Historie v?skytu. P??stroj. V?b?r kvalitn? lampy

Historie lamp. V sou?asn? dob? je t??k? potkat ?lov?ka, kter? by se v ??rovk?ch nevyznal. Navrhovan? pokrok v oblasti osv?tlovac?ch za??zen? alternativn? zdroje sv?tlo - z??ivky a diodov? v?bojky v?ak v n?kter?ch ohledech zat?m nedok?zaly p?ekonat oby?ejnou "Ilji?ovu ??rovku".

Historie ??rovky je velmi slo?it? a jej?mu vzhledu p?edch?zely vyn?lezy mnoha v?dc? a vyn?lezc?.

Podle obecn? p?ij?man? verze to za?alo v roce 1872, kdy rusk? v?dec A.N. Lodygin uhodl p?esko?it elekt?ina p?es uhl?kovou ty?.

Samotn? ty? byla v bezvzduchov?m prostoru pr?hledn? sklen?n? ba?ky. Zv??en? proudu zp?sobilo intenzivn?j?? sv?teln? v?kon, dokud nebylo dosa?eno bodu t?n? a lampa zhasla. Tak bylo experiment?ln? zji?t?no optim?ln? re?imy pr?ce pro prvn? ??rovky ao rok pozd?ji - v roce 1873 v Petrohrad? bylo poprv? testov?no n?kolik luceren s takov?mi lampami.

Sou?asn? s Lodyginem se americk? vyn?lezce Thomas Edison zab?val v?vojem ??rovky. V roce 1879 jako prvn? patentoval ??rovku s uhl?kov?m vl?knem, co? n?sledn? slou?ilo jako d?vod, pro? jej mnoz? pova?ovali za skute?n?ho „otce ??rovky“.

Ve skute?nosti, jak u? to v oblasti technick?ch vyn?lez? b?v?, byla lampa vynalezena v r rozd?ln? zem? t?m?? sou?asn?, tak?e nelze s jistotou ??ci, komu pat?? autorstv?.

P?i pr?ci na vylep?en? ??rovky s uhl?kov?m vl?knem navrhl Lodygin v roce 1890 nahradit ?havic? vl?kno kovov?m vyroben?m ze ??ruvzdorn?ho kovu - wolframu. Na rozd?l od jin?ch elektricky vodiv?ch materi?l? m? wolfram velmi vysok? bod t?n?, kolem 3410 °C.

Edison z?rove? navrhuje pou??t j?m vynalezen? z?vitov? z?suvkov? syst?m p?i konstrukci lamp. Tento design se do na?? doby dostal prakticky bez v?razn?j??ch zm?n. Patice ??rovek je ozna?ena „E-XX“, kde „E“ je Edisonova patice (Edison Screw) a „XX“ je vn?j?? pr?m?r v mm. V Evrop? a na ?zem? postsov?tsk?ho prostoru jsou E27 a E14 ?iroce pou??v?ny.

Na americk?m kontinentu se pou??vaj? jin? velikosti z?kladny, aby se zabr?nilo kompatibilit? s evropsk?mi prot?j?ky, proto?e nap?t? v elektrick?ch s?t?ch je odli?n? (120 V vs. 220 V). V roce 1910 americk? fyzik Langmuir navrhl nahradit wolframov? vl?kno jedn?m sto?en?m do tenk? spir?lky, co? umo?nilo zmen?it rozm?ry sklen?n? ba?ky, zlep?it provozn? re?im lampy a zv??it sv?teln? v?kon.

p??stroj. Modern? ??rovka, i p?es svou zd?nlivou jednoduchost, ve skute?nosti zt?les?uje mnoho vyn?lez? a objev?. Pro v?robu ?hav?c?ch spir?l se v sou?asnosti krom? drah?ho wolframu pou??v? osmium nebo jejich slou?eniny. Ba?ka p?estala b?t pouh?m vakuem – velmi ?asto ji za?ali plnit inertn?m plynem (argon, krypton, xenon atd.).

Takov? ?e?en? umo?nilo eliminovat tlak atmosf?ry na vakuovou ba?ku a tak? prodlou?it celkovou ?ivotnost lampy. Faktem je, ?e elektrick? proud proch?zej?c? wolframovou spir?lou zp?sobuje jej? zah??v?n? a ?hnut?. P?i zah??t? na tak vysok? teploty (a? 2900°C) v bezvzduchov? ba?ce se wolfram za?ne intenzivn? odpa?ovat a usazovat se na skle. Sklo postupn? ztr?c? pr?hlednost a intenzita sv?teln?ho v?konu se sni?uje a doba trv?n? vl?kna se sni?uje.

V?ichni v?me, jak nep??jemn? je pohled na jasn? sv?tlo pr?hledn? ??rovky, tak?e pr?mysl vyr?b? nejen pr?hledn? ba?ky, ale tak? matn?. D?ky tomu se sv?tlo ukazuje jako trochu rozpt?len? a m?k??, i kdy? m?rn? ztr?c? na intenzit?.

Vybrat kvalitn? ??rovku nen? tot?? jednoduch? ?kol jak by se mohlo na prvn? pohled zd?t. Mnoho lid? m? st?le v dom?cnosti ??rovky, kter? jsou v provozu p?t a v?ce let a stane se, ?e ned?vno zakoupen? lampa vyho?ela. Za??zen? oby?ejn? ??rovky je zn?zorn?no na obr?zku:

kde: 1 - sklen?n? ??rovka; 2 - dutina ba?ky napln?n? inertn?m plynem; 3 - ?hav?c? spir?la; 4, 5 - elektrody; 6 - dal?? spir?lov? podp?ry; 7 - sklen?n? noha; 8 - vn?j?? vodi?; 9 - z?kladna; 10 - z?kladn? izol?tor; 11 - spodn? kontakt z?kladny.

V?b?r ??rovky. P?i n?kupu lampy byste m?li zkontrolovat sklo ??rovky na p??tomnost ciz?ch inkluz?, proto?e pouze v tomto p??pad? je zaji?t?na jej? dostate?n? pevnost. P?i spr?vn? praxi lze kvalitu pou?it?ho skla zkontrolovat lehk?m poklep?n?m falangou prstu - zvuk by m?l b?t trochu tlumen?, „siln?“. Na kovov? z?kladn? by nem?lo b?t ??dn? po?kozen? - d?ry nebo prom??kliny.

P??tomnost mal?ho otvoru na z?kladn? neznamen?, ?e je lampa zcela nefunk?n?, ale nut? v?s p?em??let o spr?vnosti v?robn?ch nebo p?epravn?ch proces?. Spodn? kontakt z?kladny m??e b?t ?irok? - o pr?m?ru asi 7 mm, nebo mo?n? ?zk? - 5 mm. ?irok? kontakt je v?hodn?j??, proto?e poskytuje dobr? kontakt ve skl??idle i p?i m?rn?m posunut? vnit?n? kontaktn? desky (jazyka).

V?t?ina modern?ch sv?tilen v?ak p?ich?z? s ?zk?mi spodn?mi kontakty, tak?e m??e nastat situace, kdy nen? z ?eho vyb?rat. Ba?ka mus? b?t bezpe?n? upevn?na kartu?? a nezaost?vat v m?stech lepen?. Vn?j?? vodi? (8) lze p?ipojit k z?kladn? bu? klasick?m p?jen?m nebo bodov?m sva?ov?n?m.

P?jen? by m?lo b?t mal? a ?ist? a p?i sva?ov?n? pevn? dr?et. ?havic? sv??ka (3) se nesm? p??li? prov??ovat. Pokud k tomu dojde, lampa ji? byla pou?ita a spir?la se trochu nat?hla. Vysoce d?le?it? bod je kontrola kvality zalisov?n? spir?ly na spoj?ch elektrod s n? (4, 5).

Nedostate?n? zalisov?n? v?razn? sni?uje ?ivotnost lampy. U vysoce kvalitn?ch sv?tilen nem? noha (7) na boku otvory. Uveden? provozn? nap?t? mus? b?t vy??? ne? skute?n? nap?t?. To znamen?, ?e navzdory standardu 220 V. je v?hodn?j?? zvolit lampy s 230-240 V. Je t?eba zvl??t? poznamenat, ?e nap?t? nad 240 V drasticky sni?uje ?ivotnost lampy.

Modern? trh s osv?tlen?m je dnes reprezentov?n nejen r?zn?mi sv?tidly, ale tak? sv?teln?mi zdroji. Jednou z nejstar??ch ??rovek na?? doby jsou ??rovky (LN).

I kdy? dnes existuj? lep?? sv?teln? zdroje, lid? st?le hojn? vyu??vaj? k osv?tlen? ??rovky. r?zn? druhy prostory. Zde budeme zva?ovat tak d?le?it? parametr t?chto lamp, jako je teplota oh?evu b?hem provozu, stejn? jako teplota barvy.

Vlastnosti sv?teln?ho zdroje

??rovky jsou v?bec prvn?m zdrojem elektrick?ho sv?tla, kter? vynalezl ?lov?k. Tento produkt m??e m?t r?zn? v?kon (od 5 do 200 W). Ale nej?ast?ji pou??van? modely jsou 60 watt?.

Pozn?mka! Nejv?t?? nev?hodou ??rovek je vysok? spot?eba energie. Z tohoto d?vodu se po?et LN, kter? jsou aktivn? vyu??v?ny jako sv?teln? zdroj, ka?d?m rokem sni?uje.

Ne? p?istoup?me k posouzen? parametr?, jako je teplota oh?evu a teplota barvy, je nutn? porozum?t konstruk?n?m prvk?m takov?ch lamp a principu jejich fungov?n?.
??rovky p?i sv? pr?ci p?em??uj? elektrickou energii proch?zej?c? wolframov?m vl?knem (spir?lou) na sv?tlo a teplo.
K dne?n?mu dni je z??en? podle sv?ch fyzik?ln?ch vlastnost? rozd?leno do dvou typ?:

Za??zen? ??rovky

• tepeln?;
• sv?t?lkuj?c?.

Tepeln?, kter? je charakteristick? pro ??rovky, ozna?uje sv?teln? z??en?. Pr?v? na tepeln?m z??en? je z??e zalo?ena ??rovka?hav?c?.
??rovky se skl?daj? z:

• sklen?n? ba?ka;
• ??ruvzdorn? wolframov? vl?kno (??st spir?ly). D?le?it? prvek cel? ??rovka, proto?e pokud je vl?kno po?kozeno, ??rovka p?estane sv?tit;
• podstavec.

B?hem provozu takov?ch lamp doch?z? ke zv??en? t0 vl?kna v d?sledku pr?chodu skrz n?j elektrick? energie ve form? proudu. Aby se zabr?nilo rychl?mu vyho?en? z?vitu ve spir?le, je z ba?ky od?erp?v?n vzduch.
Pozn?mka! U pokro?ilej??ch model? ??rovek, co? jsou halogenov? ??rovky, je do ??rovky nam?sto vakua pumpov?n inertn? plyn.
Wolframov? vl?kno je instalov?no ve spir?le, kter? je upevn?na na elektrod?ch. Ve spir?le je nit uprost?ed. Elektrody, na kter? je instalov?no spir?lov? a wolframov? vl?kno, jsou p?ip?jeny r?zn? prvky: jeden ke kovov? obj?mce z?kladny a druh? ke kovov? kontaktn? desce.
V d?sledku t?to konstrukce ??rovky zp?sob? proud proch?zej?c? spir?lou zah??v?n? (zv??en? t0 uvnit? ??rovky) vl?kna, proto?e p?ekon?v? jeho odpor.

Princip ??rovky

Funk?n? ??rovka

K zah??v?n? LN b?hem provozu doch?z? v d?sledku Designov? vlastnosti zdroj sv?tla. Pr?v? kv?li siln?mu zah??v?n? b?hem provozu se provozn? doba lamp v?razn? zkracuje, tak?e dnes nejsou tak ziskov?. V tomto p??pad? doch?z? vlivem zah??v?n? vl?kna ke zv??en? t0 samotn? ??rovky.

Princip ?innosti LN je zalo?en na p?em?n? elektrick? energie, kter? proch?z? vl?kny spir?ly, na sv?teln? z??en?. V tomto p??pad? m??e teplota vyh??van? nit? dos?hnout 2600-3000 °C.

Pozn?mka! Teplota t?n? wolframu, ze kter?ho jsou spir?lov? vl?kna vyrobena, je 3200-3400 °C. Jak vid?te, norm?ln? teplota oh?evu nit? nem??e v?st k za??tku procesu taven?.

Spektrum lamp s takovou strukturou se v?razn? li?? od spektra denn?ho sv?tla. U takov? lampy bude spektrum vyza?ovan?ho sv?tla charakterizov?no p?evahou ?erven?ch a ?lut?ch paprsk?.
Nutno podotknout, ?e ba?ky v?ce modern? modely LN (halogen) nejsou vakuovan? a tak? ve sv?m slo?en? neobsahuj? spir?lovou nit. M?sto toho jsou do ba?ky ?erp?ny inertn? plyny (argon, dus?k, krypton, xenon a argon). Takov? konstruk?n? vylep?en? vedla ke skute?nosti, ?e teplota oh?evu ba?ky b?hem provozu se pon?kud sn??ila.

V?hody a nev?hody sv?teln?ho zdroje

Navzdory skute?nosti, ?e dnes je trh se sv?teln?mi zdroji pln? nejr?zn?j??ch model?, ??rovky jsou na n?m st?le pom?rn? b??n?. Zde m??ete naj?t produkty pro r?zn? mno?stv? watt? (od 5 do 200 watt? a v?ce). Nejobl?ben?j?? ??rovky jsou od 20 do 60 watt?, stejn? jako 100 watt?.

Rozsah v?b?ru

LN jsou nad?le ?iroce pou??v?ny, proto?e maj? sv? v?hody:

• p?i zapnut? dojde k zap?len? sv?tla t?m?? okam?it?;
• mal? rozm?ry;
• n?zk? n?klady;
• modely, v jejich? ba?ce je pouze vakuum, jsou produkty ?etrn? k ?ivotn?mu prost?ed?.

Pr?v? tyto v?hody vedly k tomu, ?e LN jsou st?le pom?rn? ??dan? modern? sv?t. V dom?cnostech i v pr?ci se dnes snadno setk?te se z?stupci tohoto osv?tlovac?ho produktu s v?konem 60 W a vy???m.
Pozn?mka! Velk? procento pou?it? LN se t?k? pr?myslu. ?asto se zde pou??v? v?konn? modely(200 W).
??rovky v?ak maj? tak? pom?rn? p?sobiv? seznam nev?hod, mezi kter? pat??:

• p??tomnost oslepuj?c?ho jasu sv?tla vych?zej?c?ho z lamp b?hem provozu. V d?sledku toho je vy?adov?no pou?it? speci?ln?ch ochrann?ch clon;
• b?hem provozu se vl?kno zah??v?, stejn? jako samotn? ba?ka. D?ky siln?mu zah??t? ba?ky, kdy i mal? mno?stv? vody dopadne na jej? povrch, je mo?n? v?buch. ??rovka je nav?c vyh??van? pro v?echny ??rovky (minim?ln? 60 W, minim?ln? ni??? nebo vy???);

Pozn?mka! Zv??en? zah??v?n? ba?ky st?le s sebou nese ur?it? stupe? nebezpe?? poran?n?. Zv??en? teplota sklen?n? ba?ka, p?i dotyku nechr?n?nou k??? m??e zp?sobit pop?leniny. Proto by takov? lampy nem?ly b?t um?st?ny v t?ch lamp?ch, kam d?t? snadno dos?hne. Krom? toho m??e po?kozen? sklen?n? ba?ky zp?sobit ?ezn? poran?n? nebo jin? zran?n?.

?haven? wolframov?ho vl?kna

• vysok? spot?eba elekt?iny;
• v p??pad? poruchy je nelze opravit;
• n?zk? ?ivotnost. ??rovky rychle selh?vaj?, proto?e v okam?iku zapnut? nebo vypnut? sv?tla m??e doj?t k po?kozen? vl?kna spir?ly v d?sledku ?ast?ho zah??v?n?.

Jak vid?te, pou?it? LN s sebou nese mnohem v?ce m?nus? ne? plus?. Za nejd?le?it?j?? nev?hody ?hav?c?ch tlapek se pova?uje zah??v?n? v d?sledku zv??en? teploty uvnit? ??rovky a tak? vysok? spot?eby energie. A to plat? pro v?echny mo?nosti pro lampy s v?konem 5 a? 60 W a v??e.

D?le?it? parametry hodnocen?

Jeden z nejv?ce d?le?it? parametry LN pr?ce je sv?teln? koeficient. Tento parametr m? podobu pom?ru v?konu z??en? viditeln?ho spektra a v?konu spot?ebovan? elekt?iny. U tohoto produktu je to celkem mal? hodnota, kter? nep?esahuje 4 %. To znamen?, ?e LN se vyzna?uje n?zk?m sv?teln?m v?konem.
Mezi dal?? d?le?it? parametry v?konu pat??:

• sv?teln? tok;
• barva t0 nebo barva z??e;
• Nap?jen?;
• ?ivot.

Zva?te prvn? dva parametry, proto?e ?ivotnost? jsme se zab?vali v p?edchoz?m odstavci.

Sv?teln? tok

Sv?teln? tok je Fyzick? mno?stv?, kter? ur?uje mno?stv? sv?teln?ho v?konu v konkr?tn?m sv?teln?m emisn?m toku. Nav?c je tu je?t? jeden d?le?it? aspekt jako sv?teln? v?stup. Ur?uje pro lampu pom?r vyza?ovan? ??rovky sv?teln? tok na v?kon, kter? spot?ebov?v?. Sv?teln? v?kon se m??? v lm/W.

Pozn?mka! Sv?teln? ??innost je ukazatelem hospod?rnosti a ??innosti sv?teln?ch zdroj?.

Tabulka sv?teln?ho toku a sv?teln? ??innosti ??rovek

Jak vid?te, pro n?? sv?teln? zdroj jsou v??e uveden? hodnoty na n?zk? ?rovni, co? ukazuje na jejich n?zkou ??innost.

Barva ??rovky

D?le?it?m ukazatelem je tak? barevn? teplota (t0).
Barva t0 je charakteristikou pr?b?hu intenzity sv?tla ??rovky a je funkc? vlnov? d?lky definovan? pro optick? rozsah. Tento parametr se m??? v kelvinech (K).

Teplota barvy pro ??rovku

Nutno podotknout, ?e barevn? teplota pro LN je p?ibli?n? na ?rovni 2700 K (pro sv?teln? zdroje s v?konem od 5 do 60 W a v??e). Barva t0 LN je v oblasti ?erven?ho a tepeln?ho odst?nu viditeln?ho spektra.
Barva t0 pln? odpov?d? stupni zah??t? wolframov?ho vl?kna, co? zabra?uje rychl?mu selh?n? LN.

Pozn?mka! U jin?ch sv?teln?ch zdroj? (nap??klad LED ??rovky) teplota barvy neud?v?, jak jsou tepl?. S parametrem oh?evu LN 2700 K se LED zah?eje pouze o 80?С.

??m v?t?? je tedy v?kon LN (od 5 do 60 W a v??e), t?m v?ce dojde k oh?evu wolframov?ho vl?kna a samotn? ??rovky. V souladu s t?m, ??m v?t?? bude barva t0. N??e je tabulka, kter? porovn?v? ??innost a spot?ebu energie odli?n? typy??rovky. Jako kontroln? skupina, se kterou se prov?d? srovn?n?, jsou zde br?ny LN s v?konem 20 a? 60 a do 200 W.

Srovn?vac? tabulka v?kon? r?zn?ch sv?teln?ch zdroj?

Jak vid?te, ??rovky v tomto parametru jsou z hlediska spot?eby energie v?razn? ni??? ne? jin? sv?teln? zdroje.

Technologie osv?tlen? a barva z??e

Ve sv?teln? technice je nejd?le?it?j??m parametrem sv?teln?ho zdroje jeho barva t0. D?ky n?mu m??ete ur?it barevn? t?n a barvu sv?teln?ch zdroj?.

Mo?nosti teploty barev

Barva t0 ??rovek je ur?ena barevn?m t?nem a m??e b?t t?? typ?:

• studen? (od 5000 do 120000K);
• neutr?ln? (od 4000 do 50000K);
• tepl? (od 1850 do 20000 K). D?v? ho stearinov? sv??ka.

Pozn?mka! Vzhledem k barevn? teplot? LN je t?eba m?t na pam?ti, ?e se neshoduje se skute?nou tepelnou teplotou produktu, kter? je c?tit p?i dotyku rukou.

U LN se teplota barev pohybuje od 2200 do 30000K. Proto mohou m?t z??en? bl?zk? ultrafialov?mu.

Z?v?r

U jak?hokoli typu sv?teln?ho zdroje je teplota barvy d?le?it?m vyhodnocovac?m parametrem. Z?rove? pro LN slou?? jako odraz stupn? zah??t? produktu p?i jeho provozu. Takov? ??rovky se vyzna?uj? zv??en?m teploty oh?evu p?i provozu, co? je jasn? nev?hoda, kterou modern? sv?teln? zdroje, jako jsou LED ??rovky, postr?daj?. Proto dnes mnoz? d?vaj? p?ednost z??ivk?m a LED ??rovk?m a ??rovky se postupn? st?vaj? minulost?.

Anal?za struktury ??rovky (obr?zek 1, A) zjist?me, ?e hlavn? ??st? jeho konstrukce je vl?knov? t?lo 3 , kter? se p?soben?m elektrick?ho proudu zah?eje a? do vzhledu optick?ho z??en?. To je vlastn? zalo?eno na principu fungov?n? lampy. Upevn?n? t?lesa vl?kna uvnit? lampy se prov?d? pomoc? elektrod 6 , obvykle dr??c? jeho konce. Prost?ednictv?m elektrod je tak? p?iv?d?n elektrick? proud do t?la vl?kna, to znamen?, ?e jsou st?le vnit?n?mi ?l?nky z?v?r?. P?i nedostate?n? stabilit? filamentov?ho t?lesa pou?ijte p??davn? dr??ky 4 . Dr??ky jsou p?ip?jeny na sklen?nou ty?inku 5 , zvan? ty?inka, kter? m? na konci zes?len?. Stonek je spojen se slo?itou sklen?nou ??st? - nohou. Noha, je zn?zorn?na na obr?zku 1, b, skl?d? se z elektrod 6 , tal??e 9 a stonku 10 , co? je dut? trubice, kterou je ?erp?n vzduch z ba?ky lampy. Spole?n? propojen? meziv?stup? 8 , ty?, deska a stonek tvo?? lopatku 7 . Spojen? je provedeno taven?m sklen?n?ch d?l?, p?i kter?m je vytvo?en v?fukov? otvor. 14 spojuj?c? vnit?n? dutinu v?fukov? trubky s vnit?n? dutinou ??rovky. Pro dod?v?n? elektrick?ho proudu do vl?kna p?es elektrody 6 aplikovat st?edn? 8 a extern? n?lezy 11 vz?jemn? spojeny elektrick?m sva?ov?n?m.

Obr?zek 1. Za??zen? elektrick? lampa??rovka ( A) a jeho nohy ( b)

Pro izolaci t?lesa vl?kna, jako? i dal??ch ??st? ??rovky, od vn?j?? prost?ed?, pou??v? se sklen?n? ba?ka 1 . Vzduch z vnit?n? dutiny ba?ky se od?erp? a m?sto toho se na?erp? inertn? plyn nebo sm?s plyn?. 2 , na?e? se konec stonku zah?eje a ut?sn?.

Pro p??vod elektrick?ho proudu do lampy a jej? upevn?n? v elektrick? patron? je lampa vybavena patic? 13 , jeho? p?ipevn?n? k hrdlu ba?ky 1 prov?d? se pomoc? z?kladn?ho tmelu. P?ip?jejte v?vody lampy na odpov?daj?c? m?sta z?kladny 12 .

Rozlo?en? sv?tla lampy z?vis? na tom, jak je t?leso vl?kna um?st?no a jak? m? tvar. Ale to plat? pouze pro lampy s pr?hledn?mi ba?kami. Pokud si p?edstav?me, ?e vl?kno je stejn? jasn? v?lec a prom?tneme z n?j vych?zej?c? sv?tlo na rovinu kolmou k nejv?t?? plo?e sv?t?c?ho vl?kna nebo spir?ly, bude na n?m maxim?ln? sv?tivost. Proto tvo?it spr?vn?mi sm?ry s?ly sv?tla, r?zn? proveden???rovky, vl?kna dost?vaj? ur?it? tvar. P??klady tvar? filament? jsou uvedeny na obr?zku 2. P??m?, nespiralizovan? vl?kno v modern? lampy?haven? se t?m?? nepou??v?. To je zp?sobeno skute?nost?, ?e se zv?t?uj?c?m se pr?m?rem vl?kna se zmen?uj? tepeln? ztr?ty plynem napl?uj?c?m lampu.

Obr?zek 2. Konstrukce topn?ho t?lesa:
A- vysokonap??ov? projek?n? lampa; b- n?zkonap??ov? projek?n? lampa; v- poskytuje stejn? jasn? disk

Velk? mno?stv? topn?ch t?les se d?l? do dvou skupin. Do prvn? skupiny pat?? vl?kna pou??van? ve v?bojk?ch pro v?eobecn? pou?it?, jejich? konstrukce byla p?vodn? koncipov?na jako zdroj z??en? s rovnom?rn? rozlo?en? s?ly sv?tla. ??elem navrhov?n? takov?ch ??rovek je z?skat maxim?ln? sv?teln? v?kon, kter?ho je dosa?eno sn??en?m po?tu dr??k?, kter?mi je vl?kno chlazeno. Do druh? skupiny pat?? tzv. ploch? vl?kna, kter? se vyr?b?j? bu? ve form? paraleln?ch spir?lek (u vysokov?konn?ch vysokonap??ov?ch v?bojek) nebo ve form? ploch?ch spir?lek (u n?zkop??konov?ch n?zkonap??ov?ch v?bojek). Prvn? proveden? je vyrobeno s velk?m mno?stv?m molybdenov?ch dr??k?, kter? jsou upevn?ny speci?ln?mi keramick?mi m?stky. Dlouh? vl?kno je um?st?no ve form? ko?e, ??m? se dos?hne velk?ho celkov?ho jasu. V ??rovk?ch ur?en?ch pro optick? syst?my vl?kna mus? b?t kompaktn?. K tomu je vl?knov? t?lesa svinuta do oblouku, dvojit? nebo trojit? ?roubovice. Obr?zek 3 ukazuje k?ivky sv?tivosti generovan? vl?kny r?zn?ch proveden?.

Obr?zek 3. K?ivky sv?tivosti pro ??rovky s r?zn?mi vl?kny:
A- v rovin? kolm? k ose sv?tilny; b- v rovin? proch?zej?c? osou sv?tilny; 1 - prstencov? spir?la; 2 - p??m? spir?la; 3 - spir?la um?st?n? na povrchu v?lce

Pot?ebn? k?ivky sv?tivosti ??rovek lze z?skat pomoc? speci?ln?ch ban?k s reflexn?mi nebo difuzn?mi povlaky. Pou?it? reflexn?ch vrstev na vhodn? tvarovan? ??rovce umo??uje zna?nou rozmanitost k?ivek intenzity osv?tlen?. Lampy s reflexn?mi vrstvami se naz?vaj? zrcadlov? (obr?zek 4). Pokud je pot?eba zajistit zvl??t? p?esn? rozlo?en? sv?tla v zrcadlov?ch lamp?ch, pou??vaj? se ba?ky vyroben? lisov?n?m. Takov? lampy se naz?vaj? lampy-sv?tlomety. N?kter? konstrukce ??rovek maj? v ??rovk?ch zabudovan? kovov? reflektory.

Obr?zek 4. Zrcadlov? ??rovky

Materi?ly pou??van? v ??rovk?ch

Kovy

Hlavn?m prvkem ??rovek je vl?knov? t?lo. Pro v?robu topn?ho t?lesa je nejvhodn?j?? pou??t kovy a dal?? materi?ly s elektronickou vodivost?. V tomto p??pad? se pr?chodem elektrick?ho proudu t?leso zah?eje na po?adovanou teplotu. Materi?l topn?ho t?lesa mus? spl?ovat ?adu po?adavk?: m?t vysok? bod t?n?, plasticitu, kter? umo??uje ta?en? dr?t? r?zn?ch pr?m?r?, v?etn? velmi mal?ch, n?zkou rychlost odpa?ov?n? p?i provozn?ch teplot?ch, co? vede k vysok? ?ivotnosti, a podobn?. Tabulka 1 ukazuje teploty t?n? ??ruvzdorn?ch kov?. Nejv?ce ??ruvzdorn?m kovem je wolfram, kter? spolu s vysokou ta?nost? a n?zkou rychlost? odpa?ov?n? zajistil jeho ?irok? pou?it? jako vl?kno do ??rovek.

st?l 1

Teplota t?n? kov? a jejich slou?enin

Rychlost odpa?ov?n? wolframu p?i teplot?ch 2870 a 3270 °C je 8,41x10-10 a 9,95x10-8 kg/(cm?xs).

Z dal??ch materi?l? lze za perspektivn? pova?ovat rhenium, jeho? bod t?n? je o n?co ni??? ne? u wolframu. Rhenium se dob?e hod? obr?b?n? p?i zah??t? odoln? proti oxidaci m? ni??? rychlost odpa?ov?n? ne? wolfram. Existuj? zahrani?n? publikace o v?rob? lamp s wolframov?m vl?knem s p??sadami rhenia, stejn? jako potahov?n? vl?kna vrstvou rhenia. Z nekovov?ch slou?enin je zaj?mav? karbid tantalu, jeho? rychlost vypa?ov?n? je o 20–30 % ni??? ne? u wolframu. P?ek??kou pou?it? karbid?, zejm?na karbidu tantalu, je jejich k?ehkost.

Tabulka 2 ukazuje hlavn? fyzik?ln? vlastnosti ide?ln? vl?kno z wolframu.

tabulka 2

Hlavn? fyzik?ln? vlastnosti wolframov?ho vl?kna

D?le?itou vlastnost? wolframu je mo?nost z?sk?v?n? jeho slitin. Detaily z nich si zachov?vaj? stabiln? tvar p?i vysok?ch teplot?ch. P?i zah??v?n? wolframov?ho dr?tu doch?z? p?i tepeln?m zpracov?n? vl?kna a n?sledn?m zah??v?n? ke zm?n? jeho vnit?n? struktury, kter? se ??k? tepeln? rekrystalizace. V z?vislosti na povaze rekrystalizace m??e m?t vl?knit? t?leso v?t?? nebo men?? rozm?rovou stabilitu. Charakter rekrystalizace je ovlivn?n ne?istotami a p??sadami p?id?van?mi do wolframu p?i jeho v?rob?.

P??davek oxidu thoria ThO 2 k wolframu zpomaluje proces jeho rekrystalizace a poskytuje jemnou krystalickou strukturu. Takov? wolfram je pevn? p?i mechanick?m r?zu, ale siln? se proh?b? a nen? proto vhodn? pro v?robu vl?ken ve form? spir?l. Wolfram s vysok? obsah Oxid thoria se pou??v? k v?rob? katod pro v?bojky kv?li jeho vysok? emisivit?.

Pro v?robu spir?lek se pou??v? wolfram s p??sadou oxidu k?emi?it?ho SiO 2 spolu s alkalick?mi kovy - drasl?kem a sod?kem a d?le wolfram obsahuj?c? krom? uveden?ch p??sad i oxid hlinit? Al 2 O 3 . Posledn? d?v? nejlep?? v?sledky p?i v?rob? bispir?l?.

Elektrody v?t?iny ??rovek jsou vyrobeny z ?ist?ho niklu. Volba je d?na dobr?mi vakuov?mi vlastnostmi tohoto kovu, kter? uvol?uje v n?m sorbovan? plyny, vysokou proudovou propustnost? a sva?itelnost? s wolframem a dal??mi materi?ly. Kujnost niklu umo??uje nahradit sva?ov?n? wolframem kompres?, kter? poskytuje dobrou elektrickou a tepelnou vodivost. Vakuov? ??rovky pou??vaj? m?sto niklu m??.

Dr??ky jsou obvykle vyrobeny z molybdenov?ho dr?tu, kter? si zachov?v? pru?nost i p?i vysok?ch teplot?ch. To umo??uje udr?ovat vl?knit? t?leso v nata?en?m stavu i po jeho rozta?en? v d?sledku zah??v?n?. Molybden m? bod t?n? 2890 K a teplotn? koeficient line?rn? expanze (TCLE), v rozsahu od 300 do 800 K rovnaj?c? se 55 x 10-7 K-1. Molybden se tak? pou??v? k v?rob? pouzder do ??ruvzdorn?ho skla.

V?vody ??rovek jsou vyrobeny z m?d?n?ho dr?tu, kter? je na tupo p?iva?en ke vstup?m. U ??rovek n?zk? v?kon neexistuj? ??dn? samostatn? z?v?ry, jejich roli hraj? podlouhl? vstupy vyroben? z platiny. K p?jen? v?vod? k z?kladn? se pou??v? c?no-olov?n? p?jka zna?ky POS-40.

sklenka

Ty?e, desti?ky, stonky, ba?ky a dal?? sklen?n? ??sti pou?it? ve stejn? ??rovce jsou vyrobeny ze silik?tov?ho skla se stejn?m teplotn?m koeficientem line?rn? rozta?nosti, kter? je nezbytn? pro zaji?t?n? t?snosti svarov?ch bod? t?chto ??st?. Hodnoty teplotn?ho koeficientu line?rn? rozta?nosti skel lampy mus? zajistit, aby byly z?sk?ny konzistentn? spoje s kovy pou?it?mi k v?rob? pouzder. Nejpou??van?j?? sklo zna?ky SL96-1 s teplotn?m koeficientem rovn?m 96 x 10 -7 K -1 . Toto sklo m??e pracovat p?i teplot?ch od 200 do 473 K.

Jedn?m z d?le?it?ch parametr? skla je teplotn? rozsah, ve kter?m si zachov?v? svou sva?itelnost. Pro zaji?t?n? sva?itelnosti jsou n?kter? d?ly vyrobeny ze skla SL93-1, kter? se li?? od skla SL96-1. chemick? slo?en? a ?ir?? teplotn? rozsah, ve kter?m si zachov?v? sva?itelnost. Sklo zna?ky SL93-1 se vyzna?uje vysok?m obsahem oxidu olovnat?ho. Pokud je nutn? zmen?it rozm?ry ban?k, pou??v? se v?ce ??ruvzdorn?ch skel (nap?. SL40-1), jejich? teplotn? koeficient je 40 x 10 -7 K -1. Tato skla mohou pracovat p?i teplot?ch od 200 do 523 K. Nejvy??? provozn? teplotu m? k?emenn? sklo SL5-1, ??rovky, ze kter?ch mohou pracovat p?i 1000 K nebo v?ce po dobu n?kolika set hodin (teplotn? koeficient line?rn? rozta?nosti k?emenn?ho skla je 5,4 x 10-7 K-1). Skla uveden?ch zna?ek jsou pr?hledn? pro optick? z??en? v rozsahu vlnov?ch d?lek od 300 nm do 2,5 - 3 mikrony. Prostup k?emenn?ho skla za??n? od 220 nm.

Vstupy

Pouzdra jsou vyrobena z materi?lu, kter? spolu s dobrou elektrickou vodivost? mus? m?t tepeln? koeficient line?rn? rozta?nosti, kter? zaji??uje konzistentn? spoje se skly pou??van?mi pro v?robu ??rovek. Konzistentn? spoje se naz?vaj? spoje materi?l?, jejich? hodnoty tepeln?ho koeficientu line?rn? rozta?nosti se v cel?m teplotn?m rozsahu, tj. od minima po teplotu ??h?n? skla, neli?? o v?ce ne? 10 - 15%. P?i p?jen? kovu do skla je lep??, kdy? je tepeln? koeficient line?rn? rozta?nosti kovu o n?co ni??? ne? u skla. Pot?, kdy? se ochlad?, p?jen? sklo stla?? kov. V nep??tomnosti kovu, kter? m? po?adovanou hodnotu tepeln?ho koeficientu line?rn? rozta?nosti, je nutn? vyr?b?t neshodn? p?jen? spoje. Vakuot?sn? spojen? kovu se sklem v cel?m teplotn?m rozsahu a tak? mechanick? pevnost p?jen?ho spoje je v tomto p??pad? zaji?t?na speci?ln? konstrukc?.

Odpov?daj?c? spojen? se sklem SL96-1 je z?sk?no pomoc? platinov?ch pouzder. Vysok? cena tohoto kovu vedla k pot?eb? vyvinout n?hradu, nazvanou „platina“. Platinit je dr?t vyroben? ze slitiny ?eleza a niklu s teplotn?m koeficientem line?rn? rozta?nosti men??m ne? m? sklo. Kdy? se na takov? dr?t nanese m?d?n? vrstva, je mo?n? z?skat vysoce vodiv? bimetalov? dr?t s velk?m teplotn?m koeficientem line?rn? rozta?nosti, v z?vislosti na tlou??ce vrstvy navrstven? m?d?n? vrstvy a tepeln?m koeficientu line?rn? rozta?nosti origin?lu. dr?t. Je z?ejm?, ?e takov? zp?sob p?rov?n? teplotn?ch koeficient? line?rn? rozta?nosti umo??uje p?rov?n? p?edev??m z hlediska diametr?ln? rozta?nosti, p?i?em? teplotn? sou?initel d?lkov? rozta?nosti z?st?v? nekonzistentn?. Pro zaji?t?n? lep?? vakuov? hustoty spoj? skla SL96-1 s platinitem a zv??en? sm??ivosti na vrstv? m?di oxidovan? na povrchu na oxid m??n? je dr?t pokryt vrstvou boraxu (sodn? s?l kyseliny borit?). Dostate?n? pevn? p?jen? spoje jsou zaji?t?ny p?i pou?it? platinov?ho dr?tu o pr?m?ru do 0,8 mm.

Vakuot?sn? p?jen? do skla SL40-1 se prov?d? pomoc? molybdenov?ho dr?tu. Tento p?r poskytuje konzistentn?j?? ut?sn?n? ne? sklo SL96-1 s platinou. Omezen? pou?it? t?to p?jky je zp?sobeno vysok?mi n?klady na suroviny.

K z?sk?n? vakuov? t?sn?ch pouzder v k?emenn?m skle jsou zapot?eb? kovy s velmi n?zk?m tepeln?m koeficientem line?rn? rozta?nosti, kter? neexistuj?. Proto d?ky vstupn? struktu?e z?sk?m po?adovan? v?sledek. Pou?it?m kovem je molybden, kter? m? dobrou sm??itelnost k?emenn?m sklem. Pro ??rovky v k?emenn?ch ??rovk?ch se pou??vaj? jednoduch? foliov? pr?chodky.

plyny

Pln?n? ??rovek plynem umo??uje zv??it provozn? teplotu t?lesa vl?kna bez sn??en? ?ivotnosti v d?sledku sn??en? rychlosti napra?ov?n? wolframu v plynn?m prost?ed? ve srovn?n? s napra?ov?n?m ve vakuu. Rychlost rozpra?ov?n? kles? s rostouc? molekulovou hmotnost? a tlakem plnic?ho plynu. Tlak pln?c?ch plyn? je asi 8 x 104 Pa. Jak? plyn k tomu pou??t?

Pou?it? plynn?ho m?dia vede k tepeln?m ztr?t?m v d?sledku veden? tepla plynem a konvekc?. Pro sn??en? ztr?t je v?hodn? plnit v?bojky t??k?mi inertn?mi plyny nebo jejich sm?smi. Mezi tyto plyny pat?? dus?k ze vzduchu, argon, krypton a xenon. Tabulka 3 ukazuje hlavn? parametry inertn?ch plyn?. Dus?k ve sv? ?ist? form? se nepou??v? kv?li velk?m ztr?t?m spojen?m s jeho relativn? vysokou tepelnou vodivost?.

Tabulka 3

Z?kladn? parametry inertn?ch plyn?

Ahoj v?ichni. Jsem r?d, ?e v?s vid?m na m?ch str?nk?ch. T?ma dne?n?ho ?l?nku: za??zen? ??rovky. Nejprve bych ale r?d ?ekl p?r slov o historii t?to lampy.

?pln? prvn? ??rovku vynalezl anglick? v?dec Delarue ji? v roce 1840. Byla s platinovou spir?lou. O n?co pozd?ji, v roce 1854, n?meck? v?dec Heinrich Goebel p?edstavil lampu s bambusov?m z?vitem, kter? byla ve vakuov? ba?ce. V t? dob? je?t? existovala spousta r?zn?ch lamp prezentovan?ch r?zn?mi v?dci. V?echny v?ak m?ly velmi kr?tkou ?ivotnost a nebyly ??inn?.

V roce 1890 v?dec A. N. Lodygin poprv? p?edstavil lampu, ve kter? bylo vl?kno vyrobeno z wolframu a vypadalo jako spir?la. Tento v?dec se tak? pokusil od?erpat vzduch z ba?ky a naplnit ji plyny. T?m se v?razn? zv??ila ?ivotnost lamp.

Masov? v?roba ??rovek v?ak za?ala ji? ve 20. stolet?. Pak to byl skute?n? pr?lom v technologii. Nyn?, v na?? dob?, mnoho podnik? a jednodu?e oby?ejn? lid? odm?tn?te tyto lampy, proto?e spot?ebov?vaj? hodn? elekt?iny. A v n?kter?ch zem?ch dokonce zak?zali v?robu ??rovek s v?konem vy???m ne? 60 watt?.

Za??zen? ??rovky.

Tato lampa se skl?d? z n?sleduj?c? podrobnosti: z?kladna, ??rovka, elektrody, h??ky pro uchycen? vl?kna, vl?kno, z?str?ka, izola?n? materi?l, kontaktn? plocha.

Aby v?m to bylo jasn?j??, nap??u nyn? o ka?d?m detailu zvl???. Pod?vejte se tak? na obr?zek a video.

Ba?ka - vyrobena z oby?ejn? sklo a je pot?eba k ochran? vl?kna p?ed vn?j??m prost?ed?m. Do n? je vlo?ena z?tka s elektrodami a h??ky, kter? dr?? samotn? z?vit. V ba?ce je speci?ln? vytvo?eno vakuum nebo je napln?na speci?ln?m plynem. Obvykle se jedn? o argon, proto?e se nehod? k zah??v?n?.

Na stran?, kde jsou um?st?ny v?vody elektrod, je ba?ka roztavena sklem a p?ilepena k z?kladn?.

Z?kladna je pot?ebn? k tomu, aby se ??rovka dala na?roubovat do obj?mky. Obvykle se vyr?b? z hlin?ku.

Vl?kno je ??st, kter? vyza?uje sv?tlo. Vyr?b? se p?ev??n? z wolframu.

A nyn?, abyste si upevnili sv? znalosti, navrhuji, abyste se pod?vali na velmi zaj?mav? video, kter? vypr?v? a ukazuje, jak se vyr?b? ??rovky.

Princip fungov?n?.

Princip ?innosti ??rovky je zalo?en na oh?evu materi?lu. Ostatn? ne nadarmo m? filament takov? n?zev. Pokud ??rovkou proch?z? elektrick? proud, pak wolframov? vl?kno se zah?eje na velmi vysokou teplotu a za?ne vyd?vat sv?teln? tok.

Vl?kno se netav?, proto?e wolfram m? velmi vysok? bod t?n?, n?kde kolem 3200-3400 stup?? Celsia. A kdy? je lampa zapnut?, vl?kno se zah?eje n?kde na 2600-3000 stup?? Celsia.

V?hody a nev?hody ??rovek.

Hlavn? v?hody:

Ne vysok? cena.

Mal? rozm?ry.

Snadno tolerujte p?ep?t?.

Po zapnut? se okam?it? rozsv?t?.

Pro lidsk? oko je blik?n? p?i provozu ze zdroje st??dav?ho proudu t?m?? nepost?ehnuteln?.

Pomoc? za??zen? m??ete upravit jas.

Lze pou??t jak p?i n?zk?, tak i vysok? teploty?ivotn? prost?ed?.

Takov? lampy lze vyrobit pro t?m?? jak?koli nap?t?.

Neobsahuje nebezpe?n? l?tky a proto nevy?aduje zvl??tn? likvidaci.

K rozsv?cen? lampy nejsou pot?eba ??dn? start?ry.

M??e pracovat na st??dav?m i stejnosm?rn?m nap?t?.

Pracuje velmi ti?e a nevytv??? r?diov? ru?en?.

A to zdaleka nen? ?pln? seznam v?hod.

nedostatky:

M? velmi kr?tkodob? slu?by.

Velmi mal? ??innost. Obvykle nep?esahuje 5 procent.

Sv?teln? tok a ?ivotnost p??mo z?vis? na s??ov?m nap?t?.

Sk??? lampy se b?hem provozu velmi zah??v?. Proto je takov? lampa pova?ov?na za nebezpe?? po??ru.

Pokud se z?vit p?etrhne, ??rovka m??e explodovat.

Velmi k?ehk? a citliv? na n?raz.

V podm?nk?ch vibrac? se velmi rychle rozpad?.

A na z?v?r ?l?nku bych o jednom r?d napsal ??asn? fakt. V USA v jednom z hasi?sk?ch sbor? m?sta Livermore je lampa o v?konu 60 watt?, kter? nep?etr?it? sv?t? ji? v?ce ne? 100 let. Byl zap?len v roce 1901 a v roce 1972 byl zaps?n do Guinessovy knihy rekord?.

Tajemstv? jeho odolnosti spo??v? v tom, ?e pracuje v hlubok? m?lk? d??e. Mimochodem, pr?ci t?to lampy nep?etr?it? zaznamen?v? webov? kamera. Pokud tedy m?te z?jem, m??ete si ?iv? vys?l?n? vyhledat na internetu.

To je z m? strany v?e. Pokud byl pro v?s ?l?nek u?ite?n?, sd?lejte jej se sv?mi p??teli v soci?ln?ch s?t?ch a p?ihlaste se k odb?ru aktualizac?. Sbohem.

S pozdravem, Alexander!

P?idat web do z?lo?ek

Kdy se objevila prvn? ??rovka?

V roce 1809 Angli?an Delarue stav? prvn? ??rovku (s platinovou spir?lou). V roce 1838 vynalezl Belgi?an Jobar ??rovku na d?ev?n? uhl?. V roce 1854 vyvinul N?mec Heinrich G?bel prvn? „modern?“ lampu – oho?el? bambusov? vl?kno v evakuovan? n?dob?. V n?sleduj?c?ch 5 letech vyvinul to, co mnoz? naz?vaj? prvn? praktickou lampou. V roce 1860 anglick? chemik a fyzik Joseph Wilson Swan prok?zal prvn? v?sledky a z?skal patent, ale pot??e se z?sk?n?m vakua vedly k tomu, ?e Swanova lampa nefungovala dlouho a neefektivn?.

11. ?ervence 1874 obdr?el rusk? in?en?r Alexander Nikolajevi? Lodygin patent ??slo 1619 na ??rovku. Jako vl?kno pou?il uhl?kovou ty? um?st?nou v evakuovan? n?dob?.

V.F.Didrikhson v roce 1875 vylep?il Lodyginovu lampu tak, ?e z n? od?erpal vzduch a pou?il v lamp? n?kolik vlas? (pokud jeden z nich vyho?el, dal?? se automaticky rozsv?tila).

Anglick? vyn?lezce Joseph Wilson Swan obdr?el v roce 1878 britsk? patent na ??rovku z uhl?kov?ch vl?ken. V jeho lamp?ch bylo vl?kno v atmosf??e vz?cn?ho kysl?ku, co? umo?nilo z?skat velmi jasn? sv?tlo.

V druh? polovin? 70. let 19. stolet? americk? vyn?lezce Thomas Edison v?zkumn? pr?ce ve kter?m se sna?? jako nit r?zn? kovy. V roce 1879 si nechal patentovat ??rovku s platinov?m vl?knem. V roce 1880 se vr?til k uhl?kov?m vl?kn?m a vytvo?il lampu s ?ivotnost? 40 hodin. Ve stejn? dob? Edison vynalezl oto?n? sp?na? pro dom?cnost. I p?es tak kr?tkou ?ivotnost jeho lampy nahrazuj? do t? doby pou??van? plynov? osv?tlen?.

V 90. letech 19. stolet? A. N. Lodygin vynalezl n?kolik typ? lamp s vl?kny vyroben?mi ze ??ruvzdorn?ch kov?. Lodygin navrhl pou?it? wolframov?ch vl?ken v lamp?ch (ty se pou??vaj? ve v?ech modern?ch lamp?ch) a molybdenu a zkroucen? vl?kna ve form? spir?ly. U?inil prvn? pokusy od?erpat vzduch z lamp, co? udr?ovalo vl?kno v oxidaci a mnohon?sobn? zv??ilo jejich ?ivotnost. Prvn? americk? komer?n? lampa s wolframov?m vl?knem byla n?sledn? vyrobena pod Lodyginov?m patentem. Vyr?b?l tak? plynov? lampy (s uhl?kov?m vl?knem a dus?kovou n?pln?).

Od konce 90. let 19. stolet? se objevuj? lampy se ?hav?c?m vl?knem z oxidu ho?e?nat?ho, thoria, zirkonia a yttria (Nernstova lampa) nebo vl?knem z kovov?ho osmia (Auerova lampa) a tantalu (Boltonova a Feuerleinova lampa). V roce 1904 z?skali Ma?a?i Dr. Sandor Yust a Franjo Hanaman patent ?. 34541 na pou?it? wolframov?ho vl?kna v lamp?ch. V Ma?arsku byly vyrobeny prvn? takov? lampy, kter? vstoupily na trh prost?ednictv?m ma?arsk? spole?nosti Tungsram v roce 1905. V roce 1906 Lodygin prodal patent na wolframov? vl?kno spole?nosti General Electric.

Ve stejn?m roce 1906 v USA postavil a uvedl do provozu z?vod na elektrochemickou v?robu wolframu, chromu a titanu. kv?li vysok? cena Wolframov? patent nach?z? pouze omezen? uplatn?n?.V roce 1910 vynalezl William David Coolidge vylep?en? zp?sob v?roby wolframov?ho vl?kna. N?sledn? wolframov? vl?kno vytla?? v?echny ostatn? typy vl?ken.

Zb?vaj?c? probl?m s rychl?m odpa?ov?n?m vl?kna ve vakuu vy?e?il americk? v?dec, zn?m? specialista v oboru vakuov? techniky Irving Langmuir, kter? od roku 1909 pracuj?c? ve spole?nosti General Electric zavedl do v?roby n?pl? ??rovky s inertn?mi, p?esn?ji ?e?eno, t??k?mi vz?cn?mi plyny (zejm?na argonem), co? v?razn? prodlou?ilo jejich provozn? dobu a zv??ilo sv?teln? v?kon.

??innost a trvanlivost

T?m?? ve?ker? energie dodan? do lampy se p?em?n? na z??en?. Ztr?ty veden?m tepla a konvekc? jsou mal?. Pro lidsk? oko je v?ak dostupn? jen mal? rozsah vlnov?ch d?lek tohoto z??en?. Hlavn? ??st z??en? le?? v neviditeln? infra?erven? oblasti a je vn?m?na jako teplo.

Sou?initel u?ite?n? akce??rovky dosahuj? maxim?ln? hodnoty 15 % p?i teplot? asi 3400 K. P?i prakticky dosa?iteln?ch teplot?ch 2700 K ( oby?ejn? lampa p?i 60 W) ??innost je 5 %.

Jak teplota stoup? ??innost lampy?haven? se zvy?uje, ale jeho ?ivotnost se v?razn? sni?uje. P?i teplot? vl?kna 2700 K je ?ivotnost lampy p?ibli?n? 1000 hodin, p?i 3400 K pouze n?kolik hodin, p?i 20% n?r?stu nap?t? se jas zdvojn?sob?. Z?rove? je ?ivotnost sn??ena o 95 %.

Sn??en? nap?jec?ho nap?t? sice sni?uje ??innost, ale zvy?uje ?ivotnost. Tak?e sn??en? nap?t? na polovinu (p?i s?riov?m zapojen?) sni?uje ??innost asi 4-5kr?t, ale zvy?uje ?ivotnost t?m?? tis?ckr?t. Tento efekt se ?asto vyu??v?, kdy? je pot?eba zajistit spolehliv? nouzov? osv?tlen? bez zvl??tn?ch po?adavk? na jas, nap??klad zap p?ist?n?. ?asto je proto p?i nap?jen? st??dav?m proudem lampa zapojena do s?rie s diodou, d?ky ?emu? proud proud? do lampy pouze b?hem poloviny cyklu.

Proto?e n?klady na ??rovku spot?ebovanou b?hem ?ivotnosti elekt?iny jsou desetkr?t vy??? ne? n?klady na samotnou ??rovku, existuje optim?ln? nap?t?, p?i kter?m jsou n?klady na sv?teln? tok minim?ln?. Optim?ln? nap?t? je m?rn? vy??? ne? jmenovit? nap?t?, proto jsou zp?soby zv??en? ?ivotnosti sn??en?m nap?jec?ho nap?t? z ekonomick?ho hlediska absolutn? nerentabiln?.

Omezen? ?ivotnost ??rovky je zp?sobena v men?? m??e odpa?ov?n?m materi?lu vl?kna b?hem provozu a ve v?t?? m??e nehomogenitami, kter? ve vl?knu vznikaj?. Nerovnom?rn? odpa?ov?n? materi?lu vl?kna vede ke vzniku tenk?ch oblast? se zv??en?m elektrick?m odporem, co? vede k je?t? v?t??mu zah??v?n? a odpa?ov?n? materi?lu v takov?ch m?stech. Kdy? se jedno z t?chto z??en? stane tak tenk?m, ?e se materi?l vl?kna v tomto bod? roztav? nebo zcela odpa??, proud se p?eru?? a lampa sel?e.

K nejv?t??mu opot?eben? vl?kna doch?z? p?i n?hl?m nabit? lampy, proto je mo?n? v?razn? prodlou?it jej? ?ivotnost pou?it?m r?zn?ch druh? softstart?r?.

Wolframov? vl?kno m? odpor za studena, kter? je pouze 2kr?t vy??? ne? u hlin?ku. Kdy? lampa doho??, ?asto se stane, ?e vyho?? m?d?n? rozvody, spojuj?c? kontakty z?kladny s dr??ky spir?lky. B??n? 60wattov? lampa tedy spot?ebuje v okam?iku zapnut? p?es 700 watt? a 100wattov? lampa spot?ebuje v?ce ne? kilowatt. Jak se spir?la zah??v?, jej? odpor se zvy?uje a v?kon kles? na nomin?ln? hodnotu.

Pro vyhlazen? ?pi?kov?ho v?konu lze pou??t termistory se siln? klesaj?c?m odporem p?i zah??v?n?, reaktivn? p?ed?adn?k ve form? kapacity nebo induk?nosti, stm?va?e (automatick? nebo manu?ln?). Nap?t? na lamp? se zvy?uje se zah??v?n?m spir?ly a lze jej pou??t k shuntu p?ed?adn?ku s automatikou. Bez vypnut? p?ed?adn?ku m??e lampa ztratit 5 a? 20 % v?konu, co? m??e b?t tak? v?hodn? pro zv??en? zdroje.

N?zkonap??ov? ??rovky p?i stejn?m v?konu maj? del?? zdroj a sv?teln? v?kon d?ky v?t??mu pr??ezu t?la ??rovky. Proto je vhodn? pou??t ve v?cesv?tidlov?ch sv?tidlech (lustrech). s?riov? zapojen? lampy na ni??? nap?t? nam?sto paraleln?ho p?ipojen? lamp na s??ov? nap?t?. Nap??klad m?sto ?esti paraleln? zapojen?ch v?bojek 220V 60W pou?ijte ?est v?bojek 36V 60W zapojen?ch do s?rie, to znamen?, ?e ?est tenk?ch spir?lek vym??te za jednu tlustou.

Odr?dy sv?tidel

??rovky se d?l? na (uspo??dan? v po?ad? podle zvy?uj?c? se ??innosti):

• vakuum (nejjednodu???);
• argon (dus?k-argon);
• krypton (p?ibli?n? + 10 % jas z argonu);
• xenon (2kr?t jasn?j?? ne? argon);
• halogen (plnivo I nebo Br, 2,5kr?t jasn?j?? ne? argonov?, dlouh? ?ivotnost, nemaj? r?di nedova?en?, proto?e nefunguje halogenov? cyklus);
• halogen se dv?ma ba?kami (efektivn?j?? halogenov? cyklus d?ky lep??mu oh?evu vnit?n? ba?ky);
• xenon-halogen (plnivo Xe + I nebo Br, nej??inn?j?? plnivo, a? 3x jasn?j?? ne? argon);
• xenon-halogen s IR reflektorem (proto?e v?t?ina z??en? lampy je v IR oblasti, odraz IR z??en? do lampy v?razn? zvy?uje ??innost, jsou vyr?b?ny pro loveck? lampy);
• ??rovka s povlakem, kter? p?ev?d? infra?erven? z??en? do viditeln? oblasti. Vyv?jej? se lampy s vysokoteplotn?m fosforem, kter? po zah??t? vyza?uj? viditeln? spektrum.