohm (I \u003d U / R) at ang kapangyarihan ng formula, o P \u003d U 2 / R. Sa lakas na 60 W at isang operating boltahe na 230 V, ang isang kasalukuyang 0.26 A ay dapat dumaloy sa bombilya, ibig sabihin, ang paglaban ng filament ay dapat na 882 Ohms. Dahil ang mga metal ay may mababang resistivity, ang isang mahaba at manipis na wire ay kinakailangan upang makamit ang naturang pagtutol. Ang kapal ng wire sa conventional light bulbs ay 40-50 microns.

Dahil ang filament ay nasa temperatura ng silid kapag naka-on, ang resistensya nito ay mas mababa kaysa sa operating resistance. Samakatuwid, kapag naka-on, ito ay dumadaloy nang husto mataas na agos(dalawa hanggang tatlong beses ang operating kasalukuyang). Habang umiinit ang filament, tumataas ang resistensya nito at bumababa ang kasalukuyang. Hindi tulad ng mga modernong lampara, ang mga unang lamp na maliwanag na maliwanag na may mga filament ng carbon, kapag naka-on, ay nagtrabaho sa kabaligtaran na prinsipyo - kapag pinainit, ang kanilang paglaban ay bumaba, at ang glow ay dahan-dahang tumaas.

Sa mga kumikislap na bombilya, ang isang bimetallic switch ay binuo sa serye na may filament. Dahil dito, ang mga naturang bombilya ay nakapag-iisa na gumagana sa isang flashing mode.
plinth

Ang hugis ng base na may thread ng isang maginoo na maliwanag na lampara ay iminungkahi ni Thomas Alva Edison. Ang mga sukat ng plinth ay na-standardize.
kahusayan at tibay
Halos lahat ng enerhiya na ibinibigay sa lampara ay na-convert sa radiation. Ang mga pagkalugi dahil sa pagpapadaloy ng init at kombeksyon ay maliit. Para sa mata ng tao, gayunpaman, isang maliit na hanay ng mga wavelength ng radiation na ito ang magagamit. Ang pangunahing bahagi ng radiation ay namamalagi sa invisible infrared range, at itinuturing bilang init. Ang kahusayan ng mga incandescent lamp ay umabot sa pinakamataas na halaga nito na 15% sa temperatura na humigit-kumulang 3400 K. Sa halos makakamit na temperatura na 2700 K, ang kahusayan ay 5%.

Habang tumataas ang temperatura, ang kahusayan ng maliwanag na lampara ay tumataas, ngunit sa parehong oras ang tibay nito ay makabuluhang nabawasan. Sa temperatura ng filament na 2700 K, ang buhay ng lampara ay humigit-kumulang 1000 oras, sa 3400 K lamang ng ilang oras. Tulad ng ipinapakita sa figure sa kanan, kapag ang boltahe ay nadagdagan ng 20%, ang liwanag ay doble. Kasabay nito, ang buhay ay nabawasan ng 95%.

Ang pagbabawas ng boltahe ng kalahati (halimbawa, kapag konektado sa serye), bagaman binabawasan nito ang kahusayan, pinatataas nito ang buhay ng halos isang libong beses. Ang epektong ito ay kadalasang ginagamit kapag kinakailangan na magbigay ng maaasahang emergency lighting nang walang mga espesyal na kinakailangan para sa liwanag, halimbawa, sa mga hagdanan.

Ang limitadong buhay ng isang lamp na maliwanag na maliwanag ay dahil, sa isang mas mababang lawak, sa pagsingaw ng materyal ng filament sa panahon ng operasyon, at sa isang mas malaking lawak, ang mga inhomogeneities na nagmumula sa filament. Ang hindi pantay na pagsingaw ng materyal ng filament ay humahantong sa paglitaw ng mga manipis na lugar na may pagtaas paglaban sa kuryente, na humahantong naman sa mas malaking pag-init at pagsingaw ng materyal sa naturang mga lugar. Kapag ang isa sa mga paghihigpit na ito ay naging napakanipis na ang filament na materyal sa puntong iyon ay natutunaw o ganap na sumingaw, ang agos ay naaantala at ang lampara ay nabigo.
Halogen lamp
Ang pagdaragdag ng bromine o iodine sa buffer gas halogens ay nagpapataas ng buhay ng lampara hanggang 2000-4000 na oras. Kasabay nito, ang operating temperatura ay humigit-kumulang 3000 K. Ang tinatawag na "halogen lamp" ay umabot sa kahusayan ng 28 lm / W.

Ang yodo (kasama ang natitirang oxygen) ay pumapasok sa isang kemikal na kumbinasyon sa mga evaporated tungsten atoms. Ang prosesong ito ay nababaligtad - sa mataas na temperatura, ang tambalan ay nabubulok sa mga sangkap na bumubuo nito. Ang mga atomo ng tungsten ay inilabas sa mismong helix o malapit dito.

Ang pagdaragdag ng mga halogens ay pumipigil sa pag-deposito ng tungsten sa salamin, sa kondisyon na ang temperatura ng salamin ay higit sa 250 °C. Dahil sa kawalan ng pag-blackening ng bombilya, ang mga halogen lamp ay maaaring gawin sa isang napaka-compact na anyo. Ang maliit na volume ng flask ay ginagawang posible, sa isang banda, na gumamit ng mas mataas na working pressure (na humahantong muli sa pagbaba sa filament evaporation rate) at, sa kabilang banda, upang punan ang flask ng mabibigat na inert gas na walang isang makabuluhang pagtaas sa gastos, na humahantong sa isang pagbawas sa pagkawala ng enerhiya dahil sa pagpapadaloy ng init. Ang lahat ng ito ay nagpapalawak ng buhay ng mga halogen lamp at pinatataas ang kanilang kahusayan.

Dahil sa mataas na temperatura ng flask, ang anumang mga kontaminado sa ibabaw (tulad ng mga fingerprint) ay mabilis na nasusunog sa panahon ng operasyon, na nag-iiwan ng pag-itim. Ito ay humahantong sa mga lokal na pagtaas sa temperatura ng prasko, na maaaring maging sanhi ng pagkasira nito. Dahil din sa mataas na temperatura, ang mga flasks ay gawa sa kuwarts.

Ang isang bagong direksyon sa pagbuo ng mga lamp ay ang tinatawag na. IRC halogen lamp (IRC ay nangangahulugang infrared coating). Ang isang espesyal na patong ay inilalapat sa mga bombilya ng naturang mga lamp, na nagpapadala ng nakikitang liwanag, ngunit naantala ang infrared (thermal) radiation at sumasalamin ito pabalik sa spiral. Dahil dito, ang pagkawala ng init ay nabawasan at, bilang isang resulta, ang kahusayan ng lampara ay nadagdagan. Ayon sa OSRAM, ang pagkonsumo ng enerhiya ay nabawasan ng 45% at ang buhay ay nadoble (kumpara sa isang maginoo na halogen lamp).

Bagama't ang mga IRC halogen lamp ay hindi nakakamit ang kahusayan ng mga daylight lamp, mayroon silang kalamangan na maaari silang magamit bilang isang direktang kapalit para sa mga maginoo na halogen lamp.
Mga Espesyal na Lamp
Projection lamp - para sa dia- at film projector. Mayroon silang mas mataas na temperatura ng filament (at, nang naaayon, tumaas na ningning at nabawasan ang buhay ng serbisyo); kadalasan ang sinulid ay inilalagay upang ang maliwanag na lugar ay bumubuo ng isang parihaba.
Dobleng filament na mga bombilya para sa mga headlight ng kotse. Isang thread para sa high beam, ang isa para sa low beam. Bilang karagdagan, ang mga naturang lamp ay naglalaman ng isang screen na, sa low beam mode, ay pinuputol ang mga sinag na maaaring makasilaw sa mga paparating na driver.

Kasaysayan ng imbensyon
Noong 1854, binuo ng German inventor na si Heinrich Goebel ang unang "modernong" bombilya: charred bamboo filament sa isang evacuated vessel. Sa susunod na 5 taon, binuo niya ang tinatawag ng marami na unang praktikal na bombilya.
Noong Hulyo 11, 1874, ang inhinyero ng Russia na si Alexander Nikolaevich Lodygin ay nakatanggap ng numero ng patent na 1619 para sa isang lampara ng filament. Bilang isang filament, gumamit siya ng carbon rod na inilagay sa isang evacuated vessel.
Ang Ingles na imbentor na si Joseph Wilson Swan ay nakatanggap ng isang British patent noong 1878 para sa isang carbon filament lamp. Sa kanyang mga lampara, ang filament ay nasa isang rarefied oxygen na kapaligiran, na naging posible upang makakuha ng napakaliwanag na liwanag.
Sa ikalawang kalahati ng 1870s, ang Amerikanong imbentor na si Thomas Edison gawaing pananaliksik kung saan sinusubukan niya ang iba't ibang mga metal bilang isang sinulid. Sa huli, bumalik siya sa carbon fiber at lumikha ng isang bumbilya na may habang-buhay na 40 oras. Sa kabila ng napakaikling buhay, pinapalitan ng mga bombilya nito ang gas lighting na ginamit hanggang noon.
Noong 1890s, nag-imbento si Lodygin ng ilang uri ng lamp na may metal filament.
Noong 1906, nagbenta si Lodygin ng isang patent para sa isang tungsten filament sa General Electric. Dahil sa mataas na halaga ng tungsten, ang patent ay nakakahanap lamang ng limitadong aplikasyon.
Noong 1910, si William David Coolidge ay nag-imbento ng isang pinahusay na paraan para sa paggawa ng tungsten filament. Kasunod nito, pinapalitan ng tungsten filament ang lahat ng iba pang uri ng filament.
Ang natitirang problema sa mabilis na pagsingaw ng isang filament sa isang vacuum ay nalutas ng Amerikanong siyentipiko na si Irving Langmuir, na, nagtatrabaho mula noong 1909 sa General Electric, ay nagkaroon ng ideya ng pagpuno ng mga bombilya ng lampara na may hindi gumagalaw na gas, na makabuluhang tumaas. ang buhay ng lampara.