Ova tema je prili?no opse?na, stoga ?elim odmah napomenuti da ?emo u ovom ?lanku razmotriti pitanje opasnosti od po?ara svjetiljki koje se koriste isklju?ivo u svakodnevnom ?ivotu.

Opasnost od po?ara uti?nica za elektri?ne lampe

Tokom rada, dr?a?i sijalica proizvoda mogu izazvati po?ar zbog kratkog spoja unutar dr?a?a lampe, od struja preoptere?enja, zbog velikog prolaznog otpora u kontaktnim dijelovima.

Od kratkih spojeva, kratak spoj izme?u faze i nule mo?e biti mogu? u uti?nicama svjetiljki. U ovom slu?aju uzrok po?ara je prate?i kratki spojevi, kao i pregrijavanje kontaktnih dijelova zbog termi?kog djelovanja struja kratkog spoja.

Prekostrujni ulo?ci su mogu?i pri povezivanju sijalica sa snagom koja prelazi nominalnu za ovaj ulo?ak. Obi?no su po?ari tijekom preoptere?enja tako?er povezani s pove?anim padom napona u kontaktima.

Rast pada napona u kontaktima raste s pove?anjem kontaktnog otpora kontakata i struje optere?enja. ?to je ve?i pad napona u kontaktima, to je ve?e njihovo zagrijavanje i ve?a je vjerojatnost zapaljenja plastike ili ?ica spojenih na kontakte.

U nekim slu?ajevima mogu?e je i zapaljenje izolacije dovodnih ?ica i kablova, kao rezultat habanja provodnih jezgri i starenja izolacije.

Sve ?to je ovdje opisano vrijedi i za ostale proizvode za elektroinstalaciju (uti?nice, prekida?i). Posebno opasan po?ar pribor za o?i?enje imaju lo?u monta?u ili odre?ene nedostatke u dizajnu, na primjer, nedostatak mehanizama za trenutno isklju?ivanje kontakata u jeftinim prekida?ima itd.

No, vratimo se pitanju opasnosti od po?ara izvora svjetlosti.

Glavni uzrok po?ara bilo koje elektri?ne svjetiljke je paljenje materijala i konstrukcija od toplinskog djelovanja svjetiljki u uvjetima ograni?enog odvo?enja topline. Ovo se mo?e dogoditi zbog ugradnje lampe direktno na zapaljive materijale i konstrukcije, prekrivanja lampe zapaljivim materijalima, kao i zbog nedostataka u dizajnu svjetiljki ili pogre?na pozicija svetiljka - bez odvo?enja toplote, predvi?eno zahtevima u skladu sa tehni?kom dokumentacijom za svetiljku.

Opasnost od po?ara ?arulja sa ?arnom niti

U ?aruljama sa ?arnom niti elektri?na energija se pretvara u svjetlosnu i toplinsku energiju, a toplinska energija ?ini veliki dio ukupne energije, pa se sijalice ?arulja sa ?arnom niti zagrijavaju vrlo pristojno i imaju zna?ajne toplinske efekte na predmete i materijale koji ga okru?uju. lampa.

Zagrijavanje tokom gorenja lampe se neravnomjerno raspore?uje po povr?ini. Dakle, za lampu punjenu gasom snage 200 W, temperatura zida tikvice du? njene visine sa vertikalnim ovjesom tokom mjerenja bila je: na postolju - 82 ° C, na sredini visine tikvica - 165 °C, u donjem dijelu tikvice - 85 °C.

Prisutnost zra?nog jaza izme?u svjetiljke i bilo kojeg predmeta zna?ajno smanjuje njegovo zagrijavanje. Ako je temperatura sijalice na njenom kraju jednaka 80 ° C za ?arulju sa ?arnom niti snage 100 W, tada je temperatura na udaljenosti od 2 cm od kraja sijalice ve? bila 35 ° C, na udaljenosti od 10 cm - 22 °C, a na udaljenosti od 20 cm - 20 °C OD.

Ako ?arulja ?arulje sa ?arnom niti do?e u kontakt s tijelima niske toplinske provodljivosti (tkanina, papir, drvo, itd.), mogu?e je ozbiljno pregrijavanje u zoni kontakta kao rezultat pogor?anja odvo?enja topline. Tako, na primjer, imam ?arulju sa ?arnom niti od 100 W umotanu u pamu?nu tkaninu, nakon 1 minute nakon uklju?ivanja u vodoravnom polo?aju, zagrijala se do 79 ° C, nakon dvije minute - do 103 ° C, a nakon 5 minuta - do 340 ° C, nakon ?ega je po?elo tinjati (a to mo?e izazvati po?ar).

Mjerenja temperature vr?ena su termoelementom.

Navest ?u jo? nekoliko brojki dobijenih kao rezultat mjerenja. Mo?da ?e nekome biti od koristi.

Dakle, temperatura na ?arulji ?arulje sa ?arnom niti od 40 W (jedna od naj?e??ih snaga sijalica u ku?nim lampama) iznosi 113 stepeni 10 minuta nakon uklju?ivanja lampe, nakon 30 minuta. - 147 o C.

Lampa od 75 W se zagrijala na 250 stepeni nakon 15 minuta. Istina, u budu?nosti se temperatura na ?arulji sijalice stabilizira i prakti?ki se ne mijenja (nakon 30 minuta bila je otprilike istih 250 stupnjeva).

Sijalica sa ?arnom niti od 25W se zagreva do 100 stepeni.

Najvi?e temperature zabilje?ene su na sijalici fotolampe od 275 W. U roku od 2 minute nakon uklju?ivanja, temperatura je dostigla 485 stepeni, a nakon 12 minuta - 550 stepeni.

Kod upotrebe halogenih sijalica (po principu rada one su bliski srodnici ?arulja sa ?arnom niti), pitanje njihove opasnosti od po?ara je tako?er, ako ne i jo? akutnije.

Posebno je va?no uzeti u obzir sposobnost stvaranja topline velike veli?ine halogene lampe, ako je potrebno, koristite ih drvene povr?ine?to se ina?e de?ava prili?no ?esto. U ovom slu?aju preporu?ljivo je koristiti niskonaponske halogene sijalice (12 V) male snage. Dakle, ve? sa halogenom sijalicom od 20 W, konstrukcije od bora po?inju da se su?e, a materijali od iverice emituju formaldehid. Sijalice snage ve?e od 20 W su jo? toplije, ?to je ispunjeno spontanim izgaranjem.

Posebnu pa?nju treba obratiti pri odabiru dizajna svjetiljki za halogene svjetiljke. Moderne visokokvalitetne lampe same po sebi prili?no dobro izoluju materijale koji okru?uju lampu od toplote. Glavna stvar je da je lampa mogla slobodno gubiti ovu toplinu i dizajn lampe, op?enito, nije bio termos za toplinu.

Ako se dotaknemo op?eprihva?enog mi?ljenja da halogene ?arulje s posebnim reflektorima (na primjer, takozvane dikroi?ne lampe) prakti?ki ne emituju toplinu, to je jasna zabluda. Dikroi?ni reflektor djeluje kao ogledalo za vidljivu svjetlost, ali blokira ve?inu infracrvenog (toplotnog) zra?enja. Sva toplota se vra?a nazad u lampu. Stoga, dikroi?ne lampe manje zagrijavaju osvijetljeni predmet (hladni snop svjetlosti), ali istovremeno zagrijavaju samu lampu mnogo vi?e od konvencionalnih halogenih sijalica i ?arulja sa ?arnom niti.

Opasnost od po?ara fluorescentnih sijalica

?to se ti?e modernih fluorescentnih sijalica (npr. T5 i T2) i svih fluorescentnih sijalica sa elektronskim upravlja?kim ure?ajem, jo? nemam informacije o njihovim velikim termi?kim efektima. Razmotrite mogu?e razloge za pojavu visoke temperature na fluorescentnim sijalicama sa standardnim elektromagnetnim upravlja?kim ure?ajem. Uprkos ?injenici da su ovakvi balasti u Evropi ve? skoro potpuno zabranjeni, oni su i dalje veoma, veoma ?esti kod nas i pre nego ?to su potpuna zamjena za elektronske prigu?nice ?e pro?i dosta vremena.

Sa stanovi?ta fizi?kog procesa dobijanja svjetlosti, fluorescentne sijalice ve?i dio elektri?ne energije pretvaraju u zra?enje vidljive svjetlosti od ?arulja sa ?arnom niti. Me?utim, pod odre?enim uvjetima povezanim s kvarovima balasta fluorescentnih svjetiljki („zalijepljenost“ startera itd.), mogu?e je njihovo sna?no zagrijavanje (u nekim slu?ajevima mogu?e je zagrijavanje sijalica do 190 - 200 stepeni, a - do 120).

Takve temperature na lampama su rezultat topljenja elektroda. ?tovi?e, ako se elektrode pomaknu bli?e staklu lampe, zagrijavanje mo?e biti jo? zna?ajnije (to?ka topljenja elektroda, ovisno o njihovom materijalu, je 1450 - 3300 ° C). ?to se ti?e mogu?e temperature na prigu?nici (100 - 120°C), ona je tako?e opasna, jer je temperatura omek?avanja mase za punjenje prema standardima 105°C.

Starteri predstavljaju odre?enu opasnost od po?ara: sadr?e lako zapaljive materijale (papirni kondenzator, odstojnici od kartona i sl.).

Oni zahtijevaju da maksimalno pregrijavanje potpornih povr?ina svetiljki ne prelazi 50 stepeni.

Generalno, tema koja se danas doti?e je vrlo interesantna i prili?no opse?na, tako da ?emo joj se svakako vratiti u budu?nosti.

Lampa sa ?arnom niti koristi efekat zagrijavanja tijela sa ?arnom niti kada kroz njega te?e elektri?na struja ( toplotni efekat struje). Temperatura tijela sa ?arnom niti raste nakon ?to se elektri?ni krug zatvori. Sva tijela ?ija temperatura prelazi temperaturu apsolutna nula, emituju elektromagnetno toplotno zra?enje u skladu sa Planckovim zakonom. Spektralna gustina snage zra?enja (Planckova funkcija) ima maksimum, ?ija talasna du?ina na skali talasnih du?ina zavisi od temperature. Polo?aj maksimuma u emisionom spektru se pomi?e sa pove?anjem temperature prema kra?im talasnim du?inama (Wienov zakon pomeranja). Da bi se dobilo vidljivo zra?enje, potrebno je da temperatura tijela koje zra?e prelazi 570°C (temperatura na kojoj po?inje crveni sjaj vidljiv ljudskom oku u mraku). Za ljudski vid, optimalan, fiziolo?ki najpogodniji, spektralni sastav vidljive svjetlosti odgovara zra?enju apsolutno crnog tijela sa temperaturom povr?ine Sun?eve fotosfere od 5770°C. Me?utim, nije poznato ?vrste materije, sposoban da izdr?i temperaturu solarne fotosfere bez uni?tenja, stoga radne temperature niti ?arulja sa ?arnom niti le?e u rasponu od 2000-2800 ° C. Tijela sa ?arnom niti modernih ?arulja sa ?arnom niti koriste vatrostalni i relativno jeftin volfram (ta?ka topljenja 3410 ° C), renijum (ta?ka tali?ta pribli?no ista, ali ve?a ?vrsto?a na grani?nim temperaturama) i vrlo rijetko osmijum (ta?ka topljenja 3045 ° C). Zbog toga je spektar ?arulja sa ?arnom niti pomjeren u crveni dio spektra. Samo mali dio elektromagnetno zra?enje le?i u podru?ju vidljive svjetlosti, glavni udio otpada na infracrveno zra?enje. ?to je ni?a temperatura tijela sa ?arnom niti, to se manji dio energije doveden u zagrijanu ?icu pretvara u korisno vidljivo zra?enje, a zra?enje je vi?e "crveno".

Za procjenu fiziolo?ke kvalitete svjetiljki koristi se koncept temperature boje. Na tipi?nim temperaturama ?arulja od 2200-2900 K emituje se ?u?kasta svjetlost, razli?ita od dnevne svjetlosti. Toplo uve?e< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку мелатонина , важного для регуляции суточных циклов организма (нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье).

U atmosferskom zraku na visokim temperaturama, volfram se brzo oksidira u volfram trioksid (formiraju?i karakteristiku bijeli premaz na unutra?njoj povr?ini lampe kada izgubi nepropusnost). Iz tog razloga, tijelo volframove niti je smje?teno u zape?a?enu sijalicu iz koje se tokom proizvodnje lampe evakui?e zrak i puni inertnim plinom - naj?e??e argonom. U ranim danima industrije lampi, oni su se pravili sa evakuisanim sijalicama; trenutno samo sijalice male snage (za lampe op?e namjene- do 25 W) izra?uju se u vakum tikvici. Boce sna?nijih lampi napunjene su inertnim gasom (azot, argon ili kripton). Pove?an pritisak u sijalici lampi punjenih gasom smanjuje brzinu isparavanja volframova nit. Ovo ne samo da produ?ava ?ivotni vek lampe, ve? omogu?ava i pove?anje temperature tela ?arne niti. Tako se pove?ava efikasnost svjetlosti, a spektar emisije se pribli?ava bijelom. Unutra?nja povr?ina sijalica lampe punjene gasom sporije tamni kada se materijal sa ?arnom niti raspr?i tokom rada, kao u vakuum lampi.

Svi ?isti metali i mnoge njihove legure (posebno volfram) imaju pozitivan temperaturni koeficijent otpora, ?to zna?i da elektri?na otpornost raste s porastom temperature. Ova karakteristika automatski stabilizuje potro?nju elektri?ne energije lampe na ograni?eni nivo kada je povezana na izvor (niska izlazna impedancija), omogu?avaju?i sijalicama da budu direktno povezane na elektri?ne distributivne mre?e bez upotrebe reaktivnih ili aktivnih bipolarnih prigu?nica koje ograni?avaju struju, ?to ekonomi?no razlikuje ih od fluorescentnih lampi na gasno pra?njenje. Za filament lampe za rasvjetu, otpor u hladnom stanju je tipi?no 10 puta manji nego kada se zagrije na radnu temperaturu.

Za izradu obi?ne sijalice potrebno je najmanje 7 metala.

Dizajn

Dizajn lampi je vrlo raznolik i ovisi o namjeni. Me?utim, tijelo ?arne niti, sijalica i strujni vodovi su uobi?ajeni. Ovisno o karakteristikama odre?ene vrste lampe, mogu se koristiti dr?a?i ?arulja razli?itih dizajna. Kuke-dr?a?i tijela sa ?arnom niti ?arulja sa ?arnom niti (uklju?uju?i ?arulje sa ?arnom niti op?e namjene) izra?ene su od molibdena. Lampe se mogu izraditi bez postolja ili sa postoljem razne vrste, imaju dodatnu vanjsku tikvicu i druge dodatne strukturne elemente.

U dizajnu svjetiljki op?e namjene predvi?en je osigura? - veza od legure feronikla zavarena u razmak jednog od strujnih vodova i smje?tena izvan ?arulje lampe - obi?no u kraku. Svrha osigura?a je da sprije?i lomljenje sijalice kada se ?arna nit pukne tokom rada. ?injenica je da u ovom slu?aju u zoni rupture nastaje elektri?ni luk, koji topi ostatke konca, kapljice rastopljenog metala mogu uni?titi staklo ?arulje i izazvati po?ar. Osigura? je konstruiran na na?in da kada se luk zapali, on bude uni?ten strujom luka, koja znatno prema?uje nazivnu struju lampe. Feronikl karika se nalazi u ?upljini u kojoj je pritisak jednak atmosferskom, pa se luk lako gasi. Trenutno je upotreba osigura?a napu?tena zbog njihove niske efikasnosti.

Flask

Tikvica ?titi tijelo filamenta od udara atmosferskih gasova. Dimenzije sijalice odre?uju se stopom talo?enja materijala filamenta.

Gasni medij

Boce prvih lampi su evakuisane. Ve?ina modernih lampi je punjena hemijski inertnim gasovima (osim sijalica male snage, koje se jo? uvek prave u vakuumu). Gubitak topline koji u ovom slu?aju nastaje zbog toplinske provodljivosti smanjuje se odabirom plina velike molarne mase. Smjese du?ika N 2 sa argonom Ar naj?e??e su zbog niske cijene, koristi se i ?isti osu?eni argon, rje?e kripton Kr ili ksenon Xe (molarne mase: N 2 - 28,0134 / mol; Ar: 39,948 g / mol; Kr - 83,798 g/mol, Xe - 131,293 g/mol).

Po?to, kada je uklju?en, ?arna nit je na sobnoj temperaturi, njegov otpor je red veli?ine manji od radnog otpora. Stoga, kada se uklju?i, kroz tijelo ?arne niti te?e vrlo velika struja (deset do ?etrnaest puta ve?a od radne struje). Kako se filament zagrijava, njegov otpor raste, a struja opada. Za razliku od modernih svjetiljki, rane ?arulje sa ?arnom niti s uglji?nim nitima, kada su uklju?ene, radile su na suprotnom principu - kada se zagriju, njihov otpor se smanjivao, a sjaj se polako pove?avao. Pove?ana karakteristika otpora niti (otpor raste sa pove?anjem struje) omogu?ava upotrebu ?arulje sa ?arnom niti kao primitivnog stabilizatora struje. U ovom slu?aju, lampa se spaja serijski na stabilizirano kolo, a prosje?na vrijednost struje se bira tako da lampa radi polovi?no.

U trep?u?im lampama, bimetalni prekida? je ugra?en u seriju sa ?arnom niti. Zbog toga takve lampe samostalno rade u treperavom re?imu.

postolje

U SAD-u i Kanadi koriste se i druge soklene (djelimi?no zbog razli?itog napona u mre?ama - 110 V, pa druge veli?ine sokova spre?avaju slu?ajno uvrtanje evropskih lampi predvi?enih za druga?iji napon): E12 (kandelabra), E17 (srednji), E26 (standardni ili srednji), E39 (mogul). Tako?er, sli?no kao u Evropi, postoje postolja bez navoja.

Sorte

?arulje sa ?arnom niti dijele se na (pore?ane po pove?anju efikasnosti):

• Vakum (najjednostavniji)
• argon (azot-argon)
• Krypton
• Xenon-halogen sa IR reflektorom (s obzirom da je ve?ina zra?enja lampe u IR opsegu, refleksija IR zra?enja u lampu zna?ajno pove?ava efikasnost; napravljene su za lova?ke lampe)
• ?arulja sa premazom koji pretvara infracrveno zra?enje u vidljivi opseg. Razvijaju se lampe sa visokotemperaturnim fosforom, koji kada se zagreju, emituju vidljivi spektar.

Nomenklatura

Prema svojoj funkcionalnoj namjeni i dizajnerskim karakteristikama, ?arulje sa ?arnom niti dijele se na:

• lampe op?te namene(do sredine 1970-ih koristio se termin "normalne lampe"). Najmasovnija grupa ?arulja sa ?arnom niti dizajniranih za op?u, lokalnu i dekorativnu rasvjetu. Od 2008. godine, zbog usvajanja zakonodavnih mjera od strane ve?eg broja dr?ava usmjerenih na smanjenje proizvodnje i ograni?avanje upotrebe sijalica sa ?arnom niti u cilju u?tede energije, njihova proizvodnja je po?ela da opada;
• ukrasne lampe proizvedeno u kovr?avim tikvicama. Najpopularnije su tikvice u obliku svije?e pre?nika oko 35 mm i sferne tikvice pre?nika oko 45 mm;
• lampe za lokalno osvetljenje, strukturno sli?na lampama op?te namene, ali projektovana za nizak (bezbedan) radni napon - 12, 24 ili 36 (42) V. Obim - ru?ne (prenosne) lampe, kao i lampe za lokalno osvetljenje u industrijskih prostorija(na alatnim ma?inama, radnim stolovima i sl., gdje je mogu?a slu?ajna tu?a lampe);
• lampe za osvetljenje proizvedeno u tikvicama u boji. Namjena - rasvjetne instalacije raznih vrsta. U pravilu, lampe ovog tipa imaju malu snagu (10-25 W). Boce se obi?no boje nano?enjem sloja anorganskog pigmenta na njihovu unutra?nju povr?inu. Re?e se koriste lampe sa bo?icama obojanim izvana obojenim lakovima (zaponlak u boji), njihov nedostatak je brzo blije?enje pigmenta i osipanje filma laka uslijed mehani?kih utjecaja;
• zrcalne ?arulje sa ?arnom niti imaju bocu posebnog oblika, ?iji je dio prekriven reflektiraju?im slojem (tanki film od termi?ki raspr?enog aluminija). Svrha zrcaljenja je prostorna preraspodjela svjetlosnog toka svjetiljke kako bi se najefikasnije koristio unutar zadanog solidnog ugla. Glavna svrha zrcalnih LN-ova je lokalizirano lokalno osvjetljenje;
• signalne lampe koristi se u raznim rasvjetnim ure?ajima (sredstva vizualnog prikaza informacija). Ovo su lampe male snage dizajnirane za dug radni vijek. Danas ih zamjenjuju LED diode;
• transportne lampe- izuzetno ?iroka grupa lampi dizajniranih za rad na raznim Vozilo ah (automobili, motocikli i traktori, avioni i helikopteri, lokomotive i vagoni ?eljeznice i podzemne ?eljeznice, rije?na i morska plovila). Karakteristike: visoka mehani?ka ?vrsto?a, otpornost na vibracije, upotreba specijalnih podno?ja koji vam omogu?avaju brzu zamjenu svjetiljki u sku?enim uvjetima i istovremeno sprje?avaju spontano ispadanje lampi iz grla. Dizajniran da se napaja iz broda elektri?na mre?a vozila (6-220 V);
• lampe za projektore obi?no imaju veliku snagu (do 10 kW, prethodno su proizvedene lampe do 50 kW) i visoku svjetlosnu efikasnost. Koristi se u rasvjetnim ure?ajima za razli?ite namjene (rasvjeta i svjetlosno-signalni). ?arnica takve lampe je obi?no slo?ena zbog posebnog dizajna, a ovjes u sijalici je kompaktniji za bolje fokusiranje;
• lampe za opti?ke instrumente, koji uklju?uju masovnu proizvodnju do kraja 20. stolje?a. lampe za opremu za filmsku projekciju imaju kompaktno naslagane spirale, mnoge su smje?tene u posebno oblikovane tikvice. Koristi se u raznim ure?ajima merni instrumenti, medicinska oprema itd.);

Specijalne lampe

• prekida? lampe- neka vrsta signalnih lampi. Slu?ile su kao indikatori na centralama. To su uske duga?ke minijaturne lampe sa glatkim paralelnim kontaktima, ?to olak?ava njihovu zamjenu. Proizvedene su opcije: KM 6-50, KM 12-90, KM 24-35, KM 24-90, KM 48-50, KM 60-50, pri ?emu prvi broj ozna?ava radni napon u voltima, drugi - strujni snaga u miliamperima;
• foto lampa, lampa za dimnjak- vrsta ?arulje sa ?arnom niti, dizajnirana da radi u strogo normaliziranom re?imu prisilnog napona. U pore?enju sa konvencionalnim, ima pove?anu svetlosnu snagu (do 30 lm/W), kratak radni vek (4-8 sati) i visoku temperaturu boje (3300-3400K, u pore?enju sa 2700K). U SSSR-u su se proizvodile fotolampe snage 300 i 500 vati. Po pravilu imaju mraziranu tikvicu. Danas (XXI vek) su prakti?no neupotrebljivi, zbog pojave trajnijih ure?aja uporedive i ve?e efikasnosti. U fotolaboratorijima su se takve lampe obi?no napajale na dva na?ina:
• Projekcione lampe- za dija- i filmske projektore. Imaju pove?anu svjetlinu (i, shodno tome, pove?anu temperaturu niti i smanjeni vijek trajanja); obi?no se konac postavlja tako da svijetle?a povr?ina formira pravougaonik.
• Dvostruke ?arulje sa ?arnom niti. U automobilu lampa prednjeg svjetla mo?e imati jedan navoj za duga svjetla, drugi za kratka svjetla ili, na primjer, jedan navoj za parkirno svjetlo, drugi za stop svjetlo. Osim toga, takve svjetiljke mogu sadr?avati ekran koji, u re?imu kratkih svjetala, odsijeca zrake koji bi mogli zaslijepiti nadolaze?e voza?e. U avionu far za sletanje i taksiranje ima glavni navoj, na kojem lampa radi bez vanjskog hla?enja, i dodatni, koji se uklju?uje zajedno s glavnim, ?to vam omogu?ava da dobijete sna?nije svjetlo, ali samo uz vanjsko hla?enje - oduvan nadolaze?om strujom vazduha. Zvijezde moskovskog Kremlja koriste posebno dizajnirane lampe s dvostrukim vlaknima, oba vlakna su spojena paralelno.
• far. Svjetiljka slo?enog specijalnog dizajna koja se koristi na pokretnim objektima, ?ija je figurirana sijalica izra?ena u obliku dijela ku?i?ta farova s reflektorom. Strukturno sadr?i filament(e), reflektor, difuzor, pri?vr??iva?e, terminale, itd. Lampe za farove se ?iroko koriste u modernoj automobilskoj tehnologiji i koriste se u vazduhoplovstvu dosta dugo.
• Lampa sa ?arnom niti sa brzim odzivom, ?arulja sa tankim vlaknom - kori?tena je u opti?kim sistemima za snimanje zvuka modulacijom svjetline izvora i u nekim eksperimentalnim modelima fototelegrafa. Zbog male debljine i mase niti, primjena napona moduliranog signalom audio frekvencijskog opsega (do oko 5 kHz) na takvu lampu dovodi do promjene svjetline u skladu sa trenutnim naponom signala. OD po?etkom XXI stolje?a se ne koriste zbog prisustva mnogo izdr?ljivijih poluprovodni?kih emitera svjetlosti i mnogo manje inercijalnih emitera drugih vrsta.
• lampe za grejanje- glavni izvor toplote u jedinicama za topljenje laserskih ?tampa?a i fotokopirnih ma?ina. Cilindri?na lampa je fiksno postavljena unutar rotiraju?e metalne osovine na koju se pritiska papir sa tonerom. Zbog topline koja se prenosi sa osovine, toner se topi i utiskuje u strukturu papira.
• Specijalne ?arulje spektra. Koristi se u raznim tehnologijama.

Istorija izuma

Pregorela lampa, ?ija je sijalica zadr?ala svoj integritet, a nit se sru?ila samo na jednom mestu, mo?e se popraviti protresanjem i okretanjem tako da se krajevi ?arne niti ponovo pove?u. Prolaskom struje krajevi niti se mogu spojiti i lampa ?e nastaviti da radi. U tom slu?aju, me?utim, osigura? koji je dio svjetiljke mo?e pokvariti (otopiti se / prekinuti).

Serijska veza

Kada su ?arulje sa ?arnom niti spojene u seriju, njihova svjetlosna efikasnost je znatno smanjena i temperatura boje se mijenja. Ova metoda se koristi za produ?enje vijeka trajanja svjetiljki ili za dobivanje osvjetljenja s ni?om ?arnom niti (na primjer, prilikom stvaranja antiknog interijera). Za rasvjetu je dobro koristiti dvije lampe u nizu, ali tri lampe mogu dati dovoljno svjetla. Ove vrste rasvjete su izuzetno neefikasne i vjerojatnije ?e se koristiti kao izvori topline kada je svjetlost od lampi nepo?eljna (na primjer, kada se grije krompir u podrumu sa lampama). Ispod su parametri ?arulja sa ?arnom niti kada su povezane u seriju.

Podaci su dati u odnosu na standardne lampe 95W sa svjetlosnim izlazom od 13,8lm/W (1311lm) i temperaturom filamenta od 2700°C (u praksi mo?e biti ni?a) na kojoj vrhunac emisije pada na talasnoj du?ini od 975nm.

Dve lampe 1870°C (?uto svetlo), 2,75lm/W, jedna lampa 33,25W 91,4lm, dve lampe 66,5W 183lm. Vrh emisije je 1352 nm. Vijek trajanja 35-45 hiljada sati.

Tri lampe 1480°C (?uto-narand?asto svjetlo), 0,845lm/W, jedna lampa 18,07W 15,27lm, tri 54,2W 45,8lm. Vrh emisije 1653nm. Vijek trajanja 250-350 hiljada sati (prakti?ki neograni?en).

?etiri lampe 1250°C (narand?asto svetlo), 0,195lm/W, jedna lampa 11,74W 2,29lm, ?etiri lampe 46,94W 9,15lm. Vrh emisije 1903 nm. Vijek trajanja nije ograni?en.

Pet lampi 1090°C (crvenkasto-narand?asto svetlo), ?0,044lm/W, jedna lampa 8,5W ?0,374lm, pet lampi 42,49W ?1,87lm. Vrh emisije je 2126 nm. Vijek trajanja nije ograni?en.

?est lampi 960°C (crveno-narand?asto svjetlo), svjetlosna snaga unutar ?0,0075-0,011lm/W, jedna lampa 6,52W, ?est lampi 39,12W. Vrh emisije 2350nm. Vijek trajanja nije ograni?en.

Kao ?to se vidi iz parametara, osvjetljenje je mogu?e sa dvije ili tri lampe u seriji, ako koristite spoj od ?etiri lampe, onda za dobivanje prihvatljive svjetlosti trebate koristiti mo?ne industrijske ?arulje sa ?arnom niti. Povezivanje ?etiri, pet i ?est sijalica u seriji je pogodno kada se lampe koriste kao grija?i zraka. Ako se lampe koriste kao zamjena za paljenje svije?a, tada spajanje dvije u seriju u boji pribli?no odgovara plamenu parafinska svije?a, a spajanje po tri je po boji blisko plamenu uljna lampa(u kombinaciji sa niskim svjetlosnim tokom ovu vezu vrlo dobro imitira vatru). ?etiri lampe u nizu pogodne su za stvaranje ?ara u kaminu, jer daju vrlo sli?no svjetlo. Treba napomenuti da se s niskom ?arnom niti i malom snagom ?arulje zagrijavaju prili?no sna?no, jer zbog smanjenja temperature tijela sa ?arnom niti, zra?i infracrveno zra?enje pomi?e se u podru?je duge talasne du?ine i zna?ajan procenat zadr?ava staklo bulb, koje postaje neprozirno nakon 2700 nm.

Postoje i lampe posebno dizajnirane za serijsko povezivanje. Na primjer, na starim vagonima metroa, za unutra?nje osvjetljenje, 15 lampi za napon od 50 V uklju?eno je serijski (?to ukupno daje 750 V - napon na kontaktnoj ?ini); dizajn takvih svjetiljki uklju?uje poseban ure?aj za samoskra?ivanje, zbog kojeg, ako jedna lampa pregori, ostale nastavljaju gorjeti.

Prednosti i nedostaci sijalica sa ?arnom niti

Prednosti

• niska cijena
• mala velicina
• niska osjetljivost na nestanke struje i udare struje
• trenutno paljenje i ponovno paljenje
• nevidljivost treperenja pri radu na naizmjeni?nu struju (va?no u preduze?ima)
• Mogu?nost kori?tenja kontrole svjetline

• ugodan i poznat spektar u svakodnevnom ?ivotu; Spektar emisije ?arulje sa ?arnom niti odre?en je isklju?ivo temperaturom radnog fluida i ne zavisi od drugih uslova, ?to proizilazi iz principa njenog rada. Ne zavisi od kori??enih materijala i njihove ?isto?e, stabilan je tokom vremena i ima 100% predvidljivost i ponovljivost. Ovo je va?no ?ak i u velikim instalacijama i u rasvjetnim tijelima sa stotinama lampi: ?esto mo?ete vidjeti kada koristite moderne fosforne ili LED lampe da imaju razli?ite nijansa boje unutar grupe. Time se smanjuje estetsko savr?enstvo instalacija. Ako jedna lampa pokvari, ?esto je potrebno zamijeniti cijelu grupu, ali i kod ugradnje sijalica iz iste serije dolazi do odstupanja spektra
• visok indeks prikazivanja boja, Ra 100
• kontinuirani spektar zra?enja
• o?tre senke (kao u sun?eva svetlost) zbog male veli?ine zra?e?eg tijela
• ne boji se niskih i visokih temperatura okoline, otporan na kondenzat
• izvrsnost u masovnoj proizvodnji
• mogu?nost proizvodnje lampi za ?iroku paletu napona (od djeli?a volta do stotina volti)
• odsustvo toksi?nih komponenti i, kao rezultat, nepostojanje potrebe za infrastrukturom za sakupljanje i odlaganje
• nedostatak kontrolne opreme
• sposobnost rada na bilo kojoj vrsti struje
• neosetljivost na polaritet napona
• ?isto aktivni elektri?ni otpor (jedini?ni faktor snage)
• nema zujanja pri radu na naizmeni?nu struju (zbog odsustva elektronske prigu?nice, drajvera ili pretvara?a)
• ne stvara radio smetnje tokom rada
• otpornost na elektromagnetne impulse
• neosjetljivost na jonizuju?e zra?enje

Nedostaci

Proizvodnja

Ograni?enja uvoza, nabavke i proizvodnje

U vezi sa potrebom u?tede energije i smanjenja emisije uglji?nog dioksida u atmosferu, mnoge zemlje su uvele ili planiraju uvesti zabranu proizvodnje, kupovine i uvoza ?arulja sa ?arnom niti kako bi se natjerale na njihovu zamjenu ?tedljivim (kompaktne fluorescentne, LED, indukcione, itd.) lampe.

U Rusiji

Dana 2. jula 2009. godine, na sastanku u Arhangelsku predsjedni?tva Dr?avnog savjeta za pove?anje energetske efikasnosti, predsjednik Ruske Federacije Dmitrij A. Medvedev predlo?io je zabranu prodaje sijalica sa ?arnom niti u Rusiji.

Dana 23. novembra 2009. D. A. Medvedev je potpisao ranije usvojeno Dr?avna Duma i zakon “O u?tedi energije i pove?anju energetske efikasnosti i o izmjenama i dopunama odre?enih zakonskih akata Ruske Federacije” koji je usvojio Vije?e Federacije. Prema dokumentu, od 1. januara 2011. godine u zemlji nije dozvoljena prodaja elektri?nih sijalica sa ?arnom niti snage 100 W ili vi?e, a zabranjeno je i naru?ivanje sijalica sa ?arnom niti bilo koje snage za dr?avne i op?tinske potrebe; Od 1. januara 2013. mo?e se uvesti zabrana elektri?nih sijalica snage 75 W ili vi?e, a od 1. januara 2014. - snage 25 W ili vi?e.

Ova odluka je kontroverzna. U prilog tome, postoje o?igledni argumenti za u?tedu elektri?ne energije i poticanje razvoja moderne tehnologije. Protiv - razmatranja da su u?tede na zamjeni ?arulja sa ?arnom niti potpuno negirane sveprisutnim zastarjelim i energetski neefikasnim industrijska oprema, dalekovodi koji omogu?avaju velike gubitke energije, te relativno visoka cijena kompaktnih fluorescentnih i LED sijalica, koje su te?ko dostupne najsiroma?nijem dijelu stanovni?tva. Osim toga, u Rusiji ne postoji dobro uspostavljen sistem prikupljanja i zbrinjavanja iskori?tenih fluorescentnih sijalica, ?to nije uzeto u obzir prilikom dono?enja zakona, pa se fluorescentne sijalice koje sadr?e ?ivu nekontrolirano izbacuju. Ve?ina potro?a?a nije svjesna prisustva ?ive u fluorescentnoj lampi, jer to nije nazna?eno na ambala?i, a umjesto "fluorescentno" pi?e "u?teda energije". U uslovima niske temperature mnoge "?tedne" lampe se ne pale. Fluorescentne ?tedljive sijalice nisu primjenjive u reflektorima usmjerene svjetlosti, jer je svjetlosno tijelo u njima deset puta ve?e od ?arne niti, ?to ne dozvoljava usko fokusiranje snopa. Zbog visoke cijene, "?tedne" lampe su ?e??e predmet kra?e sa javnih mjesta (na primjer, ulazi u stambene zgrade), takve kra?e uzrokuju zna?ajnije materijalna ?teta, a u slu?aju vandalizma (o?te?enje fluorescentne lampe iz huliganskih pobuda) postoji opasnost od kontaminacije prostorije ?ivinim parama.

Dodajte web lokaciju u oznake

Kada se pojavila prva sijalica sa ?arnom niti?

Godine 1809. Englez Delarue gradi prvu lampu sa ?arnom niti (sa platinastom spiralom). 1838. Belgijanac Jobar izume ?arulju sa ?arnom niti. Godine 1854. Nijemac Heinrich G?bel razvio je prvu "modernu" lampu - ugljenisanu bambusovu nit u evakuiranoj posudi. U narednih 5 godina razvio je ono ?to mnogi nazivaju prvom prakti?nom lampom. Godine 1860. engleski hemi?ar i fizi?ar Joseph Wilson Swan pokazao je prve rezultate i dobio patent, ali su pote?ko?e u dobivanju vakuuma dovele do ?injenice da Swanova lampa nije radila dugo i neefikasno.

Dana 11. jula 1874. ruski in?enjer Aleksandar Nikolajevi? Lodigin dobio je patent broj 1619 za lampu sa ?arnom niti. Kao filament koristio je karbonsku ?ipku postavljenu u evakuiranu posudu.

Godine 1875. V. F. Didrikhson je pobolj?ao Lodyginovu lampu tako ?to je ispumpao zrak iz nje i koriste?i nekoliko dla?ica u lampi (ako je jedna od njih izgorjela, sljede?a se automatski uklju?ila).

Engleski pronalaza? Joseph Wilson Swan dobio je britanski patent 1878. za lampu od karbonskih vlakana. U njegovim lampama, vlakno je bilo u atmosferi razrije?enog kisika, ?to je omogu?ilo dobivanje vrlo jakog svjetla.

U drugoj polovini 1870-ih, ameri?ki izumitelj Thomas Edison istra?iva?ki rad u kojoj on poku?ava kao nit razni metali. Godine 1879. patentira lampu sa platinastim ?arnom niti. Godine 1880. vratio se karbonskim vlaknima i stvorio lampu sa ?ivotnim vijekom od 40 sati. U isto vrijeme, Edison je izumio ku?ni rotacioni prekida?. Unato? tako kratkom vijeku trajanja, njegove lampe zamjenjuju do tada kori?tenu plinsku rasvjetu.

Devedesetih godina 18. stolje?a A. N. Lodygin je izumio nekoliko tipova svjetiljki sa nitima od vatrostalnih metala. Lodygin je predlo?io kori?tenje volframovih niti u lampama (ovo su one koje se koriste u svim moderne lampe) i molibdena i uvrnuti filament u obliku spirale. Napravio je prve poku?aje da ispumpa zrak iz lampe, ?to je sprije?ilo oksidaciju niti i vi?estruko produ?ilo njihov vijek trajanja. Prva ameri?ka komercijalna lampa s volframovim vlaknom naknadno je proizvedena pod Lodyginovim patentom. Izra?ivao je i lampe punjene plinom (sa karbonskim niti i du?i?nim punjenjem).

Od kasnih 1890-ih pojavile su se lampe sa ?arnom niti napravljenom od magnezijum oksida, torijuma, cirkonija i itrijuma (Nernst lampa) ili filamentom od metalnog osmijuma (Auer lampa) i tantala (Bolton i Feuerlein lampa). Godine 1904 Ma?ari dr Sandor Just i Franjo Hanaman dobili su patent br. 34541 za kori?tenje volframove niti u svjetiljkama. U Ma?arskoj su proizvedene prve takve lampe koje su u?le na tr?i?te preko ma?arske kompanije Tungsram 1905. Godine 1906. Lodygin je prodao patent za volframovu nit kompaniji General Electric.

Iste 1906. godine u SAD je izgradio i pustio u rad postrojenje za elektrohemijsku proizvodnju volframa, hroma i titana. zbog visoka cijena Patent za volfram nalazi samo ograni?enu primjenu.1910. William David Coolidge izume pobolj?anu metodu za proizvodnju volframove niti. Nakon toga, volframova nit istiskuje sve ostale vrste filamenata.

Preostali problem s brzim isparavanjem filamenta u vakuumu rije?io je ameri?ki nau?nik, poznati specijalista u oblasti vakuumske tehnologije, Irving Langmuir, koji je, rade?i od 1909. u General Electricu, uveo u proizvodnju punjenje sijalice s inertnim, ta?nije, te?kim plemenitim plinovima (posebno argonom), ?to je zna?ajno produ?ilo njihovo vrijeme rada i pove?alo izlaz svjetlosti.

efikasnost i trajnost

Gotovo sva energija dovedena u lampu pretvara se u zra?enje. Gubici zbog provo?enja toplote i konvekcije su mali. Za ljudsko oko, me?utim, dostupan je samo mali raspon valnih du?ina ovog zra?enja. Glavni dio zra?enja le?i u nevidljivom infracrvenom opsegu i percipira se kao toplina.

Koeficijent korisna akcija?arulje sa ?arnom niti dosti?u svoju maksimalnu vrijednost od 15% na temperaturi od oko 3400 K. Na prakti?no dosti?nim temperaturama od 2700 K ( obicna lampa pri 60 W) efikasnost je 5%.

Kako temperatura raste efikasnost lampe?arenje se pove?ava, ali je njegova trajnost zna?ajno smanjena. Na temperaturi filamenta od 2700 K, ?ivotni vek lampe je pribli?no 1000 sati, na 3400 K samo nekoliko sati, uz pove?anje napona od 20%, sjaj se udvostru?uje. U isto vrijeme, vijek trajanja je smanjen za 95%.

Smanjenje napona napajanja, iako smanjuje efikasnost, ali pove?ava trajnost. Dakle, sni?avanje napona za pola (kada je spojeno u seriju) smanjuje efikasnost za oko 4-5 puta, ali produ?ava vijek trajanja za skoro hiljadu puta. Ovaj efekat se ?esto koristi kada je potrebno obezbediti pouzdano osvetljenje u slu?aju nu?de bez posebnih zahteva za osvetljenjem, na primer na sletanja. ?esto je za to, kada se napaja izmjeni?nom strujom, lampa spojena u seriju s diodom, zbog ?ega struja te?e u lampu samo tijekom pola ciklusa.

Budu?i da je tro?ak ?arulje sa ?arnom niti koja se tro?i tokom vijeka trajanja elektri?ne energije deset puta ve?i od cijene same ?arulje, postoji optimalni napon pri kojem je tro?ak svjetlosnog toka minimalan. Optimalni napon je ne?to ve?i od nazivnog napona, tako da su na?ini pove?anja trajnosti smanjenjem napona napajanja apsolutno neisplativi sa ekonomske ta?ke gledi?ta.

Ograni?eni vijek trajanja ?arulje sa ?arnom niti je u manjoj mjeri posljedica isparavanja materijala niti tokom rada, a u ve?oj mjeri nehomogenosti koje nastaju u niti. Neravnomjerno isparavanje filamentnog materijala dovodi do pojave tankih sekcija sa pove?anim elektri?nim otporom, ?to dovodi do vi?e vi?e toplote i isparavanje materijala na takvim mjestima. Kada jedno od ovih su?enja postane toliko tanko da se materijal sa ?arnom niti u tom trenutku topi ili potpuno ispari, struja se prekida i lampa prestaje.

Najve?e tro?enje niti javlja se pri o?trom dovodu napona na lampu, stoga je mogu?e zna?ajno pove?ati njen vijek trajanja kori?tenjem razli?ite vrste ure?aji za meko pokretanje.

Volframova nit ima otpornost na hladno?u koja je samo 2 puta ve?a od otpornosti aluminijuma. Kada lampa pregori, ?esto se de?ava da pregore bakarne ?ice, povezuju?i kontakte baze sa dr?a?ima spirale. Dakle, konvencionalna lampa od 60 W u trenutku uklju?ivanja tro?i preko 700 W, a lampa od 100 W tro?i vi?e od kilovata. Kako se spirala zagrijava, njen otpor se pove?ava, a snaga pada na nominalnu vrijednost.

Da bi se izjedna?ila vr?na snaga, mogu se koristiti termistori s otporom koji sna?no pada dok se zagrijavaju, reaktivni balast u obliku kapacitivnosti ili induktivnosti, dimeri (automatski ili ru?ni). Napon na lampi se pove?ava kako se spirala zagrijava i mo?e se koristiti za ran?iranje balasta s automatikom. Bez isklju?ivanja balasta, lampa mo?e izgubiti od 5 do 20% snage, ?to tako?er mo?e biti korisno za pove?anje resursa.

Niskonaponske ?arulje sa ?arnom niti pri istoj snazi imaju du?i vijek trajanja i svjetlosni u?inak zbog ve?eg popre?nog presjeka tijela sa ?arnom niti. Stoga je preporu?ljivo koristiti u svjetiljkama s vi?e lampi (lusteri). serijska veza lampe na ni?i napon umjesto paralelnog povezivanja lampi na mre?ni napon. Na primjer, umjesto ?est sijalica od 220V 60W spojenih paralelno, koristite ?est sijalica od 36V 60W povezanih serijski, odnosno zamijenite ?est tankih spirala jednom debelom.

Vrste lampi

?arulje sa ?arnom niti dijele se na (pore?ane po pove?anju efikasnosti):

• vakuum (najjednostavniji);
• argon (azot-argon);
• kripton (pribli?no + 10% svjetline od argona);
• ksenon (2 puta svjetliji od argona);
• halogen (punilo I ili Br, 2,5 puta svjetlije od argona, dug vijek trajanja, ne vole nedovoljno kuhanje, jer halogen ciklus ne radi);
• halogen sa dve tikvice (efikasniji ciklus halogena zbog boljeg zagrevanja unutra?nje tikvice);
• ksenon-halogen (punilo Xe + I ili Br, najefikasnije punilo, do 3 puta svjetlije od argona);
• ksenon-halogen sa IR reflektorom (s obzirom da je ve?ina zra?enja lampe u IR opsegu, refleksija IR zra?enja u lampu zna?ajno pove?ava efikasnost; napravljene su za lova?ke lampe);
• ?arulja sa premazom koji pretvara infracrveno zra?enje u vidljivi opseg. Razvijaju se lampe sa visokotemperaturnim fosforom, koji kada se zagreju, emituju vidljivi spektar.

Kako radi lampa sa ?arnom niti?

Retro sijalica je divna stvar, bez sumnje. Ali kako je sve to ure?eno? Po ?emu se Edisonova sijalica razlikuje od normalne? Da budem iskren, skoro ni?ta. Sada stavimo sve na police.

Prvo definicija.lampa sa ?arnom niti- Izvor svjetlosti , u kojem svjetlost emituje spiralu, to je u?arena niti, tako?er je u?areno tijelo koje se zagrijava elektri?nom strujom na visoke temperature. Naj?e??e kori?tena spirala je napravljena od vatrostalnog metala, na primjer volfram ili karbonski konac. Kako bi se sprije?ila oksidacija grija?eg tijela pri kontaktu sa zrakom, stavlja se u vakuum, ispumpavaju?i zrak iz staklene tikvice.

Princip rada

U bilo kojoj ?arulji sa ?arnom niti, bilo obi?noj ili retro, koristi se efekat zagrijavanja vodi?a dok prolazi kroz njega. elektri?na struja . Temperatura filamenta raste nakon ?to se elektri?ni krug zatvori. Da bi se dobilo vidljivo zra?enje, potrebno je da temperatura zra?e?eg tijela prelazi 570 stepeni (temperatura po?etka crvenog sjaja vidljivog ljudskom oku u mraku). Za ljudski vid, optimalan, fiziolo?ki najpogodniji, spektralni sastav vidljive svjetlosti odgovara zra?enju s povr?inskom temperaturom Sun?eve fotosfere od 5770 K. Me?utim, nisu poznate ?vrste supstance koje mogu izdr?ati temperaturu solarne fotosfere bez razaranja, pa se radne temperature ?arulja sa ?arnom niti le?e u rasponu od 2000-2800 C. Vatrostalni i relativno jeftin volfram se koristi u usijanim tijelima moderne ?arulje sa ?arnom niti ( temperatura topljenja 3410 °C), renijum i (vrlo retko) osmijum. Zbog toga je spektar ?arulja sa ?arnom niti pomjeren u crveni dio spektra. Samo mali dio elektromagnetnog zra?enja le?i u podru?ju vidljive svjetlosti, a glavni udio otpada na infracrveno zra?enje i do?ivljava se kao toplota. ?to je ni?a temperatura tijela sa ?arnom niti, to je manji udio energija dovedena u zagrijanu ?icu pretvara se u korisnu vidljivo zra?enje, a zra?enje se ?ini jo? "crvenim". Shodno tome, retro sijalice se razlikuju od konvencionalnih po tome ?to slabije zagrijavaju nit. Zbog toga filament sporije isparava i du?e funkcionira.

Retro sijalice su, ina?e, tako?e korisne. Na tipi?nim temperaturama ?arulja od 2200-2900 K emituje se ?u?kasta svjetlost, razli?ita od dnevne svjetlosti. Toplo uve?e< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку melatonin, va?an za regulaciju dnevni ciklusi tijelo (kr?enje njegove sinteze negativno utje?e na zdravlje).

U atmosferskom zraku na visokim temperaturama, volfram brzo oksidira, formiraju?i karakteristi?an bijeli premaz na unutra?njoj povr?ini lampe kada izgubi nepropusnost. Iz tog razloga, tijelo volframove niti se stavlja u zatvorenu tikvicu iz koje se, tokom proizvodnje lampe, ispumpava zrak. Postoje, jo? ?e??e, lampe punjene gasom: u njima je sijalica napunjena inertnim gasom - obi?no argon. Pove?an pritisak u sijalici sijalica punjenih gasom smanjuje brzinu isparavanja volframove niti. Ovo ne samo da produ?ava ?ivotni vek lampe, ve? omogu?ava i pove?anje temperature tela ?arne niti. Dakle, blistav efikasnost raste, a emisioni spektar se pribli?ava bijelom. Unutra?nja povr?ina sijalice lampe punjene gasom sporije tamni kada se materijal sa ?arnom niti raspr?i tokom rada, kao kod vakuumske lampe. Retro sijalice se obi?no prave od vakuumskih sijalica, ali ih neki proizvo?a?i prave plinskim.

Dizajn

Dizajn ?arulje sa ?arnom niti. Na dijagramu: 1 - tikvica; 2 - ?upljina tikvice; 3 - navoj (tijelo filamenta); 4, 5 - elektrode; 6 - kuke-dr?a?i konca; 7 - noga lampe; 8 - osigura?; 9 - osnovno ku?i?te; 10 - osnovni izolator (staklo); 11 - kontakt dna baze.

Dizajn ?arulja sa ?arnom niti je vrlo raznolik, ali potro?a?ke razlike su uglavnom u snazi, obliku i veli?ini sijalice i vrsti postolja.

U dizajnu svjetiljki op?e namjene predvi?en je osigura? - veza od legure feronikla zavarena u razmak jednog od strujnih vodova i smje?tena izvan ?arulje lampe - obi?no u kraku. Svrha osigura?a je da sprije?i lomljenje sijalice kada se ?arna nit pukne tokom rada.

Filament

Oblici grija?ih tijela su vrlo raznoliki i zavise od njih funkcionalna namjena lampe. Telo sa ?arnom niti prvih lampi je napravljeno od ugalj. U modernim lampama se koriste gotovo isklju?ivo spirale iz volfram. Da bi se smanjila veli?ina tijela filamenta, obi?no mu se daje oblik spirale. U slu?aju retro sijalica, gdje je umjetni?ki efekat va?an, spirala se pri?vr??uje kako je potrebno za umjetni?ki efekat, na primjer, imitira se spirala u povijesnim Edison sijalicama. U slu?aju konvencionalnih sijalica, spirala je ?esto u obliku ?esterokuta kako bi se osigurao ujedna?en sjaj.

postolje

Oblik postolja sa navoj konvencionalne ?arulje sa ?arnom niti je predlo?eno Joseph Wilson Swan ili, prema drugim izvorima, Lewis Howard Latimer - u firmi Edison. Dimenzije postolja su standardizovane. Kod lampi doma?u upotrebu naj?e??e Edisonove baze E14, E27 i E40 (broj ozna?ava vanjski pre?nik u mm).

SAD i Kanada koriste razli?ite postolje (to je dijelom zbog ostali naponi u mre?ama- 110 V, tako da druge veli?ine sokova spre?avaju slu?ajno uvrtanje evropskih lampi predvi?enih za druga?iji napon: E12 (kandelabra), E17 (srednji), E26 (standardni ili srednji), E39 (mogul).

Zanimljivosti

"Stoljetna lampa"

• U Sjedinjenim Dr?avama, jedna od vatrogasnih jedinica u Livermoreu u Kaliforniji ima 60-vatnu ru?no izra?enu lampu poznatu kao Centennial Lamp. Stalno gori vi?e od 114 godina, od 1901. godine. Neuobi?ajeno dug ?ivotni vijek lampe osiguran je uglavnom radom male snage (4 vata), na dubokoj maloj udaljenosti, uz vrlo nisku efikasnost. Sijalica uklju?enaGuinnessova knjiga rekorda 1972. godine. Fotografije ove sijalice se ?esto objavljuju kao "retro sijalice"...
• U SSSR-u, nakon implementacije lenjinisti?kog plana GOELRO, lampa sa ?arnom niti je dobila nadimak "Ilji?eva sijalica". Danas se to naj?e??e naziva obi?na lampa sa ?arnom niti koja visi sa plafona na elektri?nom kablu bez plafona.
• Za izradu obi?ne sijalice potrebno je najmanje 7 metala.

Danas je te?ko zamisliti ?ivot ljudi bez elektri?ne lampe. Ovaj prili?no jednostavan ure?aj koristi se za rasvjetu razne prostorije i ulice. Postoji veliki broj vrste sijalica, koje se razlikuju po snazi svjetlosti i principu rada. U posljednje vrijeme sve vi?e korisnika obra?a pa?nju na ure?aje koji ?tede energiju, ali obi?na ?arulja sa ?arnom niti ne ?uri izgubiti tlo pod nogama.

Princip rada

Princip rada ?arulje sa ?arnom niti je prili?no jednostavan., kao i dizajn ovog ure?aja. Elektri?na struja prolazi kroz vatrostalni provodnik i zagrijava ga do visoke temperature. Treba napomenuti da temperatura grijanja ovisi o naponu koji se dovodi na ure?aj. Prema Planckovom zakonu, zagrijani provodnik je sposoban generirati elektromagnetne valove.

?to je temperatura vi?a, to je kra?a talasna du?ina emitovanog zra?enja. Talasi vidljivog spektra pojavljuju se kada se provodnik zagrije na nekoliko hiljada stepeni Kelvinove skale. Ako je spirala sijalica zagrijati do 5000 K, tada ?e svijetliti neutralnom svjetlo??u (sli?no onome ?to Sunce emituje). Kako se temperatura smanjuje, boja sjaja ?e se po?eti mijenjati prvo u ?utu, a zatim u crvenu.

U lampama se najve?i dio energije pretvara u toplinu, a samo mali dio se pretvara u svjetlosni tok. Tako?er treba imati na umu da su ljudski organi vida u stanju da percipiraju samo odre?eni raspon svjetlosnih valova. Da biste pove?ali osvjetljenje prostorije, potrebno je pove?ati temperaturu spirale. Me?utim, to je mogu?e samo do odre?enog pokazatelja, koji je ograni?en svojstvima materijala provodnika.

Na ovaj na?in, Maksimalna temperatura sijalica je 3410 stepeni na Celzijusovoj skali. Dalje zagrijavanje volframa ?e dovesti do deformacije i topljenja materijala. Me?utim, ?ak i ova temperatura mo?e se posti?i samo pod odre?enim uvjetima okoline. Ako volfram do?e u kontakt sa kiseonikom, pretvara se u oksid. Kada se vazduh ispumpava iz sijalice, bi?e mogu?e napraviti lampu maksimalne snage od 25 vati. Ja?i ure?aji sadr?e inertne plinove u tikvici.

Karakteristike dizajna

Iako se lampe razlikuju po dizajnu, imaju tri zajedni?ki element- provodnici, provodnik i staklena sijalica. Za neke ure?aje posebne namjene postolja mo?da nema, jer se koriste razli?ite vrste dr?a?a. Tako?e, ponekad je u sijalice ugra?en feronikel osigura?. Naj?e??e se montira u nogu, tako da se nakon kvara provodnika sijalica ne sru?i.

Kada se filament pukne, pojavljuje se elektri?ni luk koji topi preostali materijal. Supstanca u rastopljenom stanju pada na staklenu posudu i mo?e naru?iti njen integritet. Osigura? je u stanju sprije?iti proces topljenja spirale. Me?utim, ova tehnologija nije u ?irokoj upotrebi zbog niske efikasnosti.

Ako govorimo o tome od ?ega se sastoji sijalica, onda je potrebno napomenuti glavne strukturne elemente. To uklju?uje:

• tikvica od stakla;
• provodnik zra?enja;
• elektrode;
• postolje;
• gasno okru?enje;
• dr?a?i provodnika za zra?enje.

Boca i gasovita sredina

Zahvaljuju?i staklenoj posudi, filament je za?ti?en od procesa oksidacije koji nastaje kada materijal zra?e?eg vodi?a stupi u interakciju s kisikom. Prvo elektri?ne lampe inkandescencije su napravljene vakuumskom bocom. Sada se pomo?u ove tehnologije proizvode samo ure?aji male snage. Za proizvodnju sna?nijih ure?aja naj?e??e se koristi mje?avina du?ika i argona ili sam argon. Tako?er, tikvice nekih lampi mogu sadr?avati ksenon ili kripton. Indeks toplotnog zra?enja materijala filamenta zavisi od molarne mase gasa.

Posebnu grupu ?ine halogene sijalice, u ?iju staklenu posudu se pumpa gas halogene grupe. Kada se zagrije, materijal zra?nog vodi?a isparava i reagira s tim plinovima. Primljeno tokom hemijski proces tvar se brzo raspada pod utjecajem visoke temperature i vra?a se u filament. Kao rezultat, ne samo da se pove?ava Efikasnost ure?aja, ali i produ?ava njegov vijek trajanja.

Provodnik za zra?enje

Oblik filamenta mo?e biti bilo koji i ovisi o specifi?nostima ure?aja. Naj?e??e, u konvencionalnoj sijalici, provodnik ima okrugli presjek, ali mo?ete prona?i i traku. Treba napomenuti da ?ak se i drveni ugalj koristio u prvim lampama, sposoban da se zagreje do temperature od 3559 stepeni Celzijusa. Me?utim, u savremenim aparatima Glavni materijal filamenta je volfram.

Tako?e, ovaj element mo?e biti napravljen od legure osmijuma sa volframom. Izbor vrste spirale nije slu?ajan, jer o tome ovise njegove dimenzije. U modernim svjetiljkama mogu se koristiti dvostruke zavojnice, pa ?ak i tri zavojnice. Dobijaju se ponovnim uvijanjem. To vam omogu?ava da pove?ate efikasnost ure?aja zbog smanjenja rasipanje topline.

Baza lampe

Ovaj element je standardizovan i ima odre?eni oblik i dimenzije. Kao rezultat, lako mo?ete zamijeniti sijalicu nakon ?to pokvari. . Danas se naj?e??e koriste ure?aji sa E14 bazom., E27, kao i E40. Dekodiranje ove oznake je izuzetno jednostavno - brojevi iza slova E ozna?avaju vanjski promjer elementa.

Budu?i da sada postoji veliki broj vrsta svjetiljki, neke od njih se razlikuju po dizajnu baze. Na primjer, postoje ure?aji koji se dr?e u kertrid?u zbog trenja. Tako?er treba napomenuti da baza u ure?aju ?arulje sa ?arnom niti obavlja sljede?e funkcije:

• povezuje nekoliko elemenata;
• predstavlja jedan od kontakata;
• omogu?ava vam da bezbedno montirate ure?aj u kertrid?.

Prednosti i nedostaci

Sve tehni?ki ure?aji imaju ne samo prednosti nego i nedostatke. Sijalice sa ?arnom niti nisu izuzetak.

Pozitivne osobine

Jedna od glavnih prednosti ovih ure?aja je jednostavnost dizajna, ?to ?ini cijenu proizvoda niskom. Sada mo?ete lako kupiti ure?aj ?eljene snage i dimenzija. Jednako va?na prednost klasi?nih sijalica je spektar luminiscencije njihovog zra?e?eg elementa. Po?to je najbli?e sun?eva svetlost, ne mo?e negativno uticati na organe vida.

Zagrijana nit ima termi?ku inerciju, tako da je svjetlost koju emituje prakti?ki li?ena pulsiranja. Ovo razlikuje obi?ne sijalice?arulja od drugih vrsta proizvoda (na primjer, fluorescentne svjetiljke). U proizvodnji se ovi ure?aji ne koriste ?tetne materije zbog ?ega za njihovo odlaganje nisu potrebne posebne tehnologije.

Negative Properties

Jedan od glavnih nedostataka ure?aja mo?e se smatrati ovisnost o indikatoru napona napajanja. Ako se pove?ava i prelazi dozvoljene granice, spirala se brzo istro?i. Kada napon opadne, svjetlosni tok koji emituje ure?aj tako?er se smanjuje.

Osim toga, treba imati na umu da je zra?e?i element dizajniran za rad tokom dugog vremenskog perioda. Indeks otpora hladnog namotaja je znatno ni?i u odnosu na re?im rada.

Zbog toga se u trenutku uklju?ivanja javlja jak strujni udar koji dovodi do isparavanja materijala filamenta. Dakle, vijek trajanja ure?aja ovisi o broju uklju?ivanja.

Me?utim, ovaj nedostatak se mo?e prevladati kori?tenjem posebnih mekih pokreta?a - dimera. Tako?er, uz njihovu pomo?, mo?ete podesiti svjetlosni tok u prili?no ?irokom rasponu.

Najozbiljniji nedostatak sijalica sa ?arnom niti je njihova niska efikasnost. Ve?ina elektri?ne energije se pretvara u toplinu, koja se raspr?uje u okoli?. Sada se sve vi?e koristi LED lampa omogu?avaju?i u?tedu na struji.