Brinntemperatur hos en gl?dlampa. Typer av gl?dlampor f?r hembelysning. J?mf?relse och egenskaper. Metallfilament

H?ndelsehistoria. Enhet. Att v?lja en kvalitetslampa

Lampornas historia. F?r n?rvarande ?r det sv?rt att tr?ffa en person som inte skulle vara bekant med gl?dlampor. Framsteg inom omr?det belysningsanordningar f?resl?s alternativa k?llor ljus - lysr?r och diodlampor, dock har de i vissa avseenden ?nnu inte kunnat ?vertr?ffa den vanliga "Ilyichs gl?dlampa".

Gl?dlampans historia ?r mycket komplicerad och dess utseende f?regicks av m?nga vetenskapsm?ns och uppfinnares uppfinningar.

Enligt den allm?nt accepterade versionen b?rjade det redan 1872, n?r den ryske vetenskapsmannen A.N. Lodygin gissade att hoppa ?ver elektricitet genom en kolstav.

Sj?lva st?ngen var i det luftl?sa utrymmet i en genomskinlig glaskolv. ?kning av str?mmen orsakade mer intensiv ljuseffekt tills sm?ltpunkten n?ddes och lampan slocknade. S?ledes, experimentellt, etablerades det optimala l?gen arbete f?r de f?rsta gl?dlamporna och ett ?r senare - 1873 i S:t Petersburg testades f?rsta g?ngen flera lyktor med s?dana lampor.

Samtidigt, parallellt med Lodygin, var den amerikanske uppfinnaren Thomas Edison engagerad i utvecklingen av en gl?dlampa. 1879 var han den f?rste att patentera en gl?dlampa med en kolgl?dtr?d, vilket senare fungerade som anledningen till att m?nga betraktar honom som den riktiga "gl?dlampans fader".

I sj?lva verket, som ofta ?r fallet inom omr?det tekniska uppfinningar, uppfanns lampan i olika l?nder n?stan samtidigt, s? det ?r om?jligt att med s?kerhet s?ga vem som ?ger f?rfattarskapet.

I arbetet med att f?rb?ttra en lampa med en kolgl?dtr?d, f?reslog Lodygin 1890 att ers?tta gl?dtr?den med en metall gjord av eldfast metall - volfram. Till skillnad fr?n andra elektriskt ledande material har volfram en mycket h?g sm?ltpunkt, runt 3410°C.

Samtidigt f?resl?r Edison att anv?nda det g?ngade sockelpatronsystemet som uppfunnits av honom i designen av lampor. Denna design har n?tt v?r tid praktiskt taget utan att genomg? n?gra betydande f?r?ndringar. Basen p? gl?dlampor ?r betecknad "E-XX", d?r "E" ?r Edison-basen (Edison Screw) och "XX" ?r yttre diameter i mm. I Europa och p? det postsovjetiska rymdens territorium anv?nds E27 och E14 i stor utstr?ckning.

P? den amerikanska kontinenten anv?nds andra basstorlekar f?r att undvika kompatibilitet med europeiska motsvarigheter, eftersom sp?nningen i eln?ten ?r olika (120 V. respektive 220 V.). ?r 1910 f?reslog den amerikanske fysikern Langmuir att ers?tta volframgl?dtr?den med en vriden till en tunn spiral, vilket gjorde det m?jligt att minska dimensionerna p? glaslampan, f?rb?ttra lampans driftl?ge och ?ka ljuseffekten.

Enhet. Den moderna gl?dlampan, trots sin uppenbara enkelhet, f?rkroppsligar faktiskt m?nga uppfinningar och uppt?ckter. F?r tillverkning av gl?dspiraler anv?nds f?r n?rvarande, f?rutom dyr volfram, osmium eller deras f?reningar. Kolven upph?rde att bara vara ett vakuum - mycket ofta b?rjade de fylla den med en inert gas (argon, krypton, xenon, etc.).

En s?dan l?sning gjorde det m?jligt att eliminera atmosf?rens tryck p? den evakuerade kolven, samt att ?ka lampans totala varaktighet. Faktum ?r att den elektriska str?mmen som passerar genom volframspiralen f?r den att v?rmas upp och gl?da. Vid upphettning till s? h?ga temperaturer (upp till 2900°C) i en luftl?s kolv, b?rjar volfram avdunsta intensivt och l?gga sig p? glaset. Glaset f?rlorar gradvis sin transparens, och ljusstyrkan minskar och gl?dtr?dens varaktighet minskar.

Vi vet alla hur obehagligt det ?r att titta p? det starka ljuset fr?n en genomskinlig gl?dlampa, s? industrin producerar inte bara genomskinliga kolvar utan ocks? matta. P? grund av detta visar sig ljuset vara lite diffust och mjukare, ?ven om det tappar n?got i intensitet.

Att v?lja en kvalitetsgl?dlampa ?r inte samma sak enkel uppgift som det kan verka vid f?rsta anblicken. M?nga har fortfarande gl?dlampor i sina hem som varit i drift i fem ?r eller mer och det h?nder att en nyink?pt lampa brinner ut. Enheten f?r en vanlig gl?dlampa visas i figuren:

d?r: 1 - glas gl?dlampa; 2 - h?lrummet i kolven fylld med en inert gas; 3 - gl?dspiral; 4, 5 - elektroder; 6 - ytterligare spiralst?d; 7 - glasben; 8 - extern ledare; 9 - bas; 10 - basisolator; 11 - bottenkontakt av basen.

Att v?lja en gl?dlampa. N?r du k?per en lampa b?r du kontrollera gl?dlampans glas f?r n?rvaron av fr?mmande inneslutningar, eftersom endast i detta fall s?kerst?lls dess tillr?cklig styrka. Med r?tt ?vning kan kvaliteten p? glaset som anv?nds kontrolleras genom att l?tt knacka p? det med en falang med fingret - ljudet ska vara lite d?mpat, "starkt". Det ska inte finnas n?gra skador p? metallbasen - h?l eller bucklor.

N?rvaron av ett litet h?l p? basen betyder inte att lampan ?r helt inoperabel, men det f?r dig att t?nka p? riktigheten av produktions- eller transportprocesserna. Bottenkontakten p? basen kan vara bred - med en diameter p? cirka 7 mm, eller kanske smal - 5 mm. En bred kontakt ?r mer att f?redra, eftersom den ger bra kontakt i chucken ?ven med en liten f?rskjutning av den inre kontaktplattan (tungan).

De flesta moderna lampor kommer dock med smala bottenkontakter, s? det kan finnas en situation d?r det inte finns n?got att v?lja p?. Kolven m?ste f?stas s?kert med patronen och inte sl?pa efter p? limningsst?llena. Den externa ledaren (8) kan anslutas till basen antingen genom konventionell l?dning eller genom punktsvetsning.

L?dning ska vara liten och snygg, och h?ll t?tt vid svetsning. Gl?dstiftet (3) f?r inte h?nga f?r mycket. Om detta h?nder har lampan redan anv?nts och spiralen har t?jt sig lite. I h?g grad viktig po?ng?r en inspektion av kvaliteten p? krympningen av spiralen vid f?rbindelserna mellan elektroderna med den (4, 5).

Otillr?cklig krympning minskar lampans livsl?ngd avsev?rt. F?r h?gkvalitativa lampor har benet (7) inga h?l p? sidan. Den angivna driftsp?nningen m?ste vara h?gre ?n den faktiska sp?nningen. Det vill s?ga, trots standarden p? 220 V. ?r det mer l?nsamt att v?lja lampor med 230-240 V. Det b?r s?rskilt noteras att sp?nning ?ver 240 V. drastiskt minskar lampans livsl?ngd.

Den moderna belysningsmarknaden idag representeras inte bara av en m?ngd olika lampor utan ocks? av ljusk?llor. En av v?r tids ?ldsta gl?dlampor ?r gl?dlampor (LN).

?ven med tanke p? att det finns b?ttre ljusk?llor idag, anv?nds fortfarande gl?dlampor i stor utstr?ckning av m?nniskor f?r belysning. olika sorter lokal. H?r kommer vi att ?verv?ga en s? viktig parameter f?r dessa lampor som uppv?rmningstemperaturen under drift, s?v?l som f?rgtemperaturen.

Ljusk?llans egenskaper

Gl?dlampor ?r den allra f?rsta k?llan till elektriskt ljus som uppfanns av m?nniskan. Denna produkt kan ha olika effekt (fr?n 5 till 200 W). Men de vanligaste modellerna ?r 60 watt.

Notera! Den st?rsta nackdelen med gl?dlampor ?r den h?ga str?mf?rbrukningen. P? grund av detta minskar antalet LN som aktivt anv?nds som ljusk?lla varje ?r.

Innan man g?r vidare till ?verv?gandet av parametrar som uppv?rmningstemperatur och f?rgtemperatur, ?r det n?dv?ndigt att f?rst? designegenskaperna hos s?dana lampor, s?v?l som principen f?r dess funktion.
Gl?dlampor omvandlar under sitt arbete den elektriska energin som passerar genom volframgl?dtr?den (spiralen) till ljus och v?rme.
Hittills ?r str?lning, enligt dess fysiska egenskaper, uppdelad i tv? typer:

Gl?dlampsanordning

  • termisk;
  • sj?lvlysande.

Termisk, som ?r karakteristisk f?r gl?dlampor, h?nvisar till ljusstr?lning. Det ?r p? termisk str?lning som gl?den ?r baserad. gl?dlampa gl?dande.
Gl?dlampor best?r av:

  • glaskolv;
  • eldfast volframfilament (del av spiralen). Viktigt element hela lampan, eftersom om gl?dtr?den ?r skadad slutar gl?dlampan att lysa;
  • plint.

Under driften av s?dana lampor ?kar gl?dtr?dens t0 p? grund av passagen genom den elektrisk energi i form av str?m. F?r att undvika snabb utbr?nning av tr?den i spiralen pumpas luft ut ur kolven.
Notera! I mer avancerade modeller av gl?dlampor, som ?r halogenlampor, pumpas en inert gas in i gl?dlampan ist?llet f?r ett vakuum.
Volframfilamentet ?r installerat i en spiral, som ?r fixerad p? elektroderna. I en spiral ?r tr?den i mitten. Elektroderna som spiralen respektive volframtr?den ?r installerade p? ?r l?dda till olika element: en till metallhylsan p? basen och den andra till metallkontaktplattan.
Som ett resultat av denna design av en gl?dlampa orsakar str?mmen som passerar genom spiralen uppv?rmning (en ?kning av t0 inuti gl?dlampan) av gl?dtr?den, eftersom den ?vervinner dess motst?nd.

Principen f?r gl?dlampan

Fungerande gl?dlampa

Uppv?rmning av LN under drift sker pga design egenskaper ljusk?lla. Det ?r p? grund av den starka uppv?rmningen under drift som lampornas drifttid minskar avsev?rt, vilket g?r dem inte s? l?nsamma idag. I detta fall, p? grund av uppv?rmningen av gl?dtr?den, uppst?r en ?kning av t0 f?r sj?lva gl?dlampan.

Funktionsprincipen f?r LN ?r baserad p? omvandlingen av elektrisk energi som passerar genom spiralens filament till ljusstr?lning. I detta fall kan temperaturen p? den uppv?rmda tr?den n? 2600-3000 °C.

Notera! Sm?ltpunkten f?r volfram, som spiralfilamenten ?r gjorda av, ?r 3200-3400 °C. Som du kan se kan tr?dens uppv?rmningstemperatur normalt inte leda till b?rjan av sm?ltprocessen.

Spektrum av lampor med en s?dan struktur skiljer sig markant fr?n spektrum av dagsljus. F?r en s?dan lampa kommer spektrumet av emitterat ljus att k?nnetecknas av dominansen av r?da och gula str?lar.
Det b?r noteras att kolvarna av mer moderna modeller LN (halogen) ?r inte evakuerade och inneh?ller inte heller en spiraltr?d i sin sammans?ttning. Ist?llet pumpas inerta gaser (argon, kv?ve, krypton, xenon och argon) in i kolven. S?dana strukturella f?rb?ttringar har lett till att kolvens uppv?rmningstemperatur under drift har minskat n?got.

F?rdelar och nackdelar med en ljusk?lla

Trots det faktum att marknaden f?r ljusk?llor idag ?r full av ett brett utbud av modeller, ?r gl?dlampor fortfarande ganska vanliga p? den. H?r kan du hitta produkter f?r olika m?ngder watt (fr?n 5 till 200 watt och upp?t). De mest popul?ra gl?dlamporna ?r fr?n 20 till 60 watt, samt 100 watt.

Valutbud

LN forts?tter att anv?ndas i stor utstr?ckning eftersom de har sina egna f?rdelar:

  • n?r den sl?s p? sker t?ndningen av ljuset n?stan omedelbart;
  • sm? dimensioner;
  • l?g kostnad;
  • modeller, inuti kolven d?r det bara finns vakuum, ?r milj?v?nliga produkter.

Det ?r dessa f?rdelar som ledde till att LN fortfarande ?r ganska eftertraktade i modern v?rld. I hemmet och p? jobbet idag kan du enkelt tr?ffa representanter f?r denna belysningsprodukt p? 60 W och ?ver.
Notera! En stor andel av anv?ndningen av LN avser industrin. Anv?nds ofta h?r kraftfulla modeller(200 W).
Men gl?dlampor har ocks? en ganska imponerande lista ?ver nackdelar, som inkluderar:

  • n?rvaron av bl?ndande ljusstyrka av ljus som kommer fr?n lamporna under drift. Som ett resultat kr?vs anv?ndning av speciella skyddssk?rmar;
  • under drift v?rms filamentet, liksom sj?lva kolven. P? grund av den starka uppv?rmningen av kolven, n?r ?ven en liten m?ngd vatten tr?ffar dess yta, ?r en explosion m?jlig. Dessutom ?r gl?dlampan uppv?rmd f?r alla gl?dlampor (minst 60 W, minst l?gre eller h?gre);

Notera! Att ?ka uppv?rmningen av kolven medf?r fortfarande en viss risk f?r skador. H?jd temperatur glaskolv, om den vidr?rs med oskyddad hud kan det orsaka br?nnskador. D?rf?r b?r s?dana lampor inte placeras i de lampor som ett barn l?tt kan n?. Dessutom kan skador p? glaskolven orsaka sk?rs?r eller andra skador.

Gl?dande av en volframfilament

  • h?g elf?rbrukning;
  • i h?ndelse av fel kan de inte repareras;
  • l?g livsl?ngd. Gl?dlampor misslyckas snabbt p? grund av att i det ?gonblick som ljuset sl?s p? eller av kan spiralens filament skadas p? grund av frekvent uppv?rmning.

Som du kan se har anv?ndningen av LN mycket fler minus ?n plus. De viktigaste nackdelarna med gl?dtassar ?r uppv?rmning p? grund av en ?kning av temperaturen inuti gl?dlampan, s?v?l som h?g str?mf?rbrukning. Och detta g?ller alla alternativ f?r lampor med en effekt p? 5 till 60 W och ?ver.

Viktiga utv?rderingsparametrar

Ett av de mest viktiga parametrar LN-arbete ?r ljuskoefficienten. Denna parameter har formen av f?rh?llandet mellan str?lningseffekten f?r det synliga spektrumet och effekten av den f?rbrukade elektriciteten. F?r denna produkt ?r detta ett ganska litet v?rde, som inte ?verstiger 4%. Det vill s?ga, LN k?nnetecknas av l?g ljuseffekt.
Andra viktiga prestandaparametrar inkluderar:

  • ljusfl?de;
  • f?rg t0 eller gl?df?rg;
  • kraft;
  • livstid.

T?nk p? de tv? f?rsta parametrarna, eftersom vi behandlade livsl?ngden i f?reg?ende stycke.

Ljusfl?de

Ljusfl?det ?r fysisk kvantitet, som best?mmer m?ngden ljuseffekt i ett visst ljusemissionsfl?de. Dessutom finns det en till viktig aspekt som ljuseffekt. Den best?mmer f?r lampan f?rh?llandet mellan den avgivna gl?dlampan ljusfl?de till den str?m den f?rbrukar. Ljuseffekten m?ts i lm/W.

Notera! Ljuseffektivitet ?r en indikator p? ljusk?llors ekonomi och effektivitet.

Tabell ?ver ljusfl?de och ljuseffektivitet f?r gl?dlampor

Som du kan se, f?r v?r ljusk?lla, ?r ovanst?ende v?rden p? en l?g niv?, vilket indikerar deras l?ga effektivitet.

Gl?dlampans f?rg

F?rgtemperatur (t0) ?r ocks? en viktig indikator.
F?rgen t0 ?r ett k?nnetecken f?r gl?dlampans ljusintensitetsf?rlopp och ?r en funktion av v?gl?ngden som definieras f?r det optiska omr?det. Denna parameter m?ts i kelvin (K).

F?rgtemperatur f?r gl?dlampa

Det b?r noteras att f?rgtemperaturen f?r LN ?r ungef?r p? niv?n 2700 K (f?r ljusk?llor med effekt fr?n 5 till 60 W och h?gre). F?rg t0 LN ?r i den r?da och termiska f?rgtonen i det synliga spektrumet.
F?rgen t0 motsvarar till fullo graden av uppv?rmning av volframfilamentet, vilket inte g?r att LN misslyckas snabbt.

Notera! F?r andra ljusk?llor (till exempel LED-lampor) anger inte f?rgtemperaturen hur varma de ?r. Med en LN-v?rmeparameter p? 2700 K kommer lysdioden att v?rmas upp med endast 80?С.

S?ledes, ju st?rre effekt LN har (fr?n 5 till 60 W och h?gre), desto mer kommer uppv?rmningen av volframtr?den och sj?lva gl?dlampan att ske. F?ljaktligen blir f?rgen t0 st?rre. Nedan finns en tabell som j?mf?r effektivitet och str?mf?rbrukning olika typer gl?dlampor. Som en kontrollgrupp med vilken en j?mf?relse g?rs tas h?r LN med en effekt p? 20 till 60 och upp till 200 W.

J?mf?rande tabell ?ver styrkor f?r olika ljusk?llor

Som du kan se ?r gl?dlampor i denna parameter betydligt s?mre n?r det g?ller str?mf?rbrukning j?mf?rt med andra ljusk?llor.

Ljusteknik och gl?df?rg

Inom ljusteknik ?r den viktigaste parametern f?r en ljusk?lla dess f?rg t0. Tack vare det kan du best?mma f?rgtonen och f?rgen p? ljusk?llor.

Alternativ f?r f?rgtemperatur

F?rgen t0 p? gl?dlampor best?ms av f?rgtonen och kan vara av tre typer:

  • kallt (fr?n 5000 till 120000K);
  • neutral (fr?n 4000 till 50000K);
  • varm (fr?n 1850 till 20000K). Det ges av ett stearinljus.

Notera! Med tanke p? f?rgtemperaturen p? LN b?r man komma ih?g att den inte sammanfaller med produktens faktiska termiska temperatur, vilket k?nns n?r man r?r det med en hand.

F?r LN varierar f?rgtemperaturen fr?n 2200 till 30000K. D?rf?r kan de ha str?lning n?ra ultraviolett.

Slutsats

F?r alla typer av ljusk?llor ?r f?rgtemperaturen en viktig utv?rderingsparameter. Samtidigt fungerar det f?r LN som en reflektion av graden av uppv?rmning av produkten under dess drift. S?dana gl?dlampor k?nnetecknas av en ?kning av uppv?rmningstemperaturen under drift, vilket ?r en klar nackdel som moderna ljusk?llor, som LED-gl?dlampor, saknas. D?rf?r f?redrar m?nga idag lysr?r och LED-lampor, och gl?dlampor blir gradvis ett minne blott.

Analysera strukturen hos en gl?dlampa (Figur 1, a) finner vi att huvuddelen av dess design ?r filamentkroppen 3 , som under inverkan av en elektrisk str?m v?rms upp till utseendet av optisk str?lning. Detta ?r faktiskt baserat p? principen om lampans funktion. F?stningen av gl?dtr?dskroppen inuti lampan utf?rs med hj?lp av elektroder 6 , vanligtvis h?ller i ?ndarna. Genom elektroderna tillf?rs ocks? en elektrisk str?m till gl?dtr?dskroppen, det vill s?ga de ?r fortfarande interna l?nkar till slutsatserna. Vid otillr?cklig stabilitet hos filamentkroppen, anv?nd ytterligare h?llare 4 . H?llarna ?r fastl?dda p? glasstaven 5 , kallad stav, som har en f?rtjockning i ?nden. Stammen ?r f?rknippad med en komplex glasdel - ett ben. Ben, det visas i figur 1, b, best?r av elektroder 6 , tallrikar 9 , och stam 10 , som ?r ett ih?ligt r?r genom vilket luft pumpas ut ur gl?dlampan. Gemensam sammankoppling av mellanutg?ngar 8 , stav, platta och skaft bildar en spatel 7 . Anslutningen g?rs genom att sm?lta glasdelar, under vilka ett avgash?l g?rs. 14 f?rbindning av avgasr?rets inre h?lrum med gl?dlampans inre h?lrum. F?r tillf?rsel av elektrisk str?m till gl?dtr?den genom elektroderna 6 till?mpa mellanliggande 8 och externa fynd 11 anslutna till varandra genom elektrisk svetsning.

Figur 1. Enhet elektrisk lampa gl?dlampa ( a) och dess ben ( b)

F?r att isolera gl?dtr?dskroppen, s?v?l som andra delar av gl?dlampan, fr?n yttre milj?n, glaskolv anv?nds 1 . Luften fr?n kolvens inre h?lighet pumpas ut och ist?llet pumpas in en inert gas eller en blandning av gaser. 2 , varefter ?nden av stammen v?rms upp och f?rseglas.

F?r att tillf?ra elektrisk str?m till lampan och fixera den i en elpatron ?r lampan utrustad med en sockel 13 , vars f?ste p? kolvens hals 1 utf?rs med hj?lp av basmastik. L?d lampan leder till motsvarande platser i basen 12 .

Lampans ljusf?rdelning beror p? hur gl?dtr?dskroppen ?r placerad och vilken form den har. Men detta g?ller bara lampor med genomskinliga kolvar. Om vi f?rest?ller oss att gl?dtr?den ?r en lika ljus cylinder och projicerar ljuset som kommer fr?n den p? ett plan vinkelr?tt mot den st?rsta ytan av den lysande gl?dtr?den eller spiralen, s? kommer den maximala ljusstyrkan att vara p? den. D?rf?r att skapa r?tt riktningar ljusets krafter, olika m?nster lampor, gl?dtr?dar ges en viss form. Exempel p? gl?dtr?dsformer visas i figur 2. En rak, icke-spiraliserad gl?dtr?d i moderna lampor gl?dlampa anv?nds n?stan aldrig. Detta beror p? det faktum att med en ?kning av gl?dtr?dens diameter minskar v?rmef?rlusten genom gasen som fyller lampan.

Figur 2. Utformningen av v?rmekroppen:
a- h?gsp?nningsprojektionslampa; b- l?gsp?nningsprojektionslampa; i- ger en lika ljus skiva

Ett stort antal v?rmekroppar ?r indelade i tv? grupper. Den f?rsta gruppen inkluderar gl?dtr?dar som anv?nds i lampor f?r allm?nt bruk, vars design ursprungligen var t?nkt som en str?lningsk?lla med j?mn f?rdelning ljusets krafter. Syftet med att designa s?dana lampor ?r att f? maximal ljuseffekt, vilket uppn?s genom att minska antalet h?llare genom vilka gl?dtr?den kyls. Den andra gruppen omfattar de s? kallade platta gl?dtr?darna, som tillverkas antingen i form av parallella spiraler (i h?geffekts h?gsp?nningslampor) eller i form av platta spiraler (i l?geffekts l?gsp?nningslampor). Den f?rsta designen ?r gjord med ett stort antal molybdenh?llare, som ?r f?sta med speciella keramiska broar. En l?ng filament placeras i form av en korg, och uppn?r d?rmed en stor total ljusstyrka. I gl?dlampor avsedda f?r optiska system, m?ste filamenten vara kompakta. F?r att g?ra detta rullas filamentkroppen till en b?ge, dubbel eller trippel helix. Figur 3 visar ljusintensitetskurvorna genererade av gl?dtr?dar av olika utformningar.

Figur 3. Ljusintensitetskurvor f?r gl?dlampor med olika gl?dtr?dar:
a- i ett plan vinkelr?tt mot lampans axel; b- i ett plan som g?r genom lampans axel; 1 - ringspiral; 2 - rak spiral; 3 - spiral placerad p? cylinderns yta

De erforderliga ljusintensitetskurvorna f?r gl?dlampor kan erh?llas genom att anv?nda speciella gl?dlampor med reflekterande eller diffuserande bel?ggningar. Anv?ndningen av reflekterande bel?ggningar p? en l?mpligt formad gl?dlampa m?jligg?r en stor variation av ljusintensitetskurvor. Lampor med reflekterande bel?ggningar kallas spegelv?nda (Figur 4). Om det ?r n?dv?ndigt att s?kerst?lla s?rskilt noggrann ljusf?rdelning i spegellampor, anv?nds kolvar tillverkade genom pressning. S?dana lampor kallas lampor-str?lkastare. Vissa konstruktioner av gl?dlampor har metallreflektorer inbyggda i gl?dlamporna.

Figur 4. Speglade gl?dlampor

Material som anv?nds i gl?dlampor

Metaller

Huvudelementet i gl?dlampor ?r gl?dtr?dskroppen. F?r tillverkning av en v?rmekropp ?r det mest l?mpligt att anv?nda metaller och andra material med elektronisk ledningsf?rm?ga. I det h?r fallet, genom att passera en elektrisk str?m, kommer kroppen att v?rmas upp till den ?nskade temperaturen. Materialet i v?rmekroppen m?ste uppfylla ett antal krav: ha en h?g sm?ltpunkt, plasticitet, vilket m?jligg?r dragning av tr?dar av olika diametrar, inklusive mycket sm?, en l?g f?r?ngningshastighet vid driftstemperaturer, vilket leder till en h?g livsl?ngd, och liknande. Tabell 1 visar sm?ltpunkterna f?r eldfasta metaller. Den mest eldfasta metallen ?r volfram, som tillsammans med h?g duktilitet och l?g f?r?ngningshastighet s?kerst?ller dess utbredda anv?ndning som gl?dtr?d f?r gl?dlampor.

bord 1

Sm?ltpunkt f?r metaller och deras f?reningar

Metaller T, °С Karbider och deras blandningar T, °С Nitrid T, °С Borides T, °С
Volfram
Renium
Tantal
Osmium
Molybden
Niob
Iridium
Zirkonium
Platina
3410
3180
3014
3050
2620
2470
2410
1825
1769
4TaC+
+ HiC
4TaC+
+ZrC
HFC
TaC
ZrC
NbC
TiC
toalett
W2C
MoC
V&C
ScC
Sic
3927

3887
3877
3527
3427
3127
2867
2857
2687
2557
2377
2267

TaC+
+TaN
HfN
TiC+
+ TiN
Solbr?nna
ZrN
Tenn
BN
3373

3087
2977
2927
2727

HfB
ZrB
W.B.
3067
2987
2927

F?r?ngningshastigheten f?r volfram vid temperaturer p? 2870 och 3270°C ?r 8,41x10-10 och 9,95x10-8 kg/(cm?xs).

Av andra material kan rhenium anses lovande, vars sm?ltpunkt ?r n?got l?gre ?n volfram. Rhenium l?mpar sig v?l bearbetning vid upphettning, resistent mot oxidation, har en l?gre f?r?ngningshastighet ?n volfram. Det finns utl?ndska publikationer om tillverkning av lampor med en volframfilament med rheniumtillsatser, samt bel?ggning av gl?dtr?den med ett lager av rhenium. Av icke-metalliska f?reningar ?r tantalkarbid av intresse, vars f?r?ngningshastighet ?r 20–30 % l?gre ?n volfram. Ett hinder f?r anv?ndningen av karbider, i synnerhet tantalkarbid, ?r deras spr?dhet.

Tabell 2 visar huvuddelen fysikaliska egenskaper idealisk filamentkropp gjord av volfram.

Tabell 2

Huvudfysikaliska egenskaper hos volframfilament

Temperatur, K Avdunstningshastighet, kg/(m?xs) Elektrisk resistivitet, 10 -6 Ohmxcm Ljusstyrka cd/m? Ljuseffektivitet, lm/W F?rgtemperatur, K
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
5,32 x 10 -35
2,51 x 10 -23
8,81 x 10 -17
1,24 x 10 -12
8,41 x 10 -10
9,95 x 10 -8
3,47 x 10-6
24,93
37,19
50,05
63,48
77,49
92,04
107,02
0,0012
1,04
51,2
640
3640
13260
36000
0,0007
0,09
1,19
5,52
14,34
27,25
43,20
1005
1418
1823
2238
2660
3092
3522

En viktig egenskap hos volfram ?r m?jligheten att erh?lla dess legeringar. Detaljer fr?n dem beh?ller en stabil form vid h?ga temperaturer. N?r volframtr?den v?rms upp, under v?rmebehandlingen av gl?dtr?den och efterf?ljande uppv?rmning, sker en f?r?ndring i dess inre struktur, kallad termisk omkristallisation. Beroende p? arten av omkristallisationen kan filamentkroppen ha st?rre eller mindre dimensionsstabilitet. Naturen av omkristallisation p?verkas av f?roreningar och tillsatser som tills?tts till volfram under dess tillverkning.

Tillsatsen av toriumoxid ThO 2 till volfram saktar ner processen f?r dess omkristallisering och ger en fin kristallin struktur. S?dan volfram ?r stark under mekaniska st?tar, men den sjunker kraftigt och ?r d?rf?r inte l?mplig f?r tillverkning av v?rmekroppar i form av spiraler. Tungsten med h?gt inneh?ll Toriumoxid anv?nds f?r att tillverka katoder f?r urladdningslampor p? grund av dess h?ga emissivitet.

F?r tillverkning av spiraler anv?nds volfram med en tillsats av kiseloxid SiO 2 tillsammans med alkalimetaller - kalium och natrium, samt volfram som inneh?ller, f?rutom de angivna, en tillsats av aluminiumoxid Al 2 O 3. Den sista ger b?sta resultat vid tillverkning av bispiraler.

Elektroderna p? de flesta gl?dlampor ?r gjorda av rent nickel. Valet beror p? de goda vakuumegenskaperna hos denna metall, som frig?r de gaser som absorberas i den, h?ga str?mf?rande egenskaper och svetsbarhet med volfram och andra material. Nickels formbarhet g?r det m?jligt att ers?tta svetsning med volfram genom kompression, vilket ger god elektrisk och termisk ledningsf?rm?ga. Vakuumgl?dlampor anv?nder koppar ist?llet f?r nickel.

H?llare ?r vanligtvis gjorda av molybdentr?d, som beh?ller sin elasticitet vid h?ga temperaturer. Detta g?r det m?jligt att h?lla filamentkroppen i str?ckt tillst?nd ?ven efter att den har expanderat till f?ljd av uppv?rmning. Molybden har en sm?ltpunkt p? 2890 K och temperatur koefficient linj?r expansion (TCLE), i intervallet fr?n 300 till 800 K lika med 55 x 10 -7 K -1. Molybden anv?nds ocks? f?r att tillverka bussningar i eldfast glas.

Terminalerna p? gl?dlampor ?r gjorda av koppartr?d, som ?r stumsvetsad till ing?ngarna. Vid gl?dlampor l?g effekt det finns inga separata slutsatser, deras roll spelas av l?ngstr?ckta ing?ngar gjorda av platina. F?r att l?da ledningarna till basen anv?nds tenn-bly lod av m?rket POS-40.

glas

Stavar, plattor, stj?lkar, kolvar och andra glasdelar som anv?nds i samma gl?dlampa ?r gjorda av silikatglas med samma temperaturkoefficient f?r linj?r expansion, vilket ?r n?dv?ndigt f?r att s?kerst?lla t?theten av svetspunkterna f?r dessa delar. V?rdena f?r temperaturkoefficienten f?r linj?r expansion av lampglas m?ste s?kerst?lla att konsekventa f?rbindelser erh?lls med metallerna som anv?nds f?r att tillverka bussningarna. Det mest anv?nda glasm?rket SL96-1 med en temperaturkoefficient lika med 96 x 10 -7 K -1 . Detta glas kan fungera vid temperaturer fr?n 200 till 473 K.

En av glasets viktiga parametrar ?r temperaturintervallet inom vilket det beh?ller sin svetsbarhet. F?r att s?kerst?lla svetsbarhet ?r vissa delar gjorda av SL93-1 glas, vilket skiljer sig fr?n SL96-1 glas. kemisk sammans?ttning och ett bredare temperaturomr?de d?r det bibeh?ller svetsbarheten. Glasm?rket SL93-1 k?nnetecknas av en h?g halt av blyoxid. Om det ?r n?dv?ndigt att minska storleken p? kolvarna anv?nds mer eldfasta glas (till exempel klass SL40-1), vars temperaturkoefficient ?r 40 x 10 -7 K -1 . Dessa glas kan fungera vid temperaturer fr?n 200 till 523 K. Den h?gsta driftstemperaturen ?r SL5-1 kvartsglas, gl?dlampor fr?n vilka kan arbeta vid 1000 K eller mer i flera hundra timmar (temperaturkoefficienten f?r linj?r expansion av kvartsglas ?r 5,4 x 10-7 K-1). Glas?gon fr?n de listade m?rkena ?r transparenta f?r optisk str?lning i v?gl?ngdsomr?det fr?n 300 nm till 2,5 - 3 mikron. Transmission av kvartsglas b?rjar fr?n 220 nm.

Ing?ngar

Bussningarna ?r gjorda av ett material som tillsammans med god elektrisk ledningsf?rm?ga m?ste ha en linj?r v?rmeutvidgningskoefficient, vilket s?kerst?ller att konsekventa kopplingar erh?lls med glas som anv?nds f?r tillverkning av gl?dlampor. Konsekventa f?rbindelser kallas kopplingar av material, vars v?rden f?r den termiska koefficienten f?r linj?r expansion i hela temperaturomr?det, det vill s?ga fr?n minimum till glasgl?dgningstemperatur, skiljer sig inte med mer ?n 10 - 15%. N?r man l?der metall i glas ?r det b?ttre om den termiska koefficienten f?r linj?r expansion av metallen ?r n?got l?gre ?n glasets. Sedan, n?r det kyls, komprimerar l?dglas metallen. I fr?nvaro av en metall som har det erforderliga v?rdet f?r den termiska koefficienten f?r linj?r expansion, ?r det n?dv?ndigt att producera icke-matchade l?dfogar. I det h?r fallet s?kerst?lls den vakuumt?ta anslutningen av metall med glas ?ver hela temperaturomr?det, s?v?l som den mekaniska styrkan hos den l?dda fogen, genom en speciell design.

En matchad koppling med SL96-1 glas erh?lls med platinabussningar. Den h?ga kostnaden f?r denna metall ledde till behovet av att utveckla ett substitut, kallat "platina". Platinit ?r en tr?d gjord av en j?rn-nickellegering med en temperaturkoefficient f?r linj?r expansion som ?r mindre ?n glasets. N?r ett kopparskikt appliceras p? en s?dan tr?d ?r det m?jligt att erh?lla en starkt ledande bimetallisk tr?d med en h?g temperaturkoefficient f?r linj?r expansion, beroende p? skikttjockleken p? det ?verlagrade kopparskiktet och den linj?ra v?rmeutvidgningskoefficienten f?r originalet. tr?d. Det ?r uppenbart att en s?dan metod f?r att matcha temperaturkoefficienterna f?r linj?r expansion till?ter matchning huvudsakligen i termer av diametral expansion, vilket l?mnar temperaturkoefficienten f?r longitudinell expansion inkonsekvent. F?r att s?kerst?lla b?ttre vakuumdensitet av kopplingar mellan SL96-1-glas och platinit och f?rb?ttra v?tbarheten ?ver ett lager av koppar som oxiderats ?ver ytan till kopparoxid, t?cks tr?den med ett lager borax (natriumsalt av borsyra). Tillr?ckligt starka l?dfogar tillhandah?lls vid anv?ndning av platinatr?d med en diameter p? upp till 0,8 mm.

Vakuumt?t l?dning i SL40-1 glas erh?lls med hj?lp av molybdentr?d. Detta par ger en mer konsekvent t?tning ?n SL96-1 glas med platina. Den begr?nsade anv?ndningen av detta lod beror p? de h?ga kostnaderna f?r r?varor.

F?r att f? vakuumt?ta bussningar i kvartsglas kr?vs metaller med mycket l?g termisk linj?r expansionskoefficient, vilket inte finns. D?rf?r f?r jag det ?nskade resultatet tack vare inputstrukturen. Metallen som anv?nds ?r molybden, som har god v?tbarhet med kvartsglas. F?r gl?dlampor i kvartslampor anv?nds enkla foliebussningar.

gaser

Att fylla gl?dlampor med gas g?r att du kan ?ka gl?dtr?dskroppens driftstemperatur utan att minska livsl?ngden p? grund av en minskning av hastigheten f?r sputtering av volfram i ett gasformigt medium j?mf?rt med sputtering i vakuum. Sprayhastigheten minskar med ?kande molekylvikt och p?fyllningsgastryck. P?fyllningsgasernas tryck ?r cirka 8 x 104 Pa. Vilken gas ska man anv?nda f?r detta?

Anv?ndningen av ett gasformigt medium leder till v?rmef?rluster p? grund av v?rmeledning genom gasen och konvektion. F?r att minska f?rlusterna ?r det f?rdelaktigt att fylla lamporna med tunga inerta gaser eller deras blandningar. Dessa gaser inkluderar lufth?rlett kv?ve, argon, krypton och xenon. Tabell 3 visar huvudparametrarna f?r inerta gaser. Kv?ve i sin rena form anv?nds inte p? grund av de stora f?rlusterna som ?r f?rknippade med dess relativt h?ga v?rmeledningsf?rm?ga.

Tabell 3

Grundl?ggande parametrar f?r inerta gaser

Hej alla. Kul att se dig p? min sida. ?mnet f?r dagens artikel: enheten f?r en gl?dlampa. Men f?rst skulle jag vilja s?ga n?gra ord om historien om denna lampa.

Den allra f?rsta gl?dlampan uppfanns av den engelska vetenskapsmannen Delarue redan 1840. Hon var med en platinaspiral. Lite senare, 1854, introducerade den tyske vetenskapsmannen Heinrich Goebel en lampa med bambu-tr?d, som var i en vakuumkolv. P? den tiden fanns det fortfarande m?nga olika lampor som presenterades av olika forskare. Men alla hade en mycket kort livsl?ngd och var inte effektiva.

?r 1890 introducerade vetenskapsmannen A. N. Lodygin f?rst en lampa d?r gl?dtr?den var gjord av volfram och s?g ut som en spiral. Denna forskare gjorde ocks? f?rs?k att pumpa ut luft ur kolven och fylla den med gaser. Detta ?kade livsl?ngden p? lamporna avsev?rt.

Men massproduktionen av gl?dlampor b?rjade redan p? 1900-talet. D? var det ett verkligt genombrott inom tekniken. Nu, i v?r tid, m?nga f?retag, och helt enkelt vanligt folk v?gra dessa lampor p? grund av att de f?rbrukar mycket el. Och i vissa l?nder f?rbj?d de till och med tillverkning av gl?dlampor med en effekt p? mer ?n 60 watt.

Gl?dlampsanordning.

Denna lampa ?r gjord av f?ljande detaljer: sockel, gl?dlampa, elektroder, krokar f?r att h?lla gl?dtr?den, gl?dtr?d, bromsok, isoleringsmaterial, kontaktyta.

F?r att g?ra det tydligare f?r dig kommer jag nu att skriva om varje detalj separat. Se ?ven bild och video.

Kolv - tillverkad av vanligt glas och beh?vs f?r att skydda filamentet fr?n den yttre milj?n. En plugg med elektroder och krokar s?tts in i den, som h?ller sj?lva tr?den. Ett vakuum skapas speciellt i kolven, eller den ?r fylld med en speciell gas. Detta ?r vanligtvis argon, eftersom det inte l?mpar sig f?r uppv?rmning.

P? den sida d?r elektrodledningarna ?r placerade sm?lts kolven med glas och limmas p? basen.

Sockeln beh?vs f?r att gl?dlampan ska kunna skruvas in i sockeln. Den ?r vanligtvis gjord av aluminium.

En gl?dtr?d ?r en del som avger ljus. Den ?r huvudsakligen gjord av volfram.

Och nu, f?r att bef?sta din kunskap, f?resl?r jag att du tittar p? en mycket intressant video, som ber?ttar och visar hur gl?dlampor tillverkas.

Funktionsprincip.

Funktionsprincipen f?r en gl?dlampa ?r baserad p? uppv?rmning av materialet. N?r allt kommer omkring ?r det inte f?r inte som filamentet har ett s?dant namn. Om en elektrisk str?m passerar genom en gl?dlampa, d? volfram filament v?rms upp till en mycket h?g temperatur och b?rjar avge ett ljusfl?de.

Tr?den sm?lter inte, eftersom volfram har en mycket h?g sm?ltpunkt, n?gonstans runt 3200-3400 grader Celsius. Och n?r lampan ?r t?nd v?rms gl?dtr?den upp n?gonstans upp till 2600-3000 grader Celsius.

F?rdelar och nackdelar med gl?dlampor.

Huvudf?rdelar:

Inte ett h?gt pris.

Sm? dimensioner.

T?l l?tt str?mst?rningar.

N?r den sl?s p? t?nds den omedelbart.

F?r det m?nskliga ?gat ?r flimmer n?stan om?rkligt n?r man arbetar fr?n en AC-k?lla.

Du kan anv?nda enheten f?r att justera ljusstyrkan.

Kan anv?ndas b?de vid l?g och h?ga temperaturer milj?.

S?dana lampor kan produceras f?r n?stan vilken sp?nning som helst.

Den inneh?ller inte farliga ?mnen och kr?ver d?rf?r ingen s?rskild omh?ndertagande.

Inga starter beh?vs f?r att t?nda lampan.

Det kan fungera p? AC och DC sp?nning.

Den fungerar v?ldigt tyst och skapar inte radiost?rningar.

Och det ?r l?ngt ifr?n full lista f?rm?ner.

Brister:

Har en mycket kortsiktigt tj?nster.

Mycket liten effektivitet. Vanligtvis ?verstiger det inte 5 procent.

Ljusfl?det och livsl?ngden beror direkt p? n?tsp?nningen.

Lamphuset blir mycket varmt under drift. D?rf?r anses en s?dan lampa vara en brandrisk.

Om tr?den g?r av kan gl?dlampan explodera.

Mycket ?mt?lig och k?nslig f?r st?tar.

Under vibrationsf?rh?llanden bryts den ner mycket snabbt.

Och som avslutning p? artikeln skulle jag vilja skriva om en fantastisk fakta. I USA, i ett av brandk?rerna i staden Livermore, finns en lampa med en effekt p? 60 watt, som har t?nts kontinuerligt i mer ?n 100 ?r. Den t?ndes 1901 och 1972 togs den upp i Guinness rekordbok.

Hemligheten med dess h?llbarhet ?r att den fungerar i ett djupt grunt h?l. F?rresten, arbetet med denna lampa registreras kontinuerligt av webbkameran. S? om du ?r intresserad kan du s?ka efter en lives?ndning p? Internet.

Det var allt f?r mig. Om artikeln var anv?ndbar f?r dig, dela den med dina v?nner i i sociala n?tverk och prenumerera p? uppdateringar. Hejd?.

Med v?nlig h?lsning, Alexander!

L?gg till webbplats till bokm?rken

N?r d?k den f?rsta gl?dlampan upp?

1809 bygger engelsmannen Delarue den f?rsta gl?dlampan (med platinaspiral). 1838 uppfann belgiska Jobar gl?dlampan med tr?kol. 1854 utvecklade tysken Heinrich G?bel den f?rsta "moderna" lampan - f?rkolnad bambu tr?d i ett evakuerat fartyg. Under de kommande 5 ?ren utvecklade han vad m?nga kallar den f?rsta praktiska lampan. 1860 demonstrerade den engelske kemisten och fysikern Joseph Wilson Swan de f?rsta resultaten och fick patent, men sv?righeter att f? ett vakuum ledde till att Swans lampa inte fungerade l?nge och ineffektivt.

Den 11 juli 1874 fick den ryske ingenj?ren Alexander Nikolaevich Lodygin patentnummer 1619 f?r en gl?dlampa. Som filament anv?nde han en kolstav placerad i ett evakuerat k?rl.

?r 1875 f?rb?ttrade V.F. Didrikhson Lodygins lampa genom att pumpa luft ur den och anv?nda flera h?rstr?n i lampan (i h?ndelse av att ett av dem brann ut t?ndes n?sta automatiskt).

Den engelske uppfinnaren Joseph Wilson Swan fick ett brittiskt patent 1878 f?r en kolfiberlampa. I hans lampor befann sig fibern i en f?rt?rnad syreatmosf?r, vilket gjorde det m?jligt att f? mycket starkt ljus.

Under andra h?lften av 1870-talet, den amerikanske uppfinnaren Thomas Edison forskningsarbete d?r han f?rs?ker som en tr?d olika metaller. 1879 patenterade han en platina gl?dlampa. 1880 ?terv?nde han till kolfiber och skapade en lampa med en livsl?ngd p? 40 timmar. Samtidigt uppfann Edison hush?llets vridomkopplare. Trots en s? kort livsl?ngd ers?tter hans lampor den gasbelysning som anv?nts fram till dess.

P? 1890-talet uppfann A. N. Lodygin flera typer av lampor med filament gjorda av eldfasta metaller. Lodygin f?reslog att man skulle anv?nda volframtr?dar i lampor (detta ?r de som anv?nds i alla moderna lampor) och molybden och vrida gl?dtr?den i form av en spiral. Han gjorde de f?rsta f?rs?ken att pumpa ut luft ur lamporna, vilket hindrade tr?den fr?n att oxidera och ?kade deras livsl?ngd m?nga g?nger om. Den f?rsta amerikanska kommersiella lampan med volframgl?dtr?d tillverkades d?refter under Lodygins patent. Han gjorde ?ven gasfyllda lampor (med kolfilament och kv?vefyllning).

Sedan slutet av 1890-talet har lampor dykt upp med en gl?dtr?d gjord av magnesiumoxid, torium, zirkonium och yttrium (Nernst lampa) eller en gl?dtr?d av metalliskt osmium (Auer lampa) och tantal (Bolton och Feuerlein lampa). 1904 fick ungrarna Dr. Sandor Yust och Franjo Hanaman patent nr 34541 f?r anv?ndning av volframgl?dtr?dar i lampor. I Ungern tillverkades de f?rsta s?dana lamporna, som kom in p? marknaden genom det ungerska f?retaget Tungsram 1905. 1906 s?lde Lodygin ett patent p? en volframgl?dtr?d till General Electric.

Samma ?r 1906, i USA, byggde och tog han i drift en anl?ggning f?r elektrokemisk produktion av volfram, krom och titan. D?rf?r att h?g kostnad Volframpatentet har endast begr?nsad till?mpning.1910 uppfann William David Coolidge en f?rb?ttrad metod f?r att tillverka volframfilament. D?refter f?rskjuter volframfilamentet alla andra typer av filament.

Det ?terst?ende problemet med den snabba avdunstning av en gl?dtr?d i vakuum l?stes av den amerikanske forskaren, en v?lk?nd specialist inom omr?det vakuumteknik, Irving Langmuir, som, arbetat sedan 1909 p? General Electric, introducerade fyllningen av gl?dlampor med inerta, mer exakt, tunga ?delgaser (i synnerhet argon), vilket avsev?rt ?kade deras drifttid och ?kade ljuseffekten.

effektivitet och h?llbarhet

N?stan all energi som tillf?rs lampan omvandlas till str?lning. F?rlusterna p? grund av v?rmeledning och konvektion ?r sm?. F?r det m?nskliga ?gat ?r dock endast ett litet intervall av v?gl?ngder av denna str?lning tillg?ngligt. Huvuddelen av str?lningen ligger i det osynliga infrar?da omr?det och uppfattas som v?rme.

Koefficient anv?ndbar ?tg?rd gl?dlampor n?r sitt maximala v?rde p? 15% vid en temperatur p? cirka 3400 K. Vid praktiskt taget uppn?bara temperaturer p? 2700 K ( vanlig lampa vid 60 W) ?r effektiviteten 5 %.

N?r temperaturen stiger lampans effektivitet gl?den ?kar, men dess h?llbarhet minskar avsev?rt. Vid en gl?dtr?dstemperatur p? 2700 K ?r lampans livsl?ngd cirka 1000 timmar, vid 3400 K endast n?gra timmar, med 20% ?kning av sp?nningen f?rdubblas ljusstyrkan. Samtidigt minskar livsl?ngden med 95 %.

Att minska matningssp?nningen, ?ven om det s?nker effektiviteten, men ?kar h?llbarheten. S? att s?nka sp?nningen med h?lften (vid seriekoppling) minskar effektiviteten med cirka 4-5 g?nger, men ?kar livsl?ngden med n?stan tusen g?nger. Denna effekt anv?nds ofta n?r det ?r n?dv?ndigt att tillhandah?lla tillf?rlitlig n?dbelysning utan s?rskilda krav p? ljusstyrka, till exempel p? landningar. Ofta, f?r detta, n?r den drivs med v?xelstr?m, ?r lampan ansluten i serie med dioden, p? grund av vilken str?mmen flyter in i lampan endast under halva perioden.

Eftersom kostnaden f?r en gl?dlampa som f?rbrukas under elektricitetens livsl?ngd ?r tio g?nger h?gre ?n kostnaden f?r sj?lva lampan, finns det en optimal sp?nning d?r kostnaden f?r ljusfl?det ?r minimal. Den optimala sp?nningen ?r n?got h?gre ?n den nominella sp?nningen, s? s?tten att ?ka h?llbarheten genom att s?nka matningssp?nningen ?r absolut ol?nsamma ur ekonomisk synvinkel.

Den begr?nsade livsl?ngden f?r en gl?dlampa beror i mindre utstr?ckning p? avdunstning av gl?dtr?dsmaterialet under drift och i st?rre utstr?ckning p? de inhomogeniteter som uppst?r i gl?dtr?den. Oj?mn avdunstning av filamentmaterialet leder till uppkomsten av tunna omr?den med ?kat elektriskt motst?nd, vilket leder till ?nnu st?rre uppv?rmning och avdunstning av materialet p? s?dana platser. N?r en av dessa f?rtr?ngningar blir s? tunn att gl?dtr?dsmaterialet vid den punkten sm?lter eller avdunstar helt, avbryts str?mmen och lampan g?r s?nder.

Det st?rsta slitaget p? gl?dtr?den uppst?r n?r lampan pl?tsligt aktiveras, d?rf?r ?r det m?jligt att avsev?rt ?ka dess livsl?ngd genom att anv?nda olika typer av mjukstartsanordningar.

En volframfilament har en kall resistivitet som bara ?r 2 g?nger h?gre ?n f?r aluminium. N?r lampan brinner ut h?nder det ofta att de brinner ut kopparledningar, f?rbinder basens kontakter med spiralens h?llare. S? en konventionell 60-watts lampa f?rbrukar ?ver 700 watt n?r den sl?s p?, och en 100-watts lampa f?rbrukar mer ?n en kilowatt. N?r spiralen v?rms upp ?kar dess motst?nd och effekten sjunker till det nominella v?rdet.

F?r att j?mna ut toppeffekten kan termistorer med kraftigt fallmotst?nd n?r de v?rms upp, reaktiv ballast i form av en kapacitans eller induktans, dimmer (automatisk eller manuell) anv?ndas. Sp?nningen p? lampan ?kar n?r spiralen v?rms upp och kan anv?ndas f?r att shunta ballasten med automatik. Utan att st?nga av ballasten kan lampan tappa fr?n 5 till 20% av effekten, vilket ocks? kan vara f?rdelaktigt f?r att ?ka resursen.

L?gsp?nningsgl?dlampor med samma effekt har l?ngre livsl?ngd och ljuseffekt p? grund av gl?dkroppens st?rre tv?rsnitt. D?rf?r ?r det l?mpligt att anv?nda i flerlampsarmaturer (ljuskronor). seriekoppling lampor till en l?gre sp?nning ist?llet f?r parallellkoppling av lampor till n?tsp?nning. Till exempel, ist?llet f?r sex 220V 60W-lampor kopplade parallellt, anv?nd sex 36V 60W-lampor kopplade i serie, det vill s?ga ers?tt sex tunna spiraler med en tjock.

Varianter av lampor

Gl?dlampor ?r indelade i (ordnade i ordningsf?ljd f?r ?kande effektivitet):

  • vakuum (det enklaste);
  • argon (kv?ve-argon);
  • krypton (ungef?r + 10 % ljusstyrka fr?n argon);
  • xenon (2 g?nger ljusare ?n argon);
  • halogen (fyllmedel I eller Br, 2,5 g?nger ljusare ?n argon, l?ng livsl?ngd, gillar inte underkokning, eftersom halogencykeln inte fungerar);
  • halogen med tv? kolvar (effektivare halogencykel p? grund av b?ttre uppv?rmning av den inre kolven);
  • xenon-halogen (fyllmedel Xe + I eller Br, det mest effektiva fyllmedlet, upp till 3 g?nger ljusare ?n argon);
  • xenon-halogen med en IR-reflektor (eftersom det mesta av lampstr?lningen ?r i IR-omr?det, ?kar reflektionen av IR-str?lning in i lampan avsev?rt effektiviteten, de ?r gjorda f?r jaktlampor);
  • gl?dlampa med en bel?ggning som omvandlar infrar?d str?lning till det synliga omr?det. Lampor med h?gtemperaturfosfor utvecklas, som vid uppv?rmning avger ett synligt spektrum.