Princip rada, karakteristike uređaja i učinkovitost žarulja sa žarnom niti

Okrenite prekidač - i tamnu sobu iznenada promijenio, postao vidljiv i najmanji detalji elementima interijera. Dakle, odmah primijeniti energiju mali uređaj, lije svjetlost oko sebe. Što snage stvoriti takvu snažnu radijaciju? Odgovor se krije u naslovu uređaja rasvjete, koji se zove žarulja.

Povijest prvih rasvjete

Nastanak prvih žarulje sa žarnom niti natrag do početka XIX stoljeća. Ili, bolje rečeno, lampica se pojavila nešto kasnije, ali učinak platine sjaj i ugljika šipke pod utjecajem električne energije već su pokušali gledati. Znanstvenici su došli dva teška pitanja:

• pronalaženje visoke materijala otpornih sposoban postati vrući pod utjecajem struje na svjetlo emitira stanje;
• sprečavanje brzog izgaranje tvari u zrak.

Najplodniji na području čelika istraživanja i izume Ruski znanstvenik Aleksandra Nikolaevicha Lodygina i američki Thomas Edison.

Lodygin predlaže se koristiti kao element užareni ugljika šipki, koje su u hermetički zatvorenoj epruveti. Nedostatak dizajn je složenost pumpanje zraka, od kojih su ostaci pridonijelo brzom izgaranju šipki. Ipak, njegove svjetiljke izgorjelo nekoliko sati, a dizajn i patenata postalo je temelj za više izdržljiv uređaj.

Američki znanstvenik Thomas Edison, upoznao s djelima Lodygina napravio učinkovitu vakuum tikvicu, koji je stavio nit ugljena od bambusa vlakana. Edison je također isporučuje osnovni žarulje vijak veze, svojstvenu moderne svjetiljke, a izumio mnogo električne komponente, poput plug-in konektor, osigurač, a okretnog prekidača, i još mnogo toga. žarulja učinkovitost Edison je bio mali, iako se može raditi i do 1000 sati i stekao praktične primjene.

Nakon toga, umjesto ugljika elemenata predloženo je koristiti vatrostalne metala. Nit od volframa, a koristi se u današnje žarulje sa žarnom niti, također je patentiran Lodygin.

princip dizajna i funkcija svjetiljka

Dizajn sa žarnom niti u osnovi nepromijenjen za više od sto godina. To uključuje:

• Tikvica se zapečaćeni ograničavanje radnog prostora i ispunjena inertnim plinom.
• Cap, koja ima spiralni oblik. Ona služi za pridržavanje žarulje u držač i električki ga povezuje s dijelovima pod naponom.
• Vodiči vodeće struje iz utičnice na spirali i držite.
• Spiralna filamenti, grijanje i koja pruža zračenje svjetlosne energije.

Kada električna struja prolazi kroz zavojnicu, zagrijava se trenutačno na najvišoj temperaturi do 2700 stupnjeva. To je zato što je spirala ima veliku otpornost na tekuće i nadvladati taj otpor troši puno energije, koji se oslobađa kao toplina. Topline zagrijava metala (volfram) i počinje emitirati fotona svjetlosti. S obzirom na činjenicu da se žarulja ne sadrži kisik u procesu grijanja ne pojavljuju volfram oksidacije, a ne gori. Inertni plin drži vruće metalne čestice od isparavanja.

Što je učinkovitost žarulja sa žarnom niti

omjer učinkovitosti pokazuje koliki postotak utrošene energije se pretvara u koristan rad, a što nije. U slučaju učinkovitosti žarulje sa žarnom niti nizak, jer je samo 5-10% energije odlazi u emisiji svjetla, a ostatak se oslobađa kao toplina.

Učinkovitost prvi žarulje sa žarnom niti, gdje je ugljik štap djelovali sa žarnom niti tijelo, bio je još manji od današnjih uređaja. To je zbog dodatnih gubitaka na konvekcijom. Spiralna vlakna imaju niži postotak tih gubitaka.

Žarulje učinkovitost svjetiljka ovisi o temperaturi grijanja spirale. Standardna 60 watt žarulja spirala zagrijavana do 2700 ° C, učinkovitost od 5%. One mogu podići vrijednost grijanje na 3400 ° C, čime se povećava napon, ali to će smanjiti vijek trajanja od više od 90%, iako je svjetlo će sjati jače i djelotvornost će se povećati na 15%.

Pogrešno je misliti da povećanje snage žarulje (100, 200, 300 W) povećava učinkovitost jer povećana svjetlina uređaja. Svjetiljka je bila svjetlije zbog veće snage same spirale, nego kao rezultat i više svjetla. No, troškovi energije su također povećana. Dakle, učinkovitost žarulje sa žarnom niti od 100 W je u rasponu od 5-7%.

Raznolikost žarulja

žarulje dolaze u raznim dizajna i funkcionalnosti. Oni su podijeljeni u rasvjetnim tijelima:

• Opća primjena. To uključuje kućnu uporabu lampe različite snage, dizajniran za mrežni napon od 220 V.
• Dekorativni performanse. Oni imaju nestandardne vrste žarulja, svijeća, kuglica i drugih oblika.
• Svjetleći tipa. Low power lampe s premazom u boji za stvaranje šarene iluminacije.
• Lokalno odredište. Uređaj sigurno napon do 40 V primjenjuje se na proizvodnji stolova, rasvjete radnih stroj.
• S premazom ogledalo. Svjetiljke, stvarajući usmjerenu svjetlost.
• Vrsta signala. Oni se koriste za rad u ploče raznih uređaja.
• Za prijevoz. Širok raspon svjetiljke povećala trajnost i pouzdanost. Odlikuje udoban dizajn, uz pretpostavku brzo zamjenu.
• Za projektore. velike snage lampe, dostižući do 10.000 vata.
• Za optičke uređaje. Svjetiljke za projektore i slične uređaje.
• Komutator. Primjenjuje se kao segmenti digitalni LED zaslon instrumenata.

Pozitivne i negativne strane svjetiljke sa žarnom niti tijelo

Rasvjeta uređaji Postavke vrste sjaj ima svoje karakteristike. S pozitivne strane su:

• trenutak paljenja spirale;
• Sigurnost okoliša;
• mala veličina;
• razumnu cijenu;
• sposobnost stvaranja različitih uređaja snaga i vrijednost napona operacijski kao AC i DC napajanja;
• svestranost.

Negativno:

• Niska učinkovitost žarulja sa žarnom niti,
• osjetljivost na izboja napona, čime se smanjuje vijek trajanja;
• Kratko vrijeme radnog vremena, a da ne prelazi 1000;
• svjetiljke opasnost od požara zbog jakog zagrijavanja tikvice;
• Dizajn krhkost.

Ostale vrste rasvjete

Postoje žarulje, princip djelovanja koji je fundamentalno različita od one žarulje sa žarnom niti. To uključuje iscjedak i LED svjetiljke.

Ili luk iscjedak svjetiljka ima puno, ali oni su svi temelje na osvjetljenje plina u slučaju luk između elektroda. Luminiscencija se događa u ultraljubičastog spektra, koji se zatim prevodi u vidljivo ljudskom oku prolaskom kroz prevlaku fosfor.

Odvijanje procesa u svjetiljci pražnjenja, uključuje dva koraka operacije: Stvaranje i održavanje luk iscjedak i ionizacije emisija plinova iz žarulja. Dakle, sve vrste rasvjetnih tijela su trenutni sustav kontrole. Luminiscentnim uređaji imaju veću učinkovitost u odnosu na učinkovitost žarulja sa žarnom niti, ali nije sigurno, jer sadrže živine pare.

LED rasvjeta uređaji su najnaprednije sustave. Učinkovitost žarulje sa žarnom niti i LED svjetiljke su neusporedivi. Na kraju doseže 90%. Princip rada temelji se na LED osvjetljenje određenog tipa poluvodiča pod utjecajem stresa.

Ono što se ne sviđa žarulje sa žarnom niti

Vijek trajanja konvencionalnih žarulja sa žarnom niti će se smanjiti ako:

1. Mrežni napon je konstantno previsok od nominalne ispravna za rasvjetno tijelo. To je zbog povećanja radne temperature grijaće tijelo, a time i povećane isparavanje metalne legure, što dovodi do njegovog kvara. Iako sa žarnom niti učinkovitost lampica u isto vrijeme će biti duže.
2. Oštro tresti svjetiljku za vrijeme rada. Kada metal je usijan stanje se zatvoriti do točke taljenja, a udaljenost između zavoja spirale smanjena zbog širenja tvari, bilo mehanički, nagli pokret mogao izazvati oku neprimjetno interturn kratkog spoja. Time se smanjuje ukupni otpor helix struje, pridonosi većoj zagrijavanja i brzog sagorijevanja.
3. Vlage dolazi na zagrijani tikvicu. Na mjestu ulaska temperaturnu razliku javlja, koja proizvodi lomljenje stakla.
4. Prstima žarulju lampe halogena. Halogena lampa je vrsta žarulje sa žarnom niti, ali ima mnogo više svjetla i topline van. Kada dodirnete žarulja ostaje nevidljiva mast mrlja na prstima. Pod utjecajem temperature masnoća se topi u obliku ugljika depozita, koji sprječava prijenos topline. Kao rezultat toga, dodir položaj stakla topi i oteklina ili mogu puknuti, razbijanje uvjete plin unutra, što dovodi do burn-spirale. Halogena žarulje sa žarnom niti imaju veću učinkovitost od uobičajenog.

Kako zamijeniti žarulju

Ako se žaruljica pregori, ali ne i uništiti žarulju zamijenite to može biti nakon potpunog hlađenja. To bi trebao isključivati napajanje. Kada vijak žarulju oči ne trebaju biti poslani na svoju stranu, pogotovo ako isključite električnu energiju nije moguće.

Kad je žarulja je slomljena, ali je zadržao oblik, poželjno je uzeti pamučnu tkaninu presavijeni u nekoliko slojeva i, uhvatio joj je svjetiljku, pokušajte ukloniti čašu. Zatim par kliješta s izoliranim ručkama pažljivo odvrnite poklopac i pričvrstite novu žarulju. Sve operacije treba provesti bez napajanja.

zaključak

Unatoč činjenici da je učinkovitost žarulja nije dovoljno interesa i ima sve veći broj natjecatelja, važno je u mnogim područjima života. Tu je čak i najstarija žarulja kontinuirano rade više od stotinu godina. Nije li to dokaz i ovjekovječi misli genija osobe, nastoji promijeniti svijet?