Komponenter i en gl?dlampa. Vem uppfann gl?dlampan (gl?dlampan)? F?rdelar och nackdelar

Tantal intar en speciell plats i gruppen av v?lk?nda kemiska grund?mnen. Denna metall tillh?r inte de ?dla, men dess operativa egenskaper g?r den efterfr?gad inom olika omr?den. Och det g?ller inte bara bygg- och tillverkningsindustrin utan ?ven smycken. Hittills ?r anv?ndningen av tantal i sig mycket begr?nsad p? grund av dess s?llsynthet. Och ?nd? finns det ett brett utbud av produkter tillverkade av detta material p? marknaden.

Allm?n information om metall

Ren tantal finns inte i naturen. Vanligtvis bryts den tillsammans med andra mineraler som liknar den i egenskaper. Denna egenskap hos elementet best?mde dess ganska sena uppt?ckt. Men nuf?rtiden finns det effektiva s?tt extraktion av tantal, varav en ?r extraktionsmetoden. Speciellt f?r att ta emot metallmaterial elektrolys anv?nds ocks?. Med hj?lp av en grafitdegel sm?lts basen som inneh?ller elementet, varefter pulver blir kvar p? beh?llarens v?ggar. Ytterligare bearbetningsteknik f?r r?varan beror p? vad som kommer att vara appliceringen av tantal: det kan ges i form av ett g?t, tr?d, ark, del av en viss form eller l?mnas i form av en blandning f?r sprutning. Teknologier f?r att bilda legeringar fr?n tantalpulver ?r ocks? popul?ra. Kombinationen med legerings?mnen g?r det m?jligt att f?rb?ttra materialets individuella egenskaper.

Fysikaliska egenskaper

Metall ?r annorlunda h?jd temperatur sm?ltpunkt p? cirka 3017 °C, vilket g?r att den kan anv?ndas under extrema termiska f?rh?llanden i industrier. Samtidigt har den en s?llsynt kombination av plasticitet och h?rdhetsegenskaper. N?r det g?ller den f?rsta ?r den mjuk som guld. Medan h?rdheten f?r tantal ?r 16,65 g/cm 3 . Denna kombination fysiska egenskaper l?ter dig enkelt bearbeta materialet, ge det olika former och dimensioner, samt anv?ndning i kritiska mekanismer och strukturer. Sm? element visar sig v?l som v?xlar och delar av elektriska apparater. Tantal ?r slitstarkt och h?llbart, s? f?rbrukningsbara komponenter ?r gjorda av det med f?rv?ntan p? l?ngvarig drift. Dessutom kan denna metall fungera som en effektiv gasabsorbator. Vid h?ga temperaturer uppvisar tantaldelar ocks? h?ga ledande egenskaper.

Kemiska egenskaper

I sin rena form motst?r metallen effektivt effekterna av alkalier, organiska och oorganiska sura ?mnen, s?v?l som p?verkan av andra aktiva medier. Om inte alkalier i sm?lt form har en m?rkbar effekt p? tantal. Oxidationsprocesser ?ger rum kl temperaturregim inte l?gre ?n 280 °C, och den reagerar med halogenkomponenter vid 250 °C. De kemiska egenskaperna hos tantal i kontakt med reagens kan j?mf?ras med glas. Det l?ser sig inte i sura milj?er, med undantag f?r salpeter och fluorv?te. Detta material visar ocks? motst?ndskraft mot svavelsyra, oavsett dess koncentration. Aktivitetsprocesser har dock i de flesta fall en obetydlig effekt p? metallens struktur. Typiskt upptr?der f?r?ndringarna antingen i form av filmbel?ggning eller i form av korrosion.

Var anv?nds tantal?

Denna metall ?r inte massiv, men det finns m?nga omr?den f?r dess anv?ndning. F?r det f?rsta ?r det industri. Elementet anv?nds inom metallurgi, inom livsmedelssektorn, inom tillverkningsindustrin, radioteknik, maskinteknik, etc. Inom byggbranschen ?r denna metall inte s? efterfr?gad just p? grund av de begr?nsade produktionsvolymerna, utan enskilda strukturella element ?r fortfarande gjord av detta material - som regel h?rdvara utformad f?r kritiska uppgifter f?r att st?rka strukturer. F?r att f?rst? var tantal anv?nds ?r det viktigt att vara uppm?rksam p? dess prestandaegenskaper. Det har redan konstaterats att han kan fungera som en god dirigent. D?rf?r anv?nds den som en supraledare inom elektroteknik. ? andra sidan ?ppnar v?rmebest?ndighet upp m?jligheter f?r dess till?mpning vid v?rmebehandling av andra metaller. P? grund av sin ?kade densitet har tantal blivit optimal l?sning och inom f?rsvarsindustrin. Den anv?nds f?r att tillverka projektiler med h?g penetrerande kraft.

Tantaltr?d

Valsad metall som helhet ?r den mest omfattande formen av presentation av detta material p? marknaden. En betydande nisch i segmentet upptas av tr?d. Det ?r ovanligt eftersom den, p? grund av sin blygsamma storlek, kan anv?ndas som en tr?d. Detta f?rklarar v?rdet av tantal f?r medicinska omr?det- produkter av detta slag anv?nds f?r suturering och f?rband. Men detta ?r bara ett exempel som visar en av de utm?rkande egenskaperna hos en s?dan tr?d. St?rre format anv?nds i maskin-, flygplans-, verktygsmaskiner och kapitalkonstruktioner. Dessutom, beroende p? syftet, mjuk och solid metall. Tantal, p? grund av sin formbarhet n?r det g?ller bearbetning, till?ter produktion av l?ng tr?d fr?n 1500 cm med en tjocklek p? 0,15 mm eller mer. P? f?rdiga varor Som anv?ndare noterar ?r grader, sprickor och andra defekter s?llsynta. Den tunna strukturen st?ller dock fortfarande krav p? f?rh?llandena f?r lagring och transport - i synnerhet rekommenderas det inte att uts?tta tr?den f?r kontakt med fukt och aggressiva medier.

Tantaltejp

Detta format f?r tillverkning av valsad metall ?r ocks? utbrett. Tejper anv?nds i samma medicin, i oljeindustri, maskinteknik och ?ven inom energibranschen. Konsumenter v?rdes?tter denna produkt f?r dess biokompatibilitet, h?ga h?llfasthet med fin struktur, goda bearbetbarhet och motst?ndskraft mot korrosionsprocesser. Om vi j?mf?r liknande produkter gjorda av tantal med analoger gjorda av st?l eller aluminium, kommer slitstyrka och h?llbarhet att komma i f?rgrunden. Tejpen t?l tunga laster att bryta och kemisk exponering. ? andra sidan till?ter h?g plasticitet inte s?dana produkter att stabilt bibeh?lla en viss form. ?ven l?tt tryck leder till deformation.

Legeringar baserade p? tantal

Legeringar modifierade med legeringskomponenter f?r huvudsakligen mer h?g kvalitet fysisk styrka och v?rmebest?ndighet. Det r?cker med att s?ga att en produkt med genomsnittliga egenskaper kommer att kunna motst? temperatureffekter i l?get 1650 ° C utan att f?rlora sin prestanda. Detta till?ter faktiskt anv?ndningen av tantallegeringar i kemisk industri, energi, metallurgi och instrumenttillverkning. Dessutom anv?nder vissa f?retag detta material vid tillverkning av element f?r raket- och rymdindustrin. Beroende p? anv?ndningsriktningen utvecklas teknologer olika formuleringar f?r legering av tantal. I vissa fall g?r modifieringen det m?jligt att uppn? h?gre duktilitet, medan i andra t.ex. g?ra materialet l?mpligt f?r svetsoperationer elektronstr?lemetoden. Tantal i sig kan ocks? fungera som en legeringskomponent. Vanligtvis detta s?tt att f?rb?ttra driftsegenskaper anv?nds f?r att ge basmetaller skydd mot korrosion och v?rme.

Tantal i radioteknik

Inom omr?dena f?r produktion av elektriska apparater och delar framtr?der m?jligheten att bibeh?lla optimal str?mledningsf?rm?ga och bibeh?lla frekvenssignaler samtidigt som storleken p? elementbasen minskas. Av denna anledning anv?nds tantal ofta vid tillverkning av kondensatorer, tyristorer, transistorer och sjustor. Tidigare anv?ndes aluminiumpl?tvalsar till samma kondensatorer. Detta beslut f?rutsatte m?jligheten att ?ka driftsparametrarna endast i fallet med en ?kning av storleken p? sj?lva delen. Och detta ?r inte att n?mna den omv?nda minskningen av andra egenskaper f?rknippade med en ?kning av volymen p? kondensatorn. F?r att ?ka den elektriska volymen samtidigt som delens dimensioner bibeh?lls, gjorde anv?ndningen av tantal, som ocks? ?r resistent mot negativa processer som involverar radioelektroniska komponenter, det m?jligt. En annan sak ?r att aluminium inte misslyckas p? detta omr?de, eftersom det ?r billigare.

Slutsats

Denna metall har inte alls unika eller icke-standardiserade egenskaper. Den har m?nga attraktiva egenskaper, inklusive samma korrosionsskydd, h?rdhet eller v?rmebest?ndighet. Men dessa egenskaper finns separat i andra metaller. Och hos vissa ?r de mycket mer uttalade. Men kombinationen av till synes motsatta egenskaper i ett element ?r verkligen unik. Teknologer str?var efter att uppn? speciella kombinationer i arbetskvaliteten hos material med konstgjorda medel, och i detta fall best?ms de av ursprungets natur. Till exempel syftar anv?ndningen av tantal i medicin och metallurgi till helt olika uppgifter. I ett fall v?rderas h?g h?llfasthet till sm? storlekar produkter, och i den andra - smidighet vid bearbetning. Men det finns ocks? en negativ egenskap hos tantal, som g?ller f?r alla omr?den av dess anv?ndning - detta ?r en h?g kostnad, och i vissa fall, fysisk otillg?nglighet.

Fram till andra h?lften av 1950-talet ?gnades den st?rsta uppm?rksamheten ?t tantal, som fann mycket olika till?mpningar inom olika teknikomr?den. N?r stora reserver av niobmalmer uppt?cktes f?r?ndrades situationen dramatiskt och nu anses niob vara en av de viktigaste metallerna, som har en stor framtid. Det r?cker med att s?ga att niob finner anv?ndning i k?rnkraft som konstruktionsmaterial, eftersom den har h?g v?rmebest?ndighet, kemisk best?ndighet och ett gynnsamt neutroninf?ngningstv?rsnitt. I England och USA har l?nge arbetat k?rnreaktorer, f?r vars konstruktion niob anv?ndes. Fysikaliska egenskaper Niob best?mmer ocks? dess anv?ndning i raketer, jetflygplan och gasturbiner. Nioblegeringar med andra metaller kommer ocks? att finna bred anv?ndning f?r dessa ?ndam?l.

Tantals exceptionella motst?ndskraft mot syror g?r att det kan anv?ndas som ett syrabest?ndigt material f?r industriella och laboratorie?ndam?l. Det anv?nds f?r spolar, omr?rare, f?r bel?ggning av reaktorernas inre v?ggar (f?r starkt sura heta l?sningar och organiska v?tskor), som ers?ttning f?r platina f?r tillverkning av laboratorieglas.

P? senare tid tantalr?rledningar b?rjade anv?ndas vid produktion av saltsyra, och den h?ga kostnaden f?r installationen l?nar sig fullt ut med sin l?nga livsl?ngd. Dessutom ?r v?rme?verf?ringen fr?n tantal i ett flytande medium d?rf?r mycket h?g v?rmef?rlust liten, och hastigheten f?r uppv?rmningsprocesser ?r h?g.

Tantalkatoder rekommenderas f?r elektrisk utvinning av guld och silver. Deras f?rdel ligger i det faktum att f?llningen av guld och silver kan l?sas med aqua regia, som inte verkar p? tantal. Tantalelektroder kan anv?ndas inom potentiometri n?r man arbetar med de s? kallade "bimetalliska" elektroderna: en elektrod ?r tantal, den andra ?r grafit, volfram eller platina, beroende p? ?mnet som ska best?mmas och titreringsreagenset. Tantal anv?nds ocks? f?r elektrolytiska kondensatorer.

Tantalplattor, stavar och tr?dar anv?nds vid rekonstruktiv kirurgi.

De mekaniska egenskaperna hos b?de tantal och niob ?r mycket h?ga. Den utbredda anv?ndningen av dessa metaller ?r begr?nsad. h?g kostnad. F?r n?rvarande spelar tantal en speciell roll i produktionen av vakuumr?r. Dess konsumtion f?r detta ?ndam?l har ?kat m?nga g?nger under de senaste ?ren. Radioapparater med tantallampor anv?nds ofta inom tekniken. Tantals (liksom niob) f?rm?ga att absorbera gaser anv?nds i vakuumteknik f?r att avl?gsna sp?r av gas.

Tantal ?r den viktigaste metallen vid tillverkningen av de s? kallade "hot fittings" - anoder, galler, katoder, indirekt uppv?rmning i de viktigaste vakuumanordningarna; tantal bidrar till att skapa ett h?gt vakuum och sputter inte, eftersom det har en h?g sm?ltpunkt. Det ?r ocks? k?nt att en anodfilm l?tt bildas p? tantal under anodpolarisering, som snabbt ?terst?lls under testet. Denna egenskap till?ter anv?ndning av tantal f?r likriktare och blixtavledare. Tantal ?r en del av speciella optiska glas?gon. Tantallegeringar med volfram och molybden har ?kat elektriskt motst?nd och anv?nds f?r tillverkning av termoelement.

Niob och tantal ?r bland de karbidbildande elementen och anv?nds vid st?ltillverkning som legeringsf?roreningar. Niob under en l?ng tid ans?gs vara en skadlig f?rorening f?r tantal. Man tror nu att niob ?r ?nnu effektivare ?n tantal i den meningen att det, p? grund av sin l?gre atomvikt, kan ers?tta tantal till h?lften av vikten, vilket ger samma effekt. Niob, tillsammans med krom och nickel, ?r en del av den j?rnlegering som anv?nds f?r att g?ra svetselektroder. Det ?r m?jligt att delvis ers?tta niob med tantal utan att f?rs?mra kvaliteten p? elektroderna. Niob och tantal anv?nds i superh?rda legeringar p? grund av deras f?rm?ga att bilda mycket h?rda karbider. Man planerar ocks? att anv?nda niob f?r att f?rb?ttra egenskaperna hos icke-j?rnmetallegeringar (cupronickel, nikrom) och vissa aluminiumlegeringar.

Niob och tantal kan anv?ndas f?r likriktare, eftersom de har f?rm?gan att passera elektrisk str?m i endast en riktning (unipol?r konduktivitet). B?da metallerna anv?nds f?r anoder av kraftfulla generator- och f?rst?rkningslampor.

Vi erbjuder f?ljande tantalprodukter: tantalcirkel, tantalark, tantaltr?d, tantalremsa.

Uppt?ckten av tantal skedde 1802, men det tog ytterligare 100 ?r att f? det f?rsta provet av ren metall. Att hitta detta s?llsynta element i jordskorpan extremt lite (0,0002%). Samtidigt f?rekommer det b?de i form av ett stall (181Та) och i form av en radioaktiv isotop (180mТа).

Tantal finns i granit-, alkali-, kabonitavlagringar, d?r det kan finnas i mer ?n 60 mineraler, inklusive columbit-tantalit, manganotantalit, wojinite, loparit, etc. Denna metall bryts i Egypten, Thailand, Frankrike, Nigeria, Kanada, l?nder OSS. Den st?rsta fyndigheten av tantalmalmer i v?rlden anses vara Australian Greenbushes.

Egenskaper av tantal

Den huvudsakliga egenskapen hos tantal ?r dess exceptionella kemiska motst?ndskraft mot starka syror och alkalimetallsm?ltor. Uppv?rmning av denna metall i luft till 200-300°C leder till dess oxidation, ?tf?ljd av bildandet av ett gasm?ttat skikt under oxidfilmen.

Fysiska egenskaper hos tantal:

densitet - 16,6 g / cm 3
sm?ltpunkt - 2996 ° С
kokpunkt - 5425 ° С
v?rmev?rde - 1346 cal / g
v?rmeledningsf?rm?ga vid 20 ° C - 0,13 cal / cm-sec-deg
linj?r expansionskoefficient vid 20-500 ° C - 6,6 * 10 -6

Tantallegeringar

F?r att f?rst? vad tantal ?r till f?r b?r du vara uppm?rksam p? dess kemiska egenskaper. Denna metall ?r utrustad med svag kemiska egenskaper, s? det l?ser sig inte ens i aqua regia. Denna stabilitet anv?nds f?r att skapa olika legeringar, inklusive de f?r tillverkning av metallkonstruktioner.

Volfram, niob och molybden anses vara de b?sta legeringstillsatserna f?r tantal. Den mest popul?ra och efterfr?gade ?r en legering av tantal och volfram (i m?ngden 10%), som har en mycket h?g dragh?llfasthet - 96 kg / mm 2. Inte mindre vanligt ?r en legering av tantal med hafnium, som produceras i form av rullade produkter: ark, tr?d, remsor, r?r etc.

Applicering av tantal

Anv?ndningen av tantal och dess m?nga legeringar ?r mycket varierande:

torra elektrolytiska kondensatorer
v?rmare i vakuumugnar
indirekta v?rmekatoder
bas f?r produktionen av ett antal syror (H 2 SO 4, HCl, HNO 3, etc.)

P? grund av metallens motst?nd mot korrosion g?r anv?ndningen av tantalkondensatorer i radarenheter och andra elektroniska system det m?jligt att ?ka livsl?ngden f?r s?ndare upp till 10-12 ?r. Tantal anv?nds ocks? av juvelerare: de ers?tter ofta platina med denna metall vid tillverkning av armband och klockskal.

Tantals biologiska roll ?r ocks? intressant, eftersom den uppfattas perfekt m?nniskokropp, och g?r d?rf?r till tillverkning av plattor f?r kraniala l?dor, ?gonproteser och material f?r att sy nervfibrer.

Tantal kostnad

Kostnaden f?r tantal beror p? typen av rullade produkter och var fr?n 05.15 (per 1 kg):

ark - $780
pentoxid - $300
pulver - $590
tr?d - $1360
bar - $1180

Gl?dlampornas historia g?r tillbaka till artonhundratalet. T?nk p? huvudpunkterna i samband med denna unika uppfinning av m?nskligheten.

Egenheter

En gl?dlampa ?r ett f?rem?l som ?r bekant f?r m?nga m?nniskor. F?r n?rvarande ?r det sv?rt att f?rest?lla sig m?nsklighetens liv utan anv?ndning av artificiellt och elektriskt ljus. Samtidigt t?nker s?llan n?gon p? hur den f?rsta lampan s?g ut, i vilken historisk period den skapades.

T?nk f?rst p? enheten f?r en gl?dlampa. Denna k?lla till elektriskt ljus ?r en ledare med h?g sm?ltpunkt, som finns i en gl?dlampa. Luft pumpades tidigare ut ur den, ist?llet fylldes kolven med en inert gas. N?r en elektrisk str?m passerar genom lampan avger en str?m av ljus.

K?rnan i att fungera

Vad ?r arbetsprincipen f?r en gl?dlampa? Det ligger i att under elektrisk str?m genom v?rmekroppen v?rms elementet upp, medan det sj?lv v?rmer volfram filament. Det ?r hon som enligt Plancks lag s?nder ut str?lning av termisk och elektromagnetisk typ. F?r att skapa en fullfj?drad gl?d ?r det n?dv?ndigt att v?rma upp volframfilamentet till flera hundra grader. N?r temperaturen sjunker blir spektrumet r?tt.

De f?rsta gl?dlamporna hade m?nga nackdelar. Till exempel var det sv?rt att reglera temperaturen, vilket ledde till att lamporna snabbt misslyckades.

Tekniska funktioner

Vad ?r designen p? en modern gl?dlampa? Sedan hon blev den f?rsta ljusk?llan har hon nog enkel design. Huvudelementen i lampan ?r:

gl?dande kropp;
flaska;
nuvarande ing?ngar.

F?r n?rvarande har olika modifieringar utvecklats, en s?kring, som ?r en l?nk, har inf?rts i lampan. F?r tillverkning av denna del anv?nds en j?rn-nickellegering. L?nken svetsas in i str?ming?ngsbenet f?r att f?rhindra att glaskolven f?rst?rs n?r volframtr?den v?rms upp.

Med tanke p? de viktigaste f?rdelarna och nackdelarna med gl?dlampor, noterar vi att lamporna sedan starten har moderniserats avsev?rt. Till exempel, p? grund av anv?ndningen av en s?kring, har sannolikheten f?r en snabb f?rst?relse av lampan minskat.

Den st?rsta nackdelen med s?dana belysningselement ?r deras h?ga energif?rbrukning. Det ?r d?rf?r de nu anv?nds mycket mindre frekvent.

Hur artificiella ljusk?llor uppstod

Gl?dlampornas historia ?r f?rknippad med m?nga uppfinnare. Innan den tid d? den ryske fysikern Alexander Lodygin b?rjade arbeta med dess skapelse, hade de f?rsta modellerna av gl?dlampor redan utvecklats. 1809 utvecklade den engelske uppfinnaren Delarue en modell som var utrustad med en platinaspiral. Gl?dlampornas historia ?r ocks? kopplad till uppfinnaren Heinrich Goebel. I provet som skapats av tysken placerades f?rkolnade bambuttr?d i ett k?rl, fr?n vilket luft tidigare pumpades ut. Goebel har moderniserat sin gl?dlampsmodell i femton ?r. Han lyckades f? en fungerande version av gl?dlampan. Lodygin uppn?dde en h?gkvalitativ gl?d av en kolstav placerad i ett glask?rl fr?n vilket luft avl?gsnades.

Praktisk modellvariant

De f?rsta gl?dlamporna som kunde tillverkas i stora m?ngder d?k upp i England i slutet av artonhundratalet. Joseph Wilson Swan lyckades till och med f? patent p? sin egen design.

P? tal om dem som uppfann gl?dlampan, ?r det ocks? n?dv?ndigt att uppeh?lla sig vid experimenten utf?rda av Thomas Edison.

Han f?rs?kte anv?nda som filament olika material. Det var denna vetenskapsman som f?reslog en platinafilament som en filament.

Denna uppfinning av gl?dlampan blev ett nytt steg inom elomr?det. Till en b?rjan fungerade Edison-lampor bara i fyrtio timmar, men trots detta ersatte de snabbt gasbelysning.

Under perioden n?r Edison var engagerad i sin forskning lyckades Alexander Lodygin i Ryssland skapa flera olika sorter lampor, d?r eldfasta metaller spelade rollen som tr?dar.

Gl?dlampornas historia indikerar att det var den ryska uppfinnaren som f?rst b?rjade anv?nda eldfasta metaller i form av en gl?dlampa.

F?rutom volfram experimenterade Lodygin ocks? med molybden och vred det i form av en spiral.

Detaljerna f?r Lodygin-lampan

Moderna analoger k?nnetecknas av ett utm?rkt ljusfl?de, s?v?l som h?gkvalitativ f?rg?tergivning. Deras f?rh?llande anv?ndbar ?tg?rd?r 15% med h?gsta v?rde uppv?rmningstemperatur. S?dana ljusk?llor f?r deras arbete f?rbrukar en betydande m?ngd elektrisk energi, s? deras operation utf?rs inte mer ?n 1000 timmar. Detta mer ?n l?nar sig med den l?ga kostnaden f?r lampor, d?rf?r, trots de olika artificiella ljusk?llorna som presenteras p? modern marknad, de anses fortfarande vara popul?ra och efterfr?gade bland k?pare.

Intressanta fakta fr?n gl?dlampans historia

I slutet av artonhundratalet lyckades Didrichson g?ra betydande f?r?ndringar i modellen som den ryske uppfinnaren Lodygin f?reslagit. Han genomf?rde en fullst?ndig pumpning av luft fr?n den, anv?nde flera h?rstr?n i lampan p? en g?ng.

En s?dan f?rb?ttring gjorde det m?jligt att anv?nda lampan ?ven n?r ett av h?rstr?na brann ut.

Den engelske ingenj?ren Joseph Wilson Swan ?ger ett patent som bekr?ftar hans skapelse av en kolfiberlampa.

Fibern var bel?gen i en atmosf?r av f?rt?rt syre, vilket ledde till att ljuset blev starkare och mer enhetligt.

Under andra h?lften av artonhundratalet uppfinner Edison, f?rutom sj?lva lampan, en vridbar hush?llsstr?mbrytare.

Storskaligt utseende av lampor p? marknaden

Sedan slutet av artonhundratalet b?rjade lampor dyka upp d?r oxider av yttrium, zirkonium, torium och magnesium anv?ndes som gl?dtr?dar.

I b?rjan av f?rra seklet fick de ungerska forskarna Sandor Yust och Franjo Hanaman patent p? anv?ndningen av en volframgl?dtr?d i gl?dlampor. Det var i det h?r landet som de f?rsta kopiorna av s?dana lampor gjordes, som kom in p? den storskaliga marknaden.

I USA byggdes och lanserades under samma tidsperiod fabriker som ?gnade sig ?t produktion av titan, volfram, krom, genom elektrokemisk reduktion.

Den h?ga kostnaden f?r volfram har gjort sina egna justeringar av hastigheten f?r inf?randet av gl?dlampor i vardagen.

1910 utvecklades Coolidge ny teknologi tillverkning av tunna volframfilament, vilket bidrog till billigare produktion konstgjorda lampor gl?dande.

Problemet med dess snabba avdunstning l?stes av den amerikanske vetenskapsmannen Irving Langmuir. Det var de som introducerade industriell produktion att fylla glasflaskor med en inert gas, vilket ?kade lampans livsl?ngd, gjorde dem billigare.

Effektivitet

N?stan all energi som erh?lls i lampan f?rvandlas gradvis till termisk str?lning. Verkningsgraden n?r 15 procent kl temperaturindikator 15 procent.

N?r temperaturen stiger ?kar effektiviteten, men detta leder till en betydande minskning av lampans livsl?ngd.

Vid 2700 K ?r perioden f?r full anv?ndning av en artificiell ljusk?lla 1000 timmar och vid 3400 K - flera timmar.

F?r att ?ka h?llbarheten hos gl?dlampan, f?resl?r utvecklarna att s?nka v?rdet p? matningssp?nningen. Naturligtvis kommer effektiviteten i detta fall ocks? att minska med cirka 4-5 g?nger. Ingenj?rer anv?nder denna effekt i fall d?r p?litlig belysning med minimal ljusstyrka kr?vs. Detta g?ller till exempel f?r kv?lls- och nattbelysning. byggarbetsplatser, trappor.

F?r detta utf?r de seriell anslutning v?xelstr?mslampa med en diod, som garanterar str?mtillf?rseln till lampan under h?lften av hela str?mf?rs?rjningsperioden.

Med tanke p? att priset vanlig lampa gl?dlampa ?r betydligt mindre ?n dess genomsnittliga livsl?ngd, kan f?rv?rvet av s?dana ljusk?llor anses vara en ganska l?nsam ?tg?rd.

Slutsats

Historien om utseendet p? den elektriska lampmodellen som vi ?r vana vid ?r associerad med namnen p? m?nga ryska och utl?ndska forskare och uppfinnare. I tv? ?rhundraden detta konstgjord k?lla belysning utsattes f?r transformationer, modernisering, vars syfte var att ?ka enhetens livsl?ngd, minska dess kostnader.

Det st?rsta slitaget p? gl?dtr?den observeras i fallet med en skarp tillf?rsel av sp?nning till lampan. F?r att l?sa detta problem b?rjade uppfinnarna f?rse lampor med en m?ngd olika enheter som garanterar deras mjuka start.

N?r det ?r kallt har volframfilament en resistivitet som bara ?r dubbelt s? h?g som aluminium. F?r att undvika effekttoppar anv?nder designers termistorer vars motst?nd sjunker n?r temperaturen stiger.

F?r l?gsp?nningslampor lika makt livsl?ngden och ljuseffekten ?r mycket h?gre, eftersom de har ett st?rre tv?rsnitt av gl?dlampskroppen. I armaturer avsedda f?r m?nga lampor ?r det effektivt att seriekoppla flera lampor med l?gre sp?nning. Till exempel, ist?llet f?r sex 60 W parallellkopplade lampor kan du bara anv?nda tre.

Visst finns det nuf?rtiden olika modeller elektriska lampor, som ?r mycket effektivare ?n vanliga gl?dlampor, uppfanns under Lodygin och Edison.

Trots den aktiva offensiven med energibesparande gl?dlampor ?r gl?dlampor fortfarande den i s?rklass vanligaste ljusk?llan. Den grundl?ggande designen av en elektrisk gl?dlampa har inte f?r?ndrats p? mer ?n 100 ?r och best?r av en bas, kontaktledare och en glaslampa som skyddar gl?dtr?dens tunna spiral fr?n exponering milj?. Funktionsprincipen f?r gl?dlampor ?r baserad p? optisk str?lning erh?llen fr?n uppv?rmd till h?g temperatur ledare i en inert milj?.

Ber?ttelse

Den f?rsta elektrisk k?lla Sveta - elektrisk ljusb?ge t?ndes 1802 av den ryske vetenskapsmannen V.V. Petrov. Som str?mk?lla anv?nde han en enorm batteri av 2100 koppar-zink element, uppkallad efter en av skaparna av el Volta, "voltaisk". Petrov anv?nde ett par kolstavar kopplade till olika poler i ett galvaniskt batteri. N?r stavarnas ?ndar n?rmade sig p? n?ra avst?nd, br?t en elektrisk urladdning genom luftgapet, medan stavarnas ?ndar blev gl?dheta, och en eldb?ge upptr?dde mellan dem. Det var sv?rt att anv?nda en s?dan lampa - kolstavarna brann snabbt och oj?mnt, och b?gen gav ut f?r varmt och starkt ljus.

Alexander Nikolaevich Lodygin l?mnade 1872 in en ans?kan och fick sedan ett patent (nr 1619, daterad 11 juli 1874) f?r en enhet - en gl?dlampa och en metod f?r billig elektrisk belysning. Han patenterade denna uppfinning f?rst i Ryssland och sedan ?ven i ?sterrike, Storbritannien, Frankrike, Belgien. I Lodygin-lampan var v?rmekroppen en tunn stav av retortkol placerad under en glask?pa. 1875 lyste Lodygins gl?dlampor upp Florans butik p? Bolshaya Morskaya Street i St. Petersburg, som fick ?ran att bli v?rldens f?rsta butik med elektrisk belysning. Den f?rsta i Ryssland installation av elektrisk utomhusbelysning med b?glampor togs i drift den 10 maj 1880 p? Liteiny-bron i St. Petersburg. Lodygins l?kar fungerade i ungef?r tv? m?nader tills kolen brann ut (det fanns fyra s?dana kol i Lodygins nya lampa - n?r ett kol brann ut tog ett annat dess plats).

Den ryska vetenskapsmannen Pavel Nikolaevich Yablochkov arrangerade kolstavarna parallellt och separerade dem med ett lager av lera, som gradvis avdunstade. Yablochkovs "ljus" brann med en vacker rosa och lila. 1877 belyste de en av huvudgatorna i Paris. Och elektrisk belysning b?rjade kallas "la lumi?re russe" - "Ryskt ljus".

?nd? heter uppfinnaren av den moderna elektriska gl?dlampan Thomas Edison. Den 1 januari 1880, i Menlo Park (USA), h?lls en demonstration av elektrisk belysning f?r hus och gator, f?reslagen av Thomas Edison, som deltog av tre tusen personer. Edison gjorde de viktigaste f?rb?ttringarna i designen av Lodygins gl?dlampa: han uppn?dde ett betydande avl?gsnande av luft fr?n lampan, p? grund av vilket gl?dtr?den lyste utan att brinna ut.

Edison designade den v?lk?nda g?ngade sockeln moderna lampor, som ?r uppkallad efter honom. Idag har bara den f?rsta bokstaven "E" i dess beteckning ?verlevt fr?n det fullst?ndiga namnet. Dessutom f?reslog Edison ett system f?r produktion och distribution av el f?r belysning.

F?rb?ttringen av gl?dlampan forts?tter till denna dag. Ist?llet f?r kol b?rjade man tillverka filament av v?rmebest?ndiga metaller - f?rst av osmium och tantal och sedan av volfram. F?r att minska avdunstning och f?rb?ttra styrkan sedan 1910-talet, metalltr?d l?rt sig hur man vrider sig till enstaka och upprepade spiraler. F?r att f?rhindra att metall?ngor satte sig p? glaset b?rjade kolvarna fylla det med kv?ve eller inerta gaser.

Allt detta gjorde det m?jligt att ?ka gl?dlampornas ljuseffektivitet fr?n de ursprungliga 4-6 till 10-15 lm / W, och livsl?ngden fr?n 50-100 till det nu v?lk?nda v?rdet p? 1000 timmar. termisk princip skaffa ljus har hittat till?mpning i halogenlampor gl?dande.

kvantteorin

Teknisk information

Ljuseffektiviteten hos gl?dlampor ?r relativt l?g. Den ?r den l?gsta bland moderna elektriska lampor och ligger i intervallet fr?n 4 till 15 lm / W. Den h?ga ljusstyrkan hos gl?dtr?den, i kombination med dess miniatyrstorlek, till?ter anv?ndning av gl?dlampor i optiska system och spotlights. Gl?dlampor har ett brett utbud av m?rksp?nningar och effekt. Denna typ av lampa kan fungera i ett brett omr?de av omgivningstemperaturer, vilket endast begr?nsas av v?rmebest?ndigheten hos de material som anv?nds vid tillverkningen (-100...+300°C). Ljusfl?det av gl?dlampor regleras genom att ?ndra driftssp?nningen, vilket kan uppn?s med en dimmer (dimmer) av vilken design som helst.

Nackdelen ?r dock den h?ga arbetstemperatur och m?ngden v?rme som genereras under drift. Gl?dlampor ?r k?nsliga f?r vattenintr?ngning, eftersom en del av gl?dlampan g?r s?nder p? grund av den pl?tsliga kylningen av en del av gl?dlampan, och ?r potentiellt brandfarliga p? grund av den h?ga driftstemperaturen.

Hittills har v?rlden sett en stadig ned?tg?ende trend i andelen gl?dlampor av det totala antalet belysningsarmaturer. I den professionella sektorn av belysningsmarknaden i utvecklade l?nder ?verstiger denna andel redan idag inte 10%, och f?rskjuts av mer ekonomiska halogen- och LED-belysningsenheter.