Gl?dlampa beskrivning och egenskaper. Elektriska gl?dlampor - historia, enhet, val. Typer och egenskaper

Att tillhandah?lla komfort och mysighet i huset ?r om?jligt utan organisation av bra belysning. F?r detta ?ndam?l anv?nds oftast gl?dlampor nu, som kan anv?ndas i olika f?rh?llanden n?tverk (36 volt, 220 och 380).

Typer och egenskaper

En gl?dlampa f?r allm?nt bruk (LON) ?r en modern enhet, en k?lla till artificiell str?lning av synligt ljus med l?g effektivitet, men ett starkt sken. Det fick sitt namn p? grund av n?rvaron i kroppen av en speciell v?rmekropp, som ?r gjord av eldfasta metaller eller kolfilament. Beroende p? parametrarna f?r denna kropp best?ms lampans livsl?ngd, pris och andra egenskaper.

Foto - modell med volframfilament

Trots olika ?sikter tror man att lampan f?rst uppfanns av en vetenskapsman fr?n England, Delarue, men hans princip om gl?dlampa var l?ngt ifr?n moderna standarder. Efter att ha gjort research olika fysiker, d?refter presenterade Goebel den f?rsta lampan med en kolfilament (gjord av bambu), och efter att Lodygin patenterade den f?rsta kolfilamentmodellen i en vakuumkolv.

Beroende p? strukturella element och typen av gas som skyddar gl?dtr?den, nu finns det s?dana typer av lampor:

Argon;
Krypto;
Vakuum;
Xenon-halogen.

Vakuummodeller ?r de enklaste och mest v?lbekanta. Fick sin popularitet p? grund av l?g kostnad, men samtidigt har de gjort det kortaste sikt tj?nster. Det ?r v?rt att notera att de ?r l?tta att byta ut, inte reparerbara. Strukturen ser ut s? h?r:

Foto - design av vakuumlampor

H?r ?r 1, respektive, en vakuumkolv; 2 - vakuum eller fylld med speciell gas, kapacitet; 3 - tr?d; 4, 5 - kontakter; 6 - f?stelement f?r filamentet; 7 - lyktstolpe; 8 - s?kring; 9 - bas; 10 - glasskydd av basen; 11 - markkontakt.

Argonlampor GOST 2239-79 skiljer sig mycket i ljusstyrka fr?n vakuumlampor, men upprepar n?stan helt sin design. De har l?ngre h?llbarhet ?n de vanliga. Detta beror p? det faktum att volframtr?den skyddas av en neutral argonlampa, som motst?r h?ga f?rbr?nningstemperaturer. Som ett resultat blir ljusk?llan ljusare och mer h?llbar.

Foto - argon LON

Kryptmodellen kan k?nnas igen p? den mycket h?ga ljustemperaturen. Det lyser med ett starkt vitt ljus, s? det kan ibland orsaka sm?rta i ?gonen. Den h?ga ljusstyrkan tillhandah?lls av krypton, en mycket inert gas som har en h?g atomisk massa. Dess anv?ndning gjorde det m?jligt att avsev?rt minska vakuumkolven, men samtidigt inte f?rlora ljusk?llans ljusstyrka.

Halogengl?dlampor har blivit mycket popul?ra p? grund av deras ekonomiska drift. En modern energibesparande lampa hj?lper inte bara att minska betalningskostnaderna elektrisk energi, men ocks? minska kostnaderna f?r att k?pa nya modeller f?r belysning. Produktionen av en s?dan modell utf?rs p? specialiserade fabriker, s?v?l som ?tervinning. F?r j?mf?relse f?resl?r vi att studera str?mf?rbrukningen f?r analogerna som anges ovan:

Vakuum (konventionell, utan gas eller med argon): 50 eller 100 W;
Halogen: 45-65W;
Xenon, halogen-xenon (kombinerat): 30 W.

P? grund av sin ringa storlek anv?nds elektriska xenon- och halogenlampor oftast som bilstr?lkastare. De har h?g motst?ndskraft och utm?rkt h?llbarhet.

Foto - xenon

Klassificeringen av lampor g?rs inte bara p? grundval av p?fyllningsgasen, utan ocks? beroende p? typer av sokler och syfte. Det finns s?dana typer:

G4, GU4, GY4 och andra. Halogengl?dlampsmodeller k?nnetecknas av patronpluggar;
E5, E14, E17, E26, E40 ?r de vanligaste typerna av socklar. Beroende p? antalet kan de vara smala och breda, klassificerade i stigande ordning. De f?rsta ljuskronorna gjordes speciellt f?r s?dana kontaktdelar;
G13, G24-tillverkare anv?nder dessa beteckningar f?r lysr?r.

Foto - lampformer och typer av sokler

F?rdelar och nackdelar

J?mf?relse vissa typer gl?dlampor g?r att du kan v?lja det mesta l?mpligt alternativ, baserat p? vilken effekt och ljuseffekt som beh?vs. Men alla dessa typer av lampor har gemensamma f?rdelar och nackdelar:

F?rdelar:

?verkomligt pris. Kostnaden f?r m?nga lampor ?r inom $ 2. e.;
Snabb p? och av. Detta ?r den viktigaste parametern i j?mf?relse med energisn?la lampor med l?nge p?;
Sm? storlekar;
Enkelt byte;
Brett utbud av modeller. Nu finns det dekorativa lampor(ljus, retro curl och andra), klassisk, matt, spegel och andra.

Minus:

H?g str?mf?rbrukning;
Negativ effekt p? ?gonen. I de flesta fall matt eller spegelytan gl?dlampor;
L?gt ?versp?nningsskydd. F?r att s?kerst?lla ?nskad niv? anv?nds en skyddsenhet f?r en gl?dlampa, den v?ljs beroende p? typ;
Kort driftstid;
Mycket l?g verkningsgrad. Det mesta av den elektriska energin g?r inte ?t till belysning, utan p? att v?rma kolven.

alternativ

De tekniska egenskaperna f?r varje modell inkluderar n?dv?ndigtvis: ljusfl?det hos en gl?dlampa, f?rgen p? gl?den (eller f?rgtemperaturen), kraft och livsl?ngd. L?t oss j?mf?ra de listade typerna:

Foto - f?rgtemperatur

Av allt listade typer endast halogener kan h?nf?ras till energibesparande modeller. D?rf?r f?rs?ker m?nga ?gare ers?tta alla ljusk?llor i sina hem med mer rationella, till exempel med diod. ?verensst?mmelse LED-lampor gl?dlampa, j?mf?relsetabell:

F?r en b?ttre f?rklaring av energif?rbrukningen f?resl?r vi att du studerar f?rh?llandet mellan watt och lumen. Till exempel en fluorescerande lampa med en volframgl?dtr?d p? 100 W - 1200 lumen, respektive 500 W - mer ?n 8000.

Samtidigt har den sj?lvlysande modellen, som ofta anv?nds i industriella och hush?llsf?rh?llanden, liknande egenskaper som xenon. Tack vare dessa egenskaper ?r det m?jligt att s?kerst?lla smidig t?ndning av gl?dlampor. F?r detta anv?nds en speciell enhet - en dimmer f?r gl?dlampor.

En s?dan regulator kan monteras med dina egna h?nder, om det finns en krets som passar din lampa. Nu ?r analoger mycket popul?ra. vanliga alternativ, men med en spegelbel?ggning - en Philips reflexmodell, importerad Osram och andra. Du kan k?pa en m?rkesgl?dlampa i specialiserade f?retagsbutiker.

gl?dlampa

Gl?dlampa- elektrisk ljusk?lla, i vilken gl?dtr?dskroppen (eldfast ledare), placerad i ett genomskinligt k?rl evakuerat eller fyllt med en inert gas, v?rms upp till en h?g temperatur p? grund av fl?det av elektrisk str?m genom den, vilket leder till att den avger i ett brett spektralomr?de, inklusive synligt ljus. Det gl?dtr?d som f?r n?rvarande anv?nds ?r huvudsakligen en volframbaserad legeringshelix.

Funktionsprincip

Lampan anv?nder effekten av att v?rma upp ledaren (gl?dlampa) n?r en elektrisk str?m flyter genom den ( termisk effekt av str?m). V?rmekroppens temperatur stiger kraftigt efter att str?mmen sl?s p?. Filamentkroppen utstr?lar elektromagnetisk termisk str?lning i enlighet med Plancks lag. Planck-funktionen har ett maximum vars position p? v?gl?ngdsskalan beror p? temperaturen. Detta maximum skiftar med ?kande temperatur mot kortare v?gl?ngder (Wiens f?rskjutningslag). F?r att f? synlig str?lning ?r det n?dv?ndigt att temperaturen ?r i storleksordningen flera tusen grader. Vid en temperatur p? 5770 (temperaturen p? solens yta) motsvarar ljuset solens spektrum. Ju l?gre temperatur, desto l?gre andel synligt ljus, och desto mer "r?d" blir str?lningen.

En del av den elektriska energin som f?rbrukas av gl?dlampan omvandlas till str?lning, en del g?r f?rlorad till f?ljd av v?rmelednings- och konvektionsprocesser. Endast en liten del av str?lningen ligger i det synliga ljusomr?det, huvuddelen finns i den infrar?da str?lningen. F?r att ?ka lampans effektivitet och f? maximalt "vitt" ljus ?r det n?dv?ndigt att ?ka gl?dtr?dens temperatur, vilket i sin tur begr?nsas av gl?dtr?dsmaterialets egenskaper - sm?ltpunkten. En temperatur p? 5771 K ?r ouppn?elig, eftersom alla k?nda material vid denna temperatur sm?lter, bryts ner och slutar att leda elektricitet. P? moderna lampor ah filament applicera material med maximala temperaturer sm?ltning - volfram (3410 ° C) och, mycket s?llan, osmium (3045 ° C).

F?rgtemperatur anv?nds f?r att utv?rdera denna ljuskvalitet. Vid typiska gl?dtemperaturer p? 2200-3000 K avges ett gulaktigt ljus, annorlunda ?n dagsljus. Varmt p? kv?llen< 3500 K) свет более комфортен и меньше подавляет естественную выработку мелатонина , важного для регуляции суточных циклов организма и нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье.

P? normal luft vid s?dana temperaturer skulle volfram omedelbart f?rvandlas till en oxid. Av denna anledning placeras gl?dtr?dskroppen i en kolv, fr?n vilken luft pumpas ut under tillverkningen av lampan. De f?rsta gjordes med vakuum; f?r n?rvarande endast lampor l?g effekt(f?r allm?nna lampor - upp till 25 W) tillverkas i en vakuumkolv. Flaskorna i kraftigare lampor ?r fyllda med en inert gas (kv?ve, argon eller krypton). H?gt blodtryck i kolven med gasfyllda lampor minskar det kraftigt avdunstningshastigheten f?r volfram, vilket inte bara ?kar lampans livsl?ngd, utan ocks? g?r det m?jligt att ?ka temperaturen p? gl?dlampan, vilket g?r det m?jligt att ?ka effektivitet och f?ra emissionsspektrumet n?rmare vitt. Gl?dlampan i en gasfylld lampa m?rknar inte lika snabbt p? grund av avs?ttning av material fr?n gl?dtr?dskroppen, som med en vakuumlampa.

Design

Designen av en modern lampa. I diagrammet: 1 - kolv; 2 - kolvens h?lighet (vakuum eller fylld med gas); 3 - gl?dande kropp; 4, 5 - elektroder (str?ming?ngar); 6 - krokar-h?llare av kroppen av v?rme; 7 - lampben; 8 - extern l?nk f?r str?mledningen, s?kring; 9 - basfall; 10 - basisolator (glas); 11 - kontakt av botten av basen.

Designen av gl?dlampor ?r mycket olika och beror p? syftet. Emellertid ?r gl?dtr?dskroppen, gl?dlampan och str?mledningarna vanliga. Beroende p? egenskaperna hos en viss typ av lampa kan h?llare f?r gl?dtr?dskropp anv?ndas. olika m?nster; Lampor kan g?ras utan sockel eller med sockel. olika typer, har en extra extern kolv och andra ytterligare strukturella element.

I konstruktionen av lampor f?r allm?nt bruk tillhandah?lls en s?kring - en ferronickellegeringsl?nk svetsad i gapet p? en av str?mledningarna och placerad utanf?r gl?dlampan - vanligtvis i benet. Syftet med s?kringen ?r att f?rhindra att gl?dlampan g?r s?nder n?r gl?dtr?den g?r s?nder under drift. Faktum ?r att i detta fall uppst?r en elektrisk ljusb?ge i brottzonen, som sm?lter resterna av tr?den, droppar av sm?lt metall kan f?rst?ra gl?dlampans glas och orsaka brand. S?kringen ?r utformad p? ett s?dant s?tt att n?r ljusb?gen t?nds f?rst?rs den av ljusb?gsstr?mmen, som avsev?rt ?verstiger lampans m?rkstr?m. Ferronickell?nken ?r placerad i en h?lighet d?r trycket ?r lika med atmosf?rstrycket, och d?rf?r sl?cks ljusb?gen l?tt. P? grund av sin l?ga effektivitet har de nu ?vergivits.

Flaska

Kolven skyddar filamentkroppen fr?n st?tar atmosf?riska gaser. Lampans dimensioner best?ms av avs?ttningshastigheten f?r filamentmaterialet.

Gasmedium

De f?rsta lampornas kolvar evakuerades. De flesta moderna lampor ?r fyllda med kemiskt inerta gaser (f?rutom l?geffektlampor, som fortfarande g?rs vakuum). V?rmef?rlusten som uppst?r i detta fall p? grund av v?rmeledningsf?rm?ga reduceras genom att v?lja en gas med stor molmassa. Blandningar av kv?ve N 2 med argon Ar ?r de vanligaste p? grund av deras l?ga kostnad, ren torkad argon anv?nds ocks?, mindre ofta krypton Kr eller xenon Xe (mol?ra massor: N 2 - 28,0134 / mol; Ar: 39,948 g / mol; Kr - 83,798 g/mol; Xe - 131,293 g/mol).

Halogen lampa

De f?rsta lampornas gl?dtr?dskropp var gjord av kol (sublimeringstemperatur 3559 ° C). Moderna lampor anv?nder n?stan uteslutande volframfilament, ibland osmium-volframlegering. F?r att minska storleken p? filamentkroppen ges den vanligtvis formen av en spiral, ibland uts?tts spiralen f?r upprepad eller till och med terti?r spiralisering, vilket ger en bispiral respektive en trispiral. Effektiviteten hos s?dana lampor ?r h?gre p? grund av en minskning av v?rmef?rlusten p? grund av konvektion (tjockleken p? Langmuir-skiktet minskar).

Elektriska parametrar

Lampor ?r gjorda f?r olika driftsp?nningar. Str?mstyrkan best?ms av Ohms lag ( I=U/R) och kraft enligt formeln P=U I, eller P=U?/R. Eftersom metaller har l?g resistivitet beh?vs en l?ng och tunn tr?d f?r att uppn? ett s?dant motst?nd. Tjockleken p? tr?den i konventionella lampor ?r 40-50 mikron.

Eftersom gl?dtr?den har rumstemperatur n?r den sl?s p?, ?r dess motst?nd en storleksordning mindre ?n driftsmotst?ndet. D?rf?r flyter en mycket stor str?m n?r den ?r p?slagen (tio till fjorton g?nger driftsstr?mmen). N?r gl?dtr?den v?rms upp ?kar dess motst?nd och str?mmen minskar. Till skillnad fr?n moderna lampor fungerade tidiga gl?dlampor med kolfilament, n?r de var p?slagna, p? motsatt princip - n?r de v?rmdes upp minskade deras motst?nd och gl?den ?kade l?ngsamt. Den stigande resistanskarakt?ristiken hos gl?dtr?den (med ?kande str?m ?kar resistansen) till?ter anv?ndningen av en gl?dlampa som en primitiv str?mstabilisator. I detta fall ?r lampan kopplad i serie till den stabiliserade kretsen, och medelstr?mv?rdet v?ljs s? att lampan fungerar halvhj?rtat.

I blinkande lampor ?r en bimetallbrytare byggd i serie med gl?dtr?den. P? grund av detta fungerar s?dana lampor sj?lvst?ndigt i ett flimmerl?ge.

plint

I USA och Kanada anv?nds andra socles (detta beror delvis p? en annan sp?nning i n?tverken - 110 V, s? andra storlekar av socles f?rhindrar oavsiktlig inskruvning av europeiska lampor designade f?r en annan sp?nning): E12 (kandelaber), E17 (mellanliggande), E26 (standard eller medium), E39 (mogul). P? samma s?tt som i Europa finns det plintar utan g?nga.

Nomenklatur

F?rbi funktionellt syfte och designfunktioner f?r gl?dlampor ?r indelade i:

allm?nna lampor(fram till mitten av 1970-talet anv?ndes termen "normalbelysningslampor"). Den mest massiva gruppen av gl?dlampor designade f?r allm?nna, lokala och dekorativa belysnings?ndam?l. Sedan 2008, p? grund av antagandet av ett antal stater av lagstiftnings?tg?rder som syftar till att minska produktionen och begr?nsa anv?ndningen av gl?dlampor f?r att spara energi, b?rjade deras produktion att minska;
dekorativa lampor tillverkas i lockiga flaskor. De vanligaste ?r ljusformade kolvar med en diameter p? ca. 35 mm och sf?risk med en diameter av cirka 45 mm;
lokala belysningslampor, strukturellt liknar lampor f?r allm?nt bruk, men konstruerade f?r l?g (s?ker) driftsp?nning - 12, 24 eller 36 (42) V. Omfattning - manuella (b?rbara) lampor, samt lokala belysningslampor i industrilokaler (p? verktygsmaskiner) , arbetsb?nkar och etc., d?r en oavsiktlig lampa ?r m?jlig);
belysningslampor tillverkas i f?rgade flaskor. Syfte - belysningsinstallationer av olika slag. Som regel har lampor av denna typ l?g effekt (10-25 W). Kolvar f?rgas vanligtvis genom att applicera ett lager av oorganiskt pigment p? deras inre yta. Lampor med kolvar m?lade p? utsidan med f?rgade lacker (f?rgade zaponlak) anv?nds mindre vanligt, deras nackdel ?r den snabba blekningen av pigmentet och f?llningen av lackfilmen p? grund av mekanisk p?verkan;
spegelgl?dlampor har en kolv av en speciell form, varav en del ?r t?ckt med ett reflekterande skikt (en tunn film av termiskt sprayat aluminium). Syfte med spegling - rumslig omf?rdelning ljusfl?de lampan f?r att mest effektivt anv?nda den inom en given rymdvinkel. Huvudsyftet med spegel-LN ?r lokal lokal belysning;
signallampor anv?nds i olika belysningsanordningar (medel f?r visuell visning av information). Dessa ?r l?geffektslampor designade f?r en l?ng livsl?ngd. Idag ers?tts de av lysdioder;
transportlampor- en extremt bred grupp av lampor utformade f?r att fungera p? olika fordon (bilar, motorcyklar och traktorer, flygplan och helikoptrar, lokomotiv och vagnar j?rnv?gar och tunnelbanor, flod- och sj?fartyg). Egenskaper: h?g mekanisk h?llfasthet, vibrationsbest?ndighet, anv?ndning av speciella socklar som g?r att du snabbt kan byta ut lampor under tr?nga f?rh?llanden och samtidigt f?rhindra att lampor spontant faller ur sockeln. Designad f?r att drivas av ombord elektriska n?tverk fordon (6-220 V);
projektorlampor har vanligtvis h?g effekt (upp till 10 kW, lampor upp till 50 kW producerades tidigare) och h?g ljuseffektivitet. Anv?nds i belysningsanordningar f?r olika ?ndam?l (belysning och ljussignal). Gl?dtr?den i en s?dan lampa l?ggs vanligtvis mer kompakt p? grund av en speciell design och upph?ngning i gl?dlampan f?r b?ttre fokusering;
lampor f?r optiska instrument, som omfattar massproducerade fram till slutet av 1900-talet. lampor f?r filmprojektionsutrustning har kompakt staplade spiraler, m?nga placeras i speciellt formade kolvar. Anv?nds i olika enheter m?tinstrument, Medicinsk utrustning etc.);

Speciallampor

Gl?dlampa (24V 35mA)

Uppfinningshistoria

Lampa Lodygin

Thomas Edison lampa med kolfibergl?dtr?d.

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.
?r 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.
1875 f?rb?ttrade V.F. Didrikhson Lodygins lampa genom att pumpa ut luft ur den och anv?nda flera h?rstr?n i lampan (i h?ndelse av att ett av dem brinner 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 s?dant kort tid liv, hans lampor ers?tter den gasbelysning som anv?nts fram till dess.
P? 1890-talet uppfinner A. N. Lodygin flera typer av lampor med filament gjorda av eldfasta metaller. Lodygin f?reslog att man skulle anv?nda volframfilament i lampor (dessa 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 metall osmium (Auer lampa) och tantal (Bolton och Feuerlein lampa)
1904 fick ungrarna Dr. Sandor Just och Franjo Hanaman patent p? anv?ndningen av volframtr?d i lampor nr 34541. 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 volframfilament 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.
?r 1910 uppfann William David Coolidge en f?rb?ttrad metod f?r att tillverka volframfilament. Senare volfram filament f?rskjuter alla andra typer av tr?dar.
Det ?terst?ende problemet med den snabba f?r?ngningen av en gl?dtr?d i vakuum l?stes av en amerikansk vetenskapsman, en v?lk?nd specialist inom vakuumteknikomr?det 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

H?llbarhet och ljusstyrka beroende p? driftsp?nning

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. Effektiviteten hos gl?dlampor n?r sitt maximala v?rde p? 15% vid en temperatur p? cirka 3400. Vid praktiskt taget uppn?bara temperaturer p? 2700 (en typisk 60 W lampa) ?r verkningsgraden 5 %.

N?r temperaturen stiger ?kar gl?dlampans effektivitet, men samtidigt minskar dess h?llbarhet avsev?rt. Vid en gl?dtr?dstemperatur p? 2700 ?r lampans livsl?ngd cirka 1000 timmar, vid 3400 bara n?gra timmar. Som visas i figuren till h?ger, n?r sp?nningen ?kas med 20 %, 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 (till exempel 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 i trapphus. 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 el som f?rbrukas under livsl?ngden f?r en gl?dlampa ?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? 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 i sin tur 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 helt f?r?ngas, avbryts str?mmen och lampan g?r s?nder.

Det st?rsta slitaget p? gl?dtr?den sker med en skarp sp?nningstillf?rsel till lampan, s? du kan avsev?rt ?ka dess livsl?ngd med annan sort mjukstartsenheter.

En volframfilament har en kall resistivitet som bara ?r 2 g?nger h?gre ?n f?r aluminium. N?r en lampa brinner ut h?nder det ofta att koppartr?darna som f?rbinder baskontakterna med spiralh?llarna brinner ut. S? en konventionell 60 W-lampa f?rbrukar ?ver 700 W n?r den sl?s p?, och en 100-wattslampa 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 en l?ngre resurs och ljuseffekt p? grund av det st?rre tv?rsnittet av gl?dkroppen. D?rf?r, i flerlampsarmaturer (ljuskronor), ?r det l?mpligt att anv?nda seriekoppling av lampor f?r en l?gre sp?nning ist?llet f?r parallellkoppling av lampor f?r 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.

Sorts	Relativ ljuseffekt	Ljuseffekt (lumen/watt)
Gl?dlampa 40 W	1,9 %	12,6
Gl?dlampa 60 W	2,1 %	14,5
Gl?dlampa 100 W	2,6 %	17,5
Halogenlampor	2,3 %	16
Halogenlampor (med kvartsglas)	3,5 %	24
H?gtemperaturgl?dlampa	5,1 %	35
Svart kropp vid 4000 K	7,0 %	47,5
Svart kropp p? 7000 K	14 %	95
Perfekt vit ljusk?lla	35,5 %	242,5
Idealisk monokromatisk 555 nm (gr?n) k?lla	100 %	683

Nedan ?r ett ungef?rligt f?rh?llande mellan effekt och ljusfl?de f?r vanliga transparenta p?ronformade gl?dlampor, popul?ra i Ryssland, E27 bas, 220V.

Varianter av gl?dlampor

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 (I eller Br fyllmedel, 2,5 g?nger ljusare ?n argon, l?ng livsl?ngd, gillar inte underkokning, eftersom halogencykeln inte fungerar)
Dubbel gl?dlampa halogen (effektivare halogencykel p? grund av b?ttre uppv?rmning av den inre gl?dlampan)
Xenon-halogen (fyllmedel Xe + I eller Br, det mest effektiva fyllmedlet, upp till 3 g?nger ljusare ?n argon)
Xenon halogen med IR-reflektor (pga mest av lampstr?lningen faller inom IR-omr?det, d? ?kar reflektionen av IR-str?lning inuti 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.

F?rdelar och nackdelar med gl?dlampor

F?rdelar:

excellens i massproduktion
l?g kostnad
liten storlek
brist p? kontrollutrustning
ok?nslighet f?r joniserande str?lning
rent aktivt elektriskt motst?nd (enhetseffektfaktor)
snabb uppstart
l?g k?nslighet f?r str?mavbrott och ?versp?nningar
fr?nvaron av giftiga komponenter och, som ett resultat, fr?nvaron av behovet av en infrastruktur f?r insamling och bortskaffande
f?rm?gan att arbeta p? vilken typ av str?m som helst
ok?nslighet f?r sp?nningspolaritet
m?jligheten att tillverka lampor f?r en m?ngd olika sp?nningar (fr?n br?kdelar av en volt till hundratals volt)
inget flimmer vid drift med v?xelstr?m (viktigt i f?retag).
inget brum vid drift med v?xelstr?m
kontinuerligt emissionsspektrum
behagligt och vanligt spektrum
motst?nd mot elektromagnetiska impulser
m?jligheten att anv?nda ljusstyrkekontroller
inte r?dd f?r l?ga och h?ga omgivningstemperaturer, resistent mot kondensat

Brister:

Import-, upphandlings- och produktionsrestriktioner

P? grund av behovet av att spara energi och minska utsl?ppen koldioxid ut i atmosf?ren i m?nga l?nder, har ett f?rbud mot tillverkning, k?p och import av gl?dlampor inf?rts eller planeras att inf?ras f?r att tvinga dem att ers?ttas med energibesparande (kompaktlysr?r, LED, induktion, etc.). ) lampor.

I Ryssland

Enligt vissa k?llor tr?ffades 1924 en ?verenskommelse mellan medlemmarna i kartellen om att begr?nsa livsl?ngden f?r gl?dlampor till 1000 timmar. Samtidigt var alla lamptillverkare som var med i kartellen skyldiga att h?lla strikt teknisk dokumentation att f?lja ?tg?rder f?r att f?rhindra att lampor ?verskrider livsl?ngden p? 1000 timmar.

Dessutom utvecklades de nuvarande Edisons basstandarder av kartellen.

se ?ven

Anteckningar

Lampor med vita lysdioder undertrycker produktionen av melatonin - Gazeta.Ru | Vetenskapen
K?p verktyg, belysning, el och datakommunikation p? GoodMart.com
Fotolampa // Foto-bioteknik: Encyclopedia / Chefredakt?r E. A. Iofis. - M .: Soviet Encyclopedia, 1981.
E. M. Goldovsky. Sovjetisk film. Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, Moskva-Leningrad. 1950, C. 61
Historien om uppfinningen och utvecklingen av elektrisk belysning
David Charles. Uppfinningens kung Thomas Alva Edison
Elektroteknisk uppslagsverk. Historien om uppfinningen och utvecklingen av elektrisk belysning
A. de Lodyguine, U.S. Patent 575 002 "Belysningsk?lla f?r gl?dlampor". Ans?kan den 4 januari 1893 .
G.S. Landsberg. Element?r l?robok i fysik (ryska). Arkiverad fr?n originalet 1 juni 2012. H?mtad 15 april 2011.
sv: Gl?dlampa
[Gl?dlampa]- en artikel fr?n Small Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron
Tungsrams historia (PDF). arkiveras(Engelsk)
Ganz och Tungsram - 1900-talet. (otillg?nglig l?nk - ber?ttelse) H?mtad 4 oktober 2009.
A. D. SMIRNOV, K. M. ANTIPOV Uppslagsbok energi. Moskva, Energoatomizdat, 1987.
Keefe, T.J. Ljusets natur (2007). Arkiverad fr?n originalet 1 juni 2012. H?mtad 5 november 2007.
Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, del I (1996). Arkiverad fr?n originalet 1 juni 2012. H?mtad 16 april 2006.
svart kropp synligt spektrum
Se ljusstyrkafunktion.
Gl?dlampor, egenskaper. Arkiverad fr?n originalet den 1 juni 2012.
Taubkin S. I. Brand och explosion, egenskaper hos deras expertis - M., 1999 sid. 104
Den 1 september upph?r f?rs?ljningen av 75-watts gl?dlampor i EU.
EU begr?nsar f?rs?ljningen av gl?dlampor fr?n 1 september, europ?erna ?r missn?jda. Interfax-Ukraina.
Medvedev f?reslog att f?rbjuda "gl?dlampor Iljitj", Lenta.ru, 2009-07-02.
Ryska federationens federala lag av den 23 november 2009 nr 261-FZ "Om energibesparing och f?rb?ttring av energieffektivitet och om ?ndringar av vissa lagar i Ryska federationen".
Sabotera vetot , Lenta.ru, 28.01.2011.
"Lisma" startade produktionen av en ny serie gl?dlampor, SUE RM "LISMA".
Behovet av uppfinningar ?r listigt: 95W gl?dlampor d?k upp till f?rs?ljning, EnergoVOPROS.ru.
http://russeca.kent.edu/InternationalBusiness/Chapter09/t09p23.html Restrictive Technology Transfer Business Practices (RTB)

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 h?nsyn till det faktum att det idag finns mer avancerade ljusk?llor, anv?nds gl?dlampor fortfarande i stor utstr?ckning av m?nniskor f?r att belysa olika typer av lokaler. 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 fr?n en gl?dlampa ?r baserad.
Gl?dlampor best?r av:

glaskolv;
eldfast volframfilament (del av spiralen). En viktig del av 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 av elektrisk energi genom den 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 p? grund av ljusk?llans designegenskaper. 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 avgjorde det faktum att LN fortfarande ?r ganska efterfr?gade i den moderna v?rlden. I hemmen 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. Den f?rh?jda temperaturen p? gl?dlampan, n?r den vidr?rs med oskyddad hud, kan 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 gl?dtr?d 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 anses vara uppv?rmning p? grund av en ?kning av temperaturen inuti gl?dlampan, samt 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

En av de viktigaste parametrarna f?r LN-drift ?r ljusfaktorn. 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 en fysisk storhet 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 ljusfl?det som s?nds ut av gl?dlampan och den effekt som 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 f?rhindrar att LN g?r s?nder 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.

F?rgtemperaturalternativ

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? LN:s f?rgtemperatur b?r man komma ih?g att den inte sammanfaller med produktens faktiska termiska temperatur, vilket k?nns n?r man ber?r den 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 viktig parameter utv?rdering ?r f?rgtemperaturen. 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.

F?r n?rvarande har en 100 W gl?dlampa f?ljande design:

F?rseglad p?ronformad glaskolv. Luft har delvis pumpats ut ur den eller ersatts med en inert gas. Detta g?rs f?r att volframfilamentet inte ska brinna ut.
Inuti kolven finns ett ben, till vilket tv? elektroder och flera h?llare gjorda av metall (molybden) ?r f?sta, som st?der volframfilamentet, vilket f?rhindrar att det h?nger och g?r s?nder under sin egen vikt under uppv?rmning.
Den smala delen av den p?ronformade kolven ?r fixerad i basens metallkropp, som har en spiralg?nga f?r att skruva in i pluggpatronen. Den g?ngade delen ?r en kontakt, en elektrod ?r l?dd till den.
Den andra elektroden ?r l?dd till kontakten p? botten av basen. Den har ringformig isolering runt sig fr?n den g?ngade kroppen.

Beroende p? de specifika driftsf?rh?llandena kan vissa strukturella element saknas (till exempel en sockel eller h?llare), modifieras (till exempel en sockel), kompletteras med andra detaljer (extra kolv). Men delar som gl?dtr?d, gl?dlampa och elektroder ?r huvuddelarna.

Funktionsprincipen f?r en elektrisk gl?dlampa

Gl?det fr?n en elektrisk gl?dlampa beror p? uppv?rmningen av en volframgl?dtr?d genom vilken en elektrisk str?m passerar. Valet till f?rm?n f?r volfram vid tillverkningen av gl?dkroppen gjordes av den anledningen att det av m?nga eldfasta ledande material ?r det billigaste. Men ibland ?r gl?dtr?den hos elektriska lampor gjord av andra metaller: osmium och rhenium.
Lampans kraft beror p? vilken storlek gl?dtr?d som anv?nds. Det vill s?ga, det beror p? l?ngden och tjockleken p? tr?den. S? en 100W gl?dlampa kommer att ha en l?ngre gl?dtr?d ?n en 60W gl?dlampa.

Vissa funktioner och syftet med de strukturella delarna av en volframlampa

Varje del i en elektrisk lampa har sitt eget syfte och utf?r sina funktioner:

Flaska. Den ?r gjord av glas, ett ganska billigt material som uppfyller de grundl?ggande kraven:
– H?g transparens till?ter ljusenergi att passera igenom och absorbera den till ett minimum, vilket undviker ytterligare uppv?rmning (denna faktor ?r av st?rsta vikt f?r belysningsarmaturer);
- v?rmebest?ndighet g?r det m?jligt att motst? h?ga temperaturer p? grund av uppv?rmning fr?n en varm gl?dtr?d (till exempel i en 100 W lampa v?rmer gl?dlampan upp till 290 ° C, 60 W - 200 ° C; 200 W - 330 ° C; 25 W - 100°C, 40 W - 145°C);
- h?rdhet till?ter att st? emot yttre tryck vid evakuering av luft, och inte kollapsa vid inskruvning.
Kolvfyllning. Ett starkt f?rt?rt medium g?r det m?jligt att minimera v?rme?verf?ringen fr?n den varma gl?dtr?den till lampans delar, men f?rst?rker f?r?ngningen av den varma kroppens partiklar. Fyllning med en inert gas (argon, xenon, kv?ve, krypton) eliminerar den starka avdunstning av volfram fr?n spolen, f?rhindrar gl?dtr?den fr?n att ant?ndas och minimerar v?rme?verf?ringen. Anv?ndningen av halogener g?r att den f?r?ngade volframen kan str?mma tillbaka in i det spiralformade filamentet.
Spiral. Den ?r gjord av volfram, som t?l 3400 ° C, rhenium - 3400 ° C, osmium - 3000 ° C. Ibland, ist?llet f?r en spiraltr?d, anv?nds ett band eller en kropp av en annan form i lampan. Tr?den som anv?nds ?r rund sektion, f?r att minska storleken och energif?rlusten f?r v?rme?verf?ring, vrids den till en dubbel eller trippel helix.
Krokh?llare ?r gjorda av molybden. De till?ter inte mycket s?nkning av spiralen som har ?kat fr?n uppv?rmning under drift. Deras antal beror p? l?ngden p? tr?den, det vill s?ga p? lampans kraft. Till exempel kommer en 100 W lampa att ha 2 - 3 h?llare. Mindre gl?dlampor kanske inte har h?llare.
plint tillverkad av metall med utv?ndig g?nga. Den utf?r flera funktioner:
- ansluter flera delar (flaska, elektroder och central kontakt);
- tj?nar till att f?sta i en hylsa patron med hj?lp av en tr?d;
- ?r en kontakt.

Det finns flera typer och former av sokler, beroende p? syftet med belysningsanordningen. Det finns design som inte har en bas, men med samma princip f?r drift av en gl?dlampa. De vanligaste typerna av bas ?r E27, E14 och E40.

H?r ?r n?gra typer av socklar som anv?nds f?r olika typer av lampor:

F?rutom olika typer av sockel finns olika sorter flaska

Ut?ver de angivna strukturella detaljerna kan gl?dlampor ha n?gra ytterligare element: bimetallbrytare, reflektorer, socklar utan g?nga, olika bel?ggningar, etc.

Historien om skapandet och f?rb?ttringen av designen av en gl?dlampa

F?r sina mer ?n 100 - sommarens historia f?rekomsten av en gl?dlampa med en volframgl?dtr?d, funktionsprincipen och de viktigaste designelementen har knappast f?r?ndrats.
Allt b?rjade 1840, n?r en lampa skapades som anv?nder principen om gl?dlampa av en platinaspiral f?r belysning.
1854 - den f?rsta praktiska lampan. Ett k?rl med evakuerad luft och f?rkolnad bambuttr?d anv?ndes.
1874 - en kolstav placerad i ett vakuumk?rl anv?nds som v?rmekropp.
1875 - en lampa med flera stavar som lyser en efter en vid f?rbr?nning av den f?reg?ende.
1876 - anv?ndning av kaolinfilament, som inte kr?vde att luft evakuerades fr?n k?rlet.
1878 - anv?ndningen av kolfiber i en f?rs?ld syreatmosf?r. Detta gjorde det m?jligt att f? stark belysning.
1880 - En kolfiberlampa skapades med en gl?dtid p? upp till 40 timmar.
1890 - anv?ndningen av spiraltr?dar av eldfasta metaller (magnesiumoxid, torium, zirkonium, yttrium, metalliskt osmium, tantal) och fyllning av kolvarna med kv?ve.
1904 - sl?ppandet av lampor med volframtr?d.
1909 - fyllning av kolvarna med argon.
Mer ?n 100 ?r har g?tt sedan dess. Funktionsprincipen, delarnas material, fyllningen av kolven f?rblev praktiskt taget of?r?ndrad. Endast kvaliteten p? materialen som anv?nds vid tillverkning av lampor har genomg?tt evolution, specifikationer och sm? till?gg.

F?r- och nackdelar med gl?dlampor framf?r andra artificiella ljusk?llor

Skapad f?r belysning. M?nga av dem uppfanns under de senaste 20 - 30 ?ren med hj?lp av h?gteknologi, men en konventionell gl?dlampa har fortfarande ett antal f?rdelar eller en upps?ttning egenskaper som ?r mer optimala i praktisk anv?ndning:

Billighet i produktionen.
Ok?nslig f?r sp?nningsfall.
Snabb t?ndning.
Inget flimmer. Denna faktor ?r mycket relevant vid anv?ndning av v?xelstr?m med en frekvens p? 50 Hz.
M?jlighet att justera ljusk?llans ljusstyrka.
Konstant spektrum av ljusstr?lning, n?ra naturligt.
Skuggornas sk?rpa, som i solljus. Vilket ocks? ?r normalt f?r m?nniskor.
M?jlighet till drift under f?rh?llanden med h?ga och l?ga temperaturer.
M?jlighet att producera lampor med olika effekt (fr?n flera W till flera kW) och designade f?r olika sp?nningar (fr?n flera volt till flera kV).
Enkel kassering p? grund av fr?nvaron av giftiga ?mnen.
M?jlighet att anv?nda vilken typ av str?m som helst med valfri polaritet.
Drift utan extra startanordningar.
Tyst drift.
Skapar inte radiost?rningar.

Tillsammans med en s? stor lista positiva faktorer Gl?dlampor har ocks? ett antal betydande nackdelar:

Main negativ faktor?r en mycket l?g verkningsgrad. Den n?r endast 15 % f?r en 100 W-lampa, f?r en 60 W-enhet ?r denna siffra endast 5 %. Ett av s?tten att ?ka effektiviteten ?r att ?ka gl?dtr?dstemperaturen, men detta minskar kraftigt volframspolens livsl?ngd.
Kort livsl?ngd.
H?g gl?dlampstemperatur, som kan n? 300°C f?r en 100-watts lampa. Detta utg?r ett hot mot levande varelsers liv och h?lsa och ?r en brandrisk.
K?nslighet f?r st?tar och vibrationer.
Anv?ndning av v?rmebest?ndiga beslag och isolering av str?mf?rande ledningar.
H?g str?mf?rbrukning (5 till 10 g?nger nominellt) under uppstart.

Trots f?rekomsten av betydande nackdelar ?r en elektrisk gl?dlampa en icke-alternativ belysningsanordning. Den l?ga effektiviteten kompenseras av den l?ga produktionskostnaden. D?rf?r kommer det att vara en mycket efterfr?gad produkt under de kommande 10 - 20 ?ren.

Gl?dlampa - belysningsamatur, en artificiell ljusk?lla. Ljus emitteras fr?n en uppv?rmd metallspole n?r en elektrisk str?m flyter genom den.

Funktionsprincip

En gl?dlampa anv?nder effekten av att v?rma en ledare (gl?dtr?d) n?r en elektrisk str?m flyter genom den. Temperaturen p? volframfilamentet stiger kraftigt efter att str?mmen sl?s p?. tr?den str?lar elektromagnetisk str?lning i enlighet med lagen planka. Planck-funktionen har ett maximum vars position p? v?gl?ngdsskalan beror p? temperaturen. Detta maximala skiftar med ?kande temperatur mot kortare v?gl?ngder (skiftlag Skuld). F?r att erh?lla synlig str?lning ?r det n?dv?ndigt att temperaturen ?r i storleksordningen flera tusen grader, helst 6000 K (yttemperatur Sol). Ju l?gre temperatur, desto l?gre andel synligt ljus och desto mer "r?d" blir str?lningen.

En del av den elektriska energin som f?rbrukas av gl?dlampan omvandlas till str?lning, en del g?r f?rlorad som ett resultat av processerna f?r v?rmeledning och konvektion. Endast en liten del av str?lningen ligger i det synliga ljusomr?det, huvuddelen faller p? infrar?d str?lning. F?r att ?ka lampans effektivitet och f? maximalt "vitt" ljus ?r det n?dv?ndigt att ?ka gl?dtr?dens temperatur, vilket i sin tur begr?nsas av gl?dtr?dsmaterialets egenskaper - sm?ltpunkten. Ideal temperatur vid 6000 K ?r ouppn?eligt, eftersom vid denna temperatur allt material sm?lter, bryts ner och upph?r att leda elektrisk str?m. I moderna gl?dlampor anv?nds material med maximala sm?ltpunkter - volfram (3410 ° C) och, mycket s?llan, osmium (3045 ° C).

Vid praktiskt taget uppn?bara temperaturer p? 2300-2900 ° C, avges l?ngt ifr?n vitt och inte dagsljus. Av denna anledning avger gl?dlampor ljus som ser mer "gulr?tt" ut ?n dagsljus. F?r att karakterisera ljusets kvalitet, den sk. F?rgglad temperatur.

I vanlig luft vid s?dana temperaturer skulle volfram omedelbart f?rvandlas till en oxid. Av denna anledning skyddas volframtr?den av en glaskolv fylld med en neutral gas (vanligtvis argon). De f?rsta gl?dlamporna gjordes med evakuerade gl?dlampor. Men i ett vakuum vid h?ga temperaturer avdunstar volfram snabbt, vilket g?r att gl?dtr?den tunnas ut och glaskolven blir m?rkare n?r den avs?tts p? den. Senare fylldes kolvarna med kemiskt neutrala gaser. Vakuumkolvar anv?nds nu endast f?r l?geffektlampor.