Kas ir spuldze, dizains un darbības princips

Vai esat kādreiz domājuši, kas ir parastā spuldze? Lielākā daļa no mums zina, ka vienkāršākā apgaismes ierīce sastāv no pamatnes, spuldzes un volframa kvēldiega, bet kā tā darbojas, kāpēc tā laika gaitā izdeg un kāpēc lampu spuldzes ir piepildītas ar inertu gāzi?

Šajā rakstā mēs runāsim par visām vienkāršo “Iļjiča spuldžu” un moderno dienasgaismas un LED ierīču īpašībām.

Kas ir kvēlspuldze

Parastā kvēlspuldze ir darbināms gaismas avots, kura galvenā daļa sastāv no ugunsizturīga materiāla, kas darbojas kā kvēldiega korpuss. Vairumā gadījumu šādu materiālu (vadītāju) ievieto vakuumkolbā vai kolbā, kas piepildīta ar inertām gāzēm. Kad strāva iet caur vadītāju, tā uzsilst un sāk izstarot spilgtu spīdumu.

Interesanti! Lai spuldzes volframa kvēldiegs iedegtos, tā jāuzsilda līdz aptuveni 2000 °C temperatūrai. Var uzskatīt, ka kvēlspuldžu temperatūras robeža ir 3410 °C.

Radīšanas vēsture

Patiesībā neviens zinātnieks nekad neko nav izgudrojis pilnīgi viens: tas notika ar “klasisko” spuldzi. 1840. gadā britu izgudrotājs Vorens De la Rū izstrādāja pirmo kvēlspuldzi, ko darbina platīna vadītājs. Divus gadus iepriekš, 1838. gadā, beļģu zinātnieks Džobards izgudroja pasaulē pirmo oglekļa kodola gaismas avotu. Nu, tieši simts gadus pirms Otrā pasaules kara beigām Heinrihs Gēbels rada pirmos moderno spuldžu prototipus.

Zīmīgi, ka Gēbela pirmajai lampai vakuumā bija ievietots pārogļots bambusa pavediens. Zinātnieks turpināja strādāt pie sava prāta vēl apmēram 5 gadus, pēc tam viņš to iepazīstināja ar plašāku sabiedrību.

Krievu zinātnieki arī sniedza nozīmīgu ieguldījumu izgudrojumā, kuru tagad izmanto visa pasaule. Tā 1874. gadā uz Aleksandra Nikolajeviča Lodigina vārda tika reģistrēta pirmā spuldze ar oglekļa serdi, kas novietota bezgaisa vidē. Liela problēma ar šādu gaismas avotu bija tā, ka ogleklis kā vadītājs nevarēja izturēt pietiekami ilgi un izdegās drīz pēc lietošanas. Laika gaitā planētas gaišie prāti nāca klajā ar ideju aizstāt ogles ar volframu.

Interesanti! Runājot par elektrību un apgaismes ierīcēm, nevar nepieminēt izcilo Tomasu Edisonu. Tas bija tas, kurš pirmais izveidoja un patentēja kvēlspuldzi, kas bija lēta ražošanā un izturīga (salīdzinājumā ar lielāko daļu tā laika ierīču).

Kopš izgudrošanas pazīstamais gaismas avots nav daudz mainījies, taču tajā joprojām notika tehniskas izmaiņas: vadītājs tika aizstāts ar modernāku, un vietu spuldzes iekšpusē sāka piepildīt ar īpašu gāzi.

Dizaina iezīmes un darbības princips

Standarta LN sastāv no:

• kolba, kas piepildīta ar inertu gāzi (vai bez gaisa);
• pamatne, kas vienlaikus kalpo gan kā spuldzes “vāciņš”, gan elements lampas savienošanai ar tīklu;
• elektrodi;
• kvēldiega spole, kas atrodas uz īpašiem balstiem;
• bāzes kontakts.

Volframs tika izvēlēts kā vadītāja materiāls, lai samazinātu strāvas patēriņu apkurei un samazinātu kvēldiega šķērsgriezumu līdz minimumam.

Interesanti! Volframa pretestības parametrs ir trīs reizes lielāks nekā vara.

Spirāli darbina strāva no elektrodiem, un molibdēns tiek izmantots kā galvenais materiāls "ragiem", uz kuriem ir uzstādīta spirāle: tā ir ugunsizturīga un karsējot faktiski neizplešas. Inertās gāzes izmantošana palielina spirāles iespējamo kalpošanas laiku: gāzes vidē tai ir “grūtāk” izdegt. Kas attiecas uz pamatni, tā izmērs un pavedieni uz tā var atšķirties.

Raksturlielumi un veidi

Papildus parastajām mājsaimniecības zālēm, pie kurām esam pieraduši, eksperti identificē vēl vairākas to šķirnes, tostarp:

1. Dekoratīvs. Tās izceļas ar nestandarta spuldžu formām, palielinātu spirāli un vāju apgaismojumu. Šādas ierīces dizaineri visbiežāk izmanto, lai īstenotu projektus “vintage” stilā.
2. Apgaismojums. Tiem ir no iekšpuses krāsota spuldze, un tiem ir maza jauda (līdz 25 W). Tie ātri maina mirdzuma nokrāsu, tāpēc tiem ir nepieciešama bieža nomaiņa.
3. Signāls. Iepriekš tos plaši izmantoja dažādās apgaismes ierīcēs, taču šodien šajā jomā tos aktīvi aizstāj ar LED opcijām.
4. Spoguļots.Šādas lampas spuldze ir daļēji pārklāta ar alumīnija slāni, kas labi atstaro gaismu, kas ļauj tai koncentrēt apgaismojumu noteiktā telpas telpas punktā.
5. Transports. Tos izmanto, lai aprīkotu automašīnu, traktoru, lidmašīnu, dažādu jūras kuģu uc optiku. Tiem ir palielināta izturība un tie ir izturīgi pret vibrācijām.
6. Divkāršs pavediens. Īpašs apakštips, ko izmanto dzelzceļa luksoforos, lidmašīnās un automašīnās.

Atsauce. Ir arī citi LN veidi, taču šodien lielākā daļa no tiem ir aizstāti ar modernākām ierīcēm, par kurām tiks runāts nedaudz tālāk.

Priekšrocības un trūkumi

Klasiskā LP pozitīvās īpašības ietver zemas izmaksas, mazus izmērus, imunitāti pret maziem sprieguma kritumiem tīklā, patīkamu apgaismojuma spektru cilvēka redzei, plašu jaudas iespēju klāstu, toksisku vai citu kaitīgu komponentu neesamību sastāvā un troksnis darbībā. Ja mēs runājam par trūkumiem, tad starp tiem ir vērts pieminēt salīdzinoši īsu kalpošanas laiku, diezgan lielu strāvas patēriņu un ugunsbīstamību.

Svarīgs! Virsma ap jaudīgām kvēlspuldzēm var uzkarst līdz +330 grādiem pēc Celsija. Esi uzmanīgs!

Piemērošanas joma

Klasiskie LN tiek izmantoti telpu un vietējo teritoriju mājsaimniecības apgaismojumam, komerciāliem nekustamajiem īpašumiem, izmanto automobiļu, dzelzceļa un gaisa transportā, tiek uzstādīti pārnēsājamās apgaismes ierīcēs (kabatas lukturīši u.c.), tiek izmantoti kino, dizainā, medicīnā un daudzās citās nozarēs. dzīves.

Mūsdienu lampu tipu dizains un darbības princips

Mūsdienu apgaismes ierīces ietver halogēna, dienasgaismas, enerģijas taupīšanas un LED ierīces. Apskatīsim katru veidu atsevišķi.

Halogēns

Šādas ierīces ir klasisko LN modernizēta versija. Šādas ierīces kolba ir piepildīta ar halogēnu, kas reaģē ar volframu, kas, uzkarstot, iztvaiko. Tas ļauj pagarināt ierīces kalpošanas laiku. Turklāt kvarcu izmanto halogēna lampās. Halogēna apgaismojuma ierīcēm parasti ir augstākas veiktspējas īpašības nekā parastajām lampām.

Luminiscējošs

Šīs ierīces sauc arī par dienasgaismas spuldzēm. Tiem ir augsta krāsu atveides kvalitāte, kas ļauj tos izmantot skatlogu un plauktu apgaismošanai. Salīdzinot ar LN, luminiscējoša ierīce patērē 4–5 reizes mazāk enerģijas un tai ir ilgāks kalpošanas laiks. Tiem ir arī savi trūkumi - slikta veiktspēja zemā temperatūrā un kaitīgo vielu (tostarp dzīvsudraba) saturs dažos modeļos.

Enerģijas taupīšana

Enerģijas taupīšanas apgaismes ierīču galvenā iezīme ir elektroniskais bloks, kas nodrošina gan lampas aizdedzi, gan darbību. Šādai ierīcei ir raksturīga stabilāka darbība, mazāks enerģijas patēriņš, ilgāks kalpošanas laiks un plašs pieejamo krāsu klāsts.

Svarīgs! Enerģijas taupīšanas spuldžu ražošanā tiek izmantotas dabai un cilvēkam bīstamas vielas, tāpēc to utilizācija jāveic tikai speciālos savākšanas punktos.

LED

Šādu lampu dizainā izmantoti pusvadītāju kristāli: tie rada mirdzumu, kad caur tiem iet elektriskā strāva.Salīdzinot ar tām pašām halogēna ierīcēm, LED ierīces ir aptuveni 4–7 reizes efektīvākas, un kalpošanas laika ziņā šāda ierīce var darboties līdz 50 000 stundām. Vienīgais LED spuldžu trūkums tiek uzskatīts par to augstām izmaksām, tomēr, ņemot vērā ietaupījumus uz apkopi un patēriņu, ilgtermiņā tās ir daudz izdevīgāk iegādāties.

Tātad, mēs uzzinājām, kas ir spuldze, apskatījām lielāko daļu moderno un ne tik moderno iespēju. Mēs ceram, ka tagad jums ir vispārējs priekšstats par to darbības iezīmēm.