U energiji žarulje. Užasna žarulja: cijela epoha u osvjetljenju. Sorte svjetiljki sa žarnom niti

05.05.2021

Adenoidi

U današnje vrijeme, žarulja sa žarnom niti s kapacitetom od 100 W ima dizajn:

Hermetička staklena tikvica. Iz njega je zrak djelomično lemljeni ili zamijenjen inertnim plinom. To je učinjeno tako da volframska konac topline gori.
Unutar tikvice je noga, na koju su pričvršćene dvije elektrode i nekoliko metalnih držača (molibdenum), koji podržavaju volfram niti, ne dopuštajući da se spasi i prekine pod vlastitim težinom tijekom grijanja.
Uski dio tikvice u obliku kruške je fiksiran u metalnom tijelu baze koja ima spiralnu nit za vijak u plug-in uložak. Navojni dio je jedan kontakt, jedna elektroda je lemljena na njega.
Druga elektroda je lemljena za kontakt na dnu baze. Ima prstenastu izolaciju s navojem.

Ovisno o posebnim uvjetima rada, neki strukturni elementi mogu biti odsutni (na primjer, baza ili držači), mogu se modificirati (na primjer, baza), nadopunjuju se drugim detaljima (extra tikvica). No, dijelovi poput niti, tikvice i elektroda glavni su dijelovi.

Načelo rada električne žarulje sa žarnom niti

Luminescencija električne žarulje sa žarnom niti posljedica je zagrijavanja volframovog niti kroz koju prolazi električna struja. Izbor volframa u proizvodnji tijela sjaja izrađen je zbog razloga mnogih vatrostalnih vodljivih materijala, to je najjeftiniji. Ali ponekad je filament električne pumpe izrađena od drugih metala: osmije i renij.
Snaga žarulje ovisi o tome kako se koristi nit. To jest, ovisi o dužini i debljini žice. Dakle, žarulja sa žarnom niti od 100 w će imati veću duljinu od žarulje sa žarnom niti 60W.

Neke značajke i svrhe strukturnih elemenata volframske svjetiljke

Svaka dijela u elektrolimpu ima svoju svrhu i obavlja svoje funkcije:

Tikvica. Izrađena je od stakla, dovoljno jeftinog materijala koji zadovoljava osnovne zahtjeve:
- Visoka transparentnost omogućuje vam da prođe svjetlosnu energiju i na minimalnom apsorpciji, izbjegavajući dodatno grijanje (ovaj faktor je od najveće važnosti za rasvjete uređaja);
- otpornost na toplinu omogućuje izdržavanje visokih temperatura zbog grijanja iz podijeljene niti (na primjer, u 100 W žarulja, tikvicu se zagrijava na 290 ° C, 60 W - 200 ° C; 200 W - 330 ° C; 25 W - 100 ° C, 40 W - 100 W 145 ° C);
- Tvrdoća vam omogućuje da izdrže vanjski pritisak kada se zračite crpne, a ne srušiti kada se vijak.
Punjenje tikvice. Snažno spašeni medij omogućuje vam da smanjite prijenos topline iz podijeljene niti do dijelova svjetiljke, ali poboljšava isparavanje čestica splitskog tijela. Punjenje inertnog plina (argon, ksenon, dušik, kripton) eliminira snažnu isparavanje volframa iz spirale, ne dopušta nit i minimizira prijenos topline. Upotreba halogena omogućuje vam da se vratite na spiralnu nit koja je isparila volfram.
Spirala. Izrađena je od volframa, u skladu s 3400 ° C, Rhenium - 3400 ° C, Osmium - 3000 ° C. Ponekad umjesto spiralne niti, svjetiljka se koristi u svjetiljci ili tijelu drugog oblika. Žica koja se koristi ima okrugli poprečni presjek, kako bi se smanjila dimenzije i gubici energije na prijenosu topline zategnuti u dvostruku ili trostruku spiru.
Držači za kuke izrađene su od molibdena. Oni ne dopuštaju snažno odoljeti grijanju tijekom rada spirale. Njihova količina ovisi o duljini žice, to jest, od snage svjetiljke. Na primjer, svjetiljka za svjetiljke 100 w bit će 2 - 3 računala. U žaruljama sa žarnom niti, držači mogu biti odsutni.
Kakao Metal se izrađuje od vanjske niti. Izvodi nekoliko funkcija:
- povezuje nekoliko dijelova (tikvicu, elektrode i središnji kontakt);
- služi za pričvršćivanje u utikaču rezbarenjem;
- Jedan je kontakt.

Postoji nekoliko vrsta i oblika podruma ovisno o svrsi uređaja za rasvjetu. Postoje strukture koje nemaju bazu, već s konstantnim načelom žarulje sa žarnom niti. Najčešće vrste baze su E27, E14 i E40.

Ovdje su neke vrste baza koje se koriste za različite vrste svjetiljki:

Osim raznih vrsta baza, postoje različite vrste tikvica.

Osim navedenih dijelova dizajna, žarulje sa žarnom niti mogu imati i dodatne elemente: bimetalni prekidači, reflektori, cestarine bez navoja, razne prskanje itd.

Povijest stvaranja i poboljšanja strukture žarulje sa žarnom niti

Za više od 100, ljetna povijest postojanja žarulje sa žarnom niti s volfram spiralom, načelo operacije i osnovni elementi dizajna gotovo se nikada nisu mijenjali.
Sve je počelo 1840. godine, kada je stvorena svjetiljka, koja koristi princip incandesting platine spirale za osvjetljavanje.
1854. - prva praktična svjetiljka. Korištena je posuda s tatinim zrakom i natkrivenom bambusom.
1874 - koristi se kao bodja ugljena stavljen u vakuumsku posudu.
1875 - svjetiljka s nekoliko šipki koje su podijeljene jedan za drugim u slučaju izgaranja prethodnog.
1876. - korištenje kanala kaolin, koja nije zahtijevala pumpanje zračnog žila.
1878. - korištenje ugljena vlakana u rijetkoj atmosferi kisika. To je dopušteno primiti svijetlu rasvjetu.
1880. - Stvorena je svjetiljka od ugljena, koja ima vrijeme do 40 sati.
1890 - korištenje spiralnih niti od vatrostalnih metala (magnezij, torij, cirkonijev oksid, itrij, metalni osmij, tantalum) i punjenje tikvice dušika.
1904. - Proizvodnja svjetiljki s volfram spiralom.
1909. - punjenje argona tikvice.
Od tada je prošlo više od 100 godina. Načelo rada, materijali pojedinosti, punjenje tikvice nije se promijenilo. Evolucija je došlo samo kvaliteta materijala koji se koriste u proizvodnji svjetiljki, tehničkih karakteristika i malih dodataka.

Prednosti i nedostaci svjetiljki sa žarnom niti ispred drugih umjetnih izvora svjetlosti

Za osvjetljenje. Mnogi od njih su izumljeni u posljednjih 20 - 30 godina s visokom tehnologijom, ali konvencionalna žarulja sa žarnom niti još uvijek ima brojne prednosti ili skup karakteristika koje su optimalne s praktičnom uporabom:

Jeftini u proizvodnji.
Neosjetljivost na kapi napona.
Brzo paljenje.
Nema treperenja. Ovaj faktor je vrlo relevantan kada se koristi izmjenična struja s frekvencijom 50 Hz.
Prisutnost je mogućnost podešavanja svjetline izvora svjetlosti.
Trajni spektar svjetlosti zračenja, blizu prirodnog.
Shadow oštrina kao tijekom sunčeve svjetlosti. Ono što je također poznato ljudima.
Mogućnost rada na visokim i niskim temperaturama.
Sposobnost proizvodnje svjetiljki različite snage (od nekoliko w do nekoliko kW) i dizajniran za različite napone (od nekoliko volti do nekoliko kV).
Korištenje ne-ravnog u odsutnosti otrovnih tvari.
Mogućnost korištenja bilo koje vrste struje s bilo kojim polaritetom.
Rad bez dodatnih pokretnih uređaja.
Bezbrižno djelo.
Ne stvara radio smetnje.

Uz tako veliki popis pozitivnih čimbenika, žarulje sa žarnom niti imaju brojne značajne nedostatke:

Glavni negativni čimbenik je vrlo niska učinkovitost. On doseže 100 W s kapacitetom od samo 15%, u uređaju 60 W Ovaj indikator je samo 5%. Jedna metoda povećanja učinkovitosti je povećanje temperature topline, ali servisni vijek trajanja volfram spirale dramatično se smanjuje.
Kratki vijek trajanja.
Visoka temperatura površine tikvice, koja može doći do 100-vatne svjetiljke 300 ° C. To predstavlja prijetnju životu i zdravlju živih bića, a opasnost od požara.
Osjetljivost na potresanje i vibracije.
Korištenje armature otpornog na toplinu i izolaciju tekućih žica.
Velika potrošnja energije (5 -10 puta više nominalni) tijekom lansiranja.

Unatoč prisutnosti značajnih nedostataka, električna žarulja sa žarnom niti je ne-alternativni uređaj za rasvjetu. Niska učinkovitost se kompenzira za jeftinu proizvodnju. Stoga će u sljedećih 10 do 20 godina biti vrlo popularan proizvod.

Lampica sa žarnom niti - uređaj za rasvjetu, umjetni izvor svjetla. Svjetlo se emitira grijana metalna spiralna kada se električna struja teče kroz njega.

Princip rada

U žaruljica sa žarnom niti, učinak grijaćeg vodiča (niti sa žarnom niti) se koristi kada se električna struja teče kroz njega. Temperatura volframovog filamenta povećava se oštro nakon uključivanja struje. Tema emitira elektromagnetsko zračenje u skladu sa zakonom Planck, Funkcija trake ima maksimum, čiji položaj na razini valne duljine ovisi o temperaturi. Ovaj maksimum se pomakne s povećanjem temperature prema manjim valnim duljinama (zakon premještanja Vina). Da biste dobili vidljivo zračenje potrebno je da je temperatura bila oko nekoliko tisuća stupnjeva, idealno 6000 K (temperatura površine Sunce.). Što je manja temperatura, manje je udio vidljivog svjetla i više "crvena" čini se zračenjem.

Dio potrošene električne energije, žaruljica sa žarnom niti pretvara u zračenje, dio je posljedica provodnja topline i konvekcijske procese. Samo mali dio zračenja leži u prividnom svjetlu, glavni udio pada na infracrveno zračenje. Kako bi se povećala učinkovitost svjetiljke i dobila maksimalno "bijelo" svjetlo, potrebno je povećati temperaturu na niti plina, što je zauzvrat ograničeno svojstvima materijala temperature taljenja. Idealna temperatura od 6000 K je nedostižna, jer na takvoj temperaturi, bilo koji materijal topi, uništava i prestaje provoditi električnu struju. U modernim svjetiljkama sa žarnom niti koriste se materijali s maksimalnim temperaturama taljenja - volfram (3410 ° C) i, vrlo rijetki, osmij (3045 ° C).

S gotovo dostižnim temperaturama, 2300-2900 ° C daleko je od bijelog, a ne dnevno svjetlo. Iz tog razloga, žarulje sa žarnom niti emitiraju svjetlo koje se čini više "žuto-crveno" od dnevnog svjetla. Za karakteristiku kvalitete svjetla, t. N. Šarene temperature.

U običnom zraku na takvim temperaturama, volfram bi se odmah pretvorio u oksid. Iz tog razloga, volfram nit je zaštićen staklenom žaruljom ispunjenom neutralnim plinom (obično argon). Prve žarulje su napravljene s vakuumenim tikvice. Međutim, u vakuumu na visokim temperaturama, volfram brzo isparava, stvarajući nit tanju i zamračujući staklenu tikvicu prilikom taloženja na njemu. Kasnije su tikvice počeli ispunjavati kemijski neutralne plinove. Vakuumski tikvice se sada koriste samo za svjetiljke male snage.

Oblikovati

Žarulja sa žarnom niti sastoji se od baze, kontakata, navoja plina, osigurača i staklene tikvice, koji štiti filament iz okoline.

Tikvica

Staklena tikvica štiti nit od izgaranja u okolnom zraku. Veličine tikvice određene su brzinom oborine materijala na niti. Za svjetiljke veće snage potrebne su veće tikvice, tako da se materijal za istaloženi filament raspoređuje na veliko područje i nema snažan utjecaj na transparentnost.

Pufer

Tikvice prvih svjetiljki su evakuirani. Moderne svjetiljke ispunjene su puferskom plinom (osim lampe s niskim snagama koje se još uvijek izrađuju vakuum). Time se smanjuje brzina isparavanja materijala niti. Proizlaze iz toga, zbog toplinske vodljivosti, gubitka topline, smanjenje odabira plina odabirom, ako je moguće, s najtežim molekulama. Mješavine dušika s argonom su kompromis u smislu smanjenja troškova. Skuplje svjetiljke sadrže Krypton ili Xenon (atomski utezi: dušik: 28,0134 g / mol; Argon: 39,948 g / mol; Crypton: 83,798 g / mol; Xenon: 131,293 g / mol)

Filament

Sjajna konac u prvim žaruljama izrađena je od ugljena (točka sublimacije 3559 ° C). U suvremenim žaruljama, koriste se gotovo isključivo spirale iz Osmievo-tungsten legure. Žica često ima neku vrstu dvostruke spirale, kako bi se smanjila konvekcija zbog smanjenja sloja langmürch.

Svjetiljke se proizvode za različite radne naprezanja. Snaga struje određuje Zakon o OHM-u (i \u003d U / R) i napajanje prema formuli p \u003d u cDot I, ili p \u003d U2 / R. sa snagom od 60 W i radni napon 230 V, struja od 0,26 A treba teći kroz žarulju. Tj. Otpornost filamenta mora biti 882 ohm. T. K. Metali imaju mali otpor, kako bi se postigla takva otpornost, potrebna je duga i tanka žica. Debljina žice u konvencionalnim žaruljama je 40-50 mikrona.

T. K. Kada se uključite navoj topline nalazi se na sobnoj temperaturi, njegov otpor je mnogo manji od impedancije. Stoga, kada je uključen, vrlo visoki strujni tokovi (dva do tri puta više radne struje). Kako se nit zagrijava, povećava se njezin otpor i struja se smanjuje. Za razliku od modernih svjetiljki, rane žarulje sa žarnom niti s nitima na uglu, kada se uključi, radila na suprotnom načelu - kada se zagrijava, njihov otpor se smanjio, a sjaj se polako povećao.

U trepću svjetla, bimetalni prekidač je ugrađen u bljeskajuće žarulje. Zbog toga, takve žarulje rade samostalno u trepću način.

Kakao

Oblik baze konvencionalne žarulje sa žarnom niti Thomas Alva Edison, Veličine kape su standardizirane.

Osigurač

Osigurač (segment tanke žice) nalazi se u podnožju svjetiljki sa žarnom niti, dizajniran je kako bi se spriječilo pojavu električnog luka u vrijeme spaljivanja svjetiljke. Za kućne svjetiljke s nominalnim naponom od 220 V, takve se osigurači obično izračunavaju za struju 7 A.

Učinkovitost i trajnost

Gotovo sva energija isporučena na lampu pretvara se u zračenje. Gubici zbog toplinske vodljivosti i konvekcije su mali. Za ljudske oči, ali samo je samo mali raspon valnih duljina ovog zračenja. Većina zračenja leži u nevidljivom infracrvenom rasponu i percipira se kao toplina. Koeficijent učinkovitosti sa žarminacije dopire do temperature od oko 3.400 k, maksimalnu vrijednost od 15%. S gotovo reagiranim temperaturama u 2700 k, učinkovitost je 5%.

Uz povećanje temperature učinkovitosti, žaruljica sa žarnom niti se povećava, ali se njegova trajnost značajno smanjuje. Na temperaturi niti od 2700 k, životni vijek lampe je približno 1000 sati, na 3,400 K, samo nekoliko sati. Uz povećanje napona za 20%, svjetlina se povećava dva puta. U isto vrijeme, život se smanjuje za 95%.

Smanjenje napona dva puta (na primjer, s konzistentnim uključivanjem) iako smanjuje učinkovitost, ali povećava životni vijek gotovo tisuću puta. Taj se učinak često koristi kada je potrebno osigurati pouzdanu rasvjetu dužnosti bez posebnih uvjeta svjetline, na primjer, na stubištima.

Ograničenja života žarulje sa žarnom niže posljedica je u isparavanju materijala na konac tijekom rada i na veći stupanj nehomogenosti. Neravnomjerno uparavanje materijala navoja dovodi do pojave razrijeđenih područja s povećanom električnom otpornošću, što zauzvrat dovodi do još većeg grijanja i uparavanja materijala na takvim mjestima. Kada je jedan od tih sužetaka toliko osjećao da se materijal na niti u ovom mjestu topi ili potpuno isparava, struja se prekida i lampa ne uspije.

Halogene svjetiljke

Dodavanje broma ili jodina za halogene na pufer plin povećava životni vijek lampe do 2000-4000 sati. U isto vrijeme, radna temperatura je približno 3000 K. Učinkovitost halogenih svjetiljki doseže 28 lm / W.

Jod (zajedno s ostatkom kisika) ulazi u kemijski spoj s isparivim volfram atomima. Ovaj proces je reverzibilan - na visokim temperaturama, spoj se raspada u komponente tvari. Tungsten atomi objavljeni su na ovaj način na samu spiralu, ili blizu njega.

Dodavanje halogena sprječava taloženje volframa na staklo, pod uvjetom da je temperatura stakla veća od 250 ° C. Zbog nedostatka pričvršćivanja tikvica, halogene svjetiljke mogu se napraviti u vrlo kompaktnom obliku. Mala količina tikvice omogućuje, s jedne strane, koristi više radnog tlaka (što opet dovodi do smanjenja filamenta filamenta) i, s druge strane, bez značajnog povećanja troškova punjenja tikvice s Teške inertne plinove, što dovodi do smanjenja gubitka energije zbog toplinske vodljivosti. Sve to produljuje životni vijek halogenih svjetiljki i povećava njihovu učinkovitost.

Zbog visoke temperature tikvice, bilo koja površinska kontaminacija (na primjer, otisci prstiju) brzo spaljuju u procesu rada, ostavljajući crniranje. To dovodi do lokalnih temperaturnih fluktuacija koje mogu uzrokovati njegovo uništenje. Također zbog visoke temperature, tikvice su izrađeni od kvarca.

Novi smjer razvoja svjetiljki je T.N. IRC halogene svjetiljke (smanjenje IRC-a označava "infracrveni premaz"). Posebni premaz primjenjuje se na tikvice takvih svjetiljki, koji prolazi vidljivo svjetlo, ali odgodi infracrveno (toplinsko) zračenje i odražava ga natrag u spiralu. Zbog toga se gubitak topline smanjuje i, kao rezultat toga, povećava učinkovitost žarulje. Prema OSRAM, potrošnja energije se smanjuje za 45%, a život se udvostručuje (u usporedbi s konvencionalnom halogenom lampom).

Iako iRC halogene svjetiljke ne postižu učinkovitost dnevnih svjetiljki, njihova prednost je da se mogu koristiti kao izravna zamjena konvencionalnih halogenih svjetiljki.

Posebne svjetiljke

Projekcijske svjetiljke - za dija- i filmske projektore. Imaju povećanu temperaturu niti (i, u skladu s tim, povećana svjetlina i smanjeni vijek trajanja); Obično se nit postavlja tako da svjetlosni prostor formira pravokutnik.

Dvostruke svjetiljke za automobilskim svjetlima. Jedna nit za dugo montirano svjetlo, drugi za blizu. Osim toga, takve svjetiljke sadrže zaslon koji u načinu rada u bliskoj svjetlu smanjuje zrake koje bi mogle biti zaslijepljene counter upravljačkim programima.

Povijest izuma

Godine 1854. njemački izumitelj Heinrich Gabel Razvio je prvu "modernu" žarulju žarulje: spaljene bambusove niti u vakuumskoj posudi. U sljedećih 5 godina razvio je da se mnogi nazivaju prvom praktičnom žaruljom.

11. srpnja 1874. Ruski inženjer Alexander Nikolavich ledygin Primio je patent za broj 1619 na svjetiljci navoj. U kvaliteti filamenta, koristio je šipku za ugljen smješten u vakuumsku posudu

Engleski izumitelj Joseph Wilson Svan. Primio je 1878. britanski patent na svjetiljci s nizom ugljena. U njegovim svjetiljkama, filament je bio u razrijeđenoj atmosferi kisika, što je omogućilo da se dobije vrlo jaka svjetlost.

U drugoj polovici 1870-ih, američki izumitelj Thomas Edison Provodi istraživački rad u kojem pokušava razne metale kao nit. Na kraju se vraća u ugljena vlakna i stvara žarulju s vremenom života od 40 sati. Unatoč tako kratkom životnom vijeku njegove žarulje, plinska svjetla nekada su se raseljavala.

Godine 1890-ih, Lododagin ima nekoliko vrsta svjetiljki s metalnim gazima.

Godine 1906. Lododagin prodaje patent za volfram niti opće električne energije. Zbog visokih troškova volframa, patent pronalazi samo ograničena uporaba.

1910 William David Kuljj Umimišava poboljšanu metodu proizvodnje volfram niti. Nakon toga, volfram navoj rastavlja sve ostale vrste niti.

Preostali problem s brzom isparavanjem niti u vakuumu riješio je američki znanstvenici. Irving Langmürkoji, rade od 1909. godine u poduzeću General Electric., izumio je punjenje tikvica s inertnim gas svjetiljkama, što je značajno povećalo životni vijek svjetiljki.

Gledanje strukture žarulja sa žarnom niti (slika 1, ali) Otkrivamo da je glavni dio njegovog dizajna tijelo topline 3 koji je pod djelovanjem električne struje kontinuirano na izgled optičkog zračenja. To se zapravo temelji na principu svjetiljke. Pričvršćivanje tijela sjaja unutar svjetiljke se provodi pomoću elektroda 6 , obično drže svoje ciljeve. Kroz elektrode, električna struja se također provodi u plinsko tijelo, to jest, oni su još uvijek unutarnji osvjetljenja zaključaka. Uz nedovoljnu otpornost tijela sjaja, dodatni držači koriste 4 , Nositelji putem prskanja su instalirani na staklenoj šipci 5 , naziva se glavom, koji se na kraju zadebljava. Glavac je povezan sa složenim staklenim detaljima - nogom. Nogu, prikazana je na slici 1, b.sastoji se od elektroda 6 , ploče 9 i shtengel 10 , koja je šuplja cijev kroz koju se ispumpa zrak iz boce žarulje. Opća veza između međufaznih zaključaka 8 , Headcter, ploče i Shgegel tvore lopatu 7 , Priključak se izrađuje racionalnim staklenim dijelovima, u procesu čiji se učitava rupa. 14 Povezivanje unutarnje šupljine slame cijevi s unutarnjom šupljinom tikvice žarulje. Za opskrbu električne struje na niti plina kroz elektrode 6 Primijeniti srednji 8 i vanjski zaključci 11 međusobno povezan električnim zavarivanjem.

Slika 1. Uređaj za električnu žarulju sa žarnom niti ( ali) i njezine noge ( b.)

Da biste izolirali tijelo tijela, kao i druge dijelove žarulje iz vanjskog okruženja, primjenjuje se staklena tikvicu 1 , Zrak iz unutarnje šupljine tikvice se pumpa i umjesto toga injetni plin ili se mješavina plinova ubrizgava 2 Nakon čega se kraj Schtengel zagrijava i traži.

Za opskrbu električnim strujama i njegovim privitcima u električnoj ulozi, svjetiljka je opremljena podrumom 13 pričvršćivanje koje do lonaca grla 1 Provodi se uz pomoć betonske mastike. Zaključci žarulje su lemljeni na odgovarajuće stranice 12 .

Od načina na koji se nalazi tijelo za sjaj i što ga čini ovisi o distribuciji svjetlosti svjetiljke. Ali odnosi se samo na svjetiljke s transparentnim tikvice. Ako je predstavljeno da je navoj intenziteta ekvivalentni cilindar i širenje svjetla iz nje do ravnine okomito na najveću površinu svjetleće niti ili spirale, onda će to biti maksimalna snaga svjetla. Stoga, stvoriti potrebne smjerove lakih sila, u različitim dizajnu svjetiljki, toplinske navoje daju određeni oblik. Primjeri oblika navoja plina prikazani su na slici 2. Direktno nerazalizirano navoj u modernim žaruljima sa žarnom niti gotovo se ne primjenjuje. To je zbog činjenice da se s povećanjem promjera toplinskog tijela, toplinski gubici smanjuju kroz lampu za punjenje plina.

Slika 2. Dizajn tijela Glow:
ali - svjetiljka visokonaponske projekcije; b. - svjetiljka za niskonaponske projekcije; u - Osiguranje primitka ekvivalentnog diska

Veliki broj plinskih tijela podijeljen je u dvije skupine. Prva skupina uključuje Glow tijela koja se koriste u svjetiljkama opće namjene, čiji je dizajn izvorno zamišljen kao izvor zračenja s jedinstvenom raspodjelom svjetlosne snage. Svrha konstruiranja takvih svjetiljki je da se dobije maksimalni svjetlosni trzaj, koji se postiže smanjenjem broja držača kroz koje se javlja hlađenje navoja. Druga skupina uključuje tzv. Prvi dizajn se izvodi s velikim brojem molibdena držača, koji su vezani za posebne keramičke mostove. Dugi nit topline postavljen je u obliku košare, čime se postiže veliku ukupnu svjetlinu. U žaruljama sa žarnom niti namijenjene optičkim sustavima, tijela sjaja moraju biti kompaktna. Za to je tijelo sjaja poklopio se u ručku, dvostruku ili trostruku spiralu. Slika 3 prikazuje krivulje svjetlosnih sila koje stvaraju tijela topline različitih struktura.

Slika 3. Krivulje svjetlosti svjetla žarulja sa žarnom niti s različitim tijelima za sjaj:
ali - u ravnini okomito na os svjetiljke; b. - u ravnini koja prolazi kroz os svjetiljke; 1 - spiralna prstena; 2 - izravno bispioralno; 3 - spiralno, smješteno na površini cilindra

Potrebne krivulje svjetla u žarminaciji mogu se dobiti pomoću posebnih tikvica s reflektirajućim ili raspršivanjem premazima. Korištenje reflektirajućih premaza na tikvici odgovarajućeg oblika omogućuje vam da imate značajnu raznolikost svijetlih krivulja. Svjetiljke s reflektirajućim premazima nazivaju se zrcala (slika 4). Ako je potrebno, kako bi se osiguralo posebno precizno raspodjelu svjetla u zrcalnim svjetiljkama, primijenite tikvice izrađene pritiskom. Takve se svjetiljke nazivaju svjetla. U nekim konstrukcijama svjetiljki sa žarnom niti, metalni reflektori ugrađeni su u tikvice.

Slika 4. Zrcalna žarulja sa žarnom niti

Primijenjeni u materijalima svjetiljke sa žarnom niti

Metali

Glavni element žarulje sa žarnom niti je tijelo sjaja. Za proizvodnju tijela tijela, metali i drugi materijali s elektroničkom vodljivošću su najprikladniji. U tom slučaju, prijenos električne struje tijelo će biti kažnjen na željenu temperaturu. Tijelo za napajanje mora zadovoljiti brojne zahtjeve: imaju visoku točku taljenja, plastičnost da povuče žicu raznih promjera, uključujući vrlo malu brzinu isparavanja na radne temperature, što uzrokuje visok vijek trajanja i slično. Tablica 1 prikazuje temperaturu taljenja vatrostalnih metala. Najtraženički metal je volfram, koji je, uz visoku plastičnost i nisku brzinu isparavanja, osigurala svoju rasprostranjenu uporabu kao sjaj žarulja sa žarnom niti.

stol 1

Taljenje metala i spojeva

Metali	T., ° S.	Karbidi i smjese	T., ° S.	Nitridi	T., ° S.	Boridov	T., ° S.
Volfram Renijum Tantal Osmijum Molibden Niobijum Iridijum Cirkonijum Platina	3410 3180 3014 3050 2620 2470 2410 1825 1769	4tac +. + Hic 4tac +. + ZRC. HFC. Tac ZRC. Nbc. Tik ZAHOD. W2c. Moc. VNC. SCC. Sic	3927 3887 3877 3527 3427 3127 2867 2857 2687 2557 2377 2267	Tac +. + Tan. Hfn. Tic +. Tin Tan. Zrn. KOSITAR Bn.	3373 3087 2977 2927 2727	HFB. Zrb. WB.	3067 2987 2927

Stopa isparavanja volframa na temperaturama od 2870 i 3270 ° C je 8,41 × 10 -10 i 9,95 × 10 -8 kg / (cm² × S).

Od drugih materijala, možemo razmotriti renij, čija je točka taljenja nešto niža od onog volframa. Rhenium je ugodan za mehaničku obradu u zagrijanoj stanju, regalima za oksidaciju, ima manju brzinu isparavanja od volframa. Postoje strane publikacije o dobivanju svjetiljki s volfram nizom s aditivima, kao i premazima niti sloja. Nemetalnih spojeva, kamata je tantalum karbida, čija je brzina isparavanja 20-30% niža od onog od volframa. Prepreka upotrebi karbida, posebno tantalum karbide, je njihova krhkost.

Tablica 2 prikazuje glavna fizikalna svojstva savršenog tijela sjaja od volframa.

tablica 2

Osnovna fizikalna svojstva volfram nit

Temperatura, K.	Stopa isparavanja, kg / (m² × S)	Specifični električni otpor, 10 -6 ohm × cm	Svjetlina KD / m²	Povratak svjetla, lm / w	Temperatura boje, do
1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400	5.32 × 10 -35 2,51 × 10 -23 8,81 × 10 -17 1.24 × 10 -12 8.41 × 10 -10 9,95 × 10 -8 3.47 × 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

Važno vlasništvo volframa je mogućnost dobivanja svojih legura. Detalji o njima zadržavaju stabilan oblik na visokim temperaturama. Kada se žica volfram zagrijava, u procesu toplinske obrade tijela sjaja i naknadnog zagrijavanja, ona se javlja promjenu u svojoj unutarnjoj strukturi, nazvanoj toplinskom rekristalizacijom. Ovisno o prirodi rekristalizacije, tijelo sjaja može imati veći ili manje formatični otpor. Utjecaj na prirodu rekristalizacije je nečistoće i aditivi dodani volframu u procesu njegove proizvodnje.

Torij torij torij torij toriju usporava proces rekristalizacije i osigurava finokristalnu strukturu. Takvo volfram je jak u mehaničkim potresima, ali snažno štedi i stoga nije prikladno za proizvodnju spiralnih tijela. Worfram s povećanim sadržajem torij oksida koristi se za proizvodnju katode na plin-pražnjenje svjetiljki zbog visoke sposobnosti emisija.

Za proizvodnju spirala, volfram s aditivom silicij oksida Si02 se koriste zajedno s alkalnim metalima - kalij i natrij, kao i volfram koji sadrži, osim onih koji su označeni, Alati al2 o 3 aditiva aluminija. Potonji daje najbolje rezultate u proizvodnji bispirala.

Elektrode većine svjetiljki sa žarnom niti izvodi se iz čistog nikla. Izbor je posljedica dobre vakuumske osobine ovog metala exclating plinova sorbed u njoj, visoka vodljiva svojstva i zavarena s volfram i drugim materijalima. Nickel Bag vam omogućuje da zamijenite zavarivanje s kompresijom volframa, pružajući dobru električnu i toplinsku vodljivost. U vakuumima žarulje umjesto nikla koristite bakar.

Nositelji su obično izrađeni od molibden žice koja zadržava elastičnost na visokoj temperaturi. To vam omogućuje da održavate tijelo topline u rasteženom stanju čak i nakon njegovog širenja kao rezultat grijanja. Molibden ima točku tališta od 2890 K i koeficijent temperature linearnog produženja (TCCR), u rasponu od 300 do 800 K jednako 55 × 10-7 do -1. Od Molybdenum također napravite ulazne u vatrostalne naočale.

Zaključci svjetiljki sa žarnom niti izrađeni su od bakrene žice, koja je zavarena s krajnjim zavarivanjem na ulaze. U žaruljicama sa žarnom niza niske snage, individualni zaključci su odsutni, njihova se uloga provodi izduženim ulazima od platitne. Za povezivanje zaključaka u podrumu primijenite lem od limenog vode.

Naočale

Glave, ploče, linije, tikvice i drugi stakleni dijelovi koji se koriste u istoj svjetiljci sa žarnom niti, proizvedenom od silikatnog stakla s istim temperaturnim rasponom linearne ekspanzije, koje je potrebno kako bi se osigurala nepropusnost zavarivanja mjesta ovih dijelova. Vrijednosti temperaturnog koeficijenta linearnog ekspanzije svjetiljki za žarulje treba osigurati da se dogovore metali za proizvodnju ulaza. Čaša stupnja S96-1 bila je najveća raspodjela vrijednosti temperaturnog koeficijenta jednak 96 × 10 -7 do -1. Ovo staklo može raditi na temperaturama od 200 do 473 K.

Jedan od važnih parametara stakla je temperaturni raspon, unutar kojeg zadržava zavarljivost. Kako bi se osigurala zavarljivost, neki detalji izrađeni su od stakla stupnja SL93-1, razlikuju se od stakla stupnja SL96-1 kemijski sastav i šire temperature u kojima zadržava zavarivost. Čaša stupnja SL93-1 se odlikuje visokim sadržajem olovnog oksida. Ako trebate smanjiti veličine tikvice, koriste se više vatrostalnih naočala (na primjer, gras SL40-1), čiji je koeficijent temperature 40 × 10-7 do -1. Ove naočale mogu raditi na temperaturama od 200 do 523 K. Najviša radna temperatura ima kvarcno staklo razreda S5-1, žarulje sa žarnom niti s kojima može raditi na 1000 do i više za nekoliko stotina sati linearno 5.4 linearne ekspanzije koeficijent × 10 -7 do -1). Čaše na popisanih markica su transparentne za optičko zračenje u rasponu valnih duljina od 300 nm do 2,5 - 3 uM. Protok kvarcnog stakla počinje od 220 nm.

Namještaj

Ulazi su izrađeni od materijala koji, zajedno s dobrom električnom vodljivošću, trebaju imati toplinski koeficijent linearnog produženja, koji osigurava primitak dogovorene spa s primijenjenim na proizvodnju žarulja sa žarnom niti u sustavu Windows. Dosljedno nazvane SPAH materijali, vrijednosti toplinskog koeficijenta linearnog širenja čiji je u cijelom temperaturnom rasponu, odnosno od minimuma do temperature staklene zene, razlikuju se ne više od 10 do 15%. Kada je metal razbijen u staklu, ako je toplinski koeficijent linearnog širenja metala nešto niži od stakla. Zatim, kada se ohladi, plutajući staklo usmiješava metal. U odsutnosti metala s traženom vrijednošću toplinskog koeficijenta linearnog širenja, potrebno je izraditi ne- dogovorenu VPis. U tom slučaju, vakuum-gusti spoj metala sa staklom u cijelom temperaturnom rasponu, kao i mehanička čvrstoća prenošenja osigurava se posebnim dizajnom.

Dogovoreni spani s čašom stupnja S96-1 dobiva se pomoću unosa platine. Visoki cijeni ovog metala doveli su do potrebe za razvojem zamjene pod nazivom "Platinit". Platit je žica od ironske legure s temperaturnim koeficijentom linearne ekspanzije manje od stakla. Kada se bakreni sloj primjenjuje na takvu žicu, moguće je dobiti dobro provodnu bimetalnu žicu s velikim temperaturnim koeficijentom linearne ekspanzije, ovisno o debljini sloja izrečenog sloja bakra i toplinskog koeficijenta linearnog širenje izvorne žice. Očito, takva metoda za odobravanje temperaturnih koeficijenata linearnog ekspanzije omogućuje koordinaciju uglavnom dijametralnom ekspanzijom, ostavljajući nekonzistentni temperaturni koeficijent uzdužnog širenja. Kako bi se osigurala najbolja gustoća vakuumske staklene stakla ocjene S96-1 marke s platitnom i povećanjem vlaževosti preko bakrenog sloja, oksidira se duž površine bakra, žica je obložena slojem boraksa (sol natrijeve borne kiseline ). Dovoljno izdržljivi VPiji osigurani su korištenjem platine žice promjera do 0,8 mm.

Vakuum-gusta ograda u staklu SL40-1 dobiva se pomoću žice za molibden. Ovaj par daje dogovorenu špilju od stakla stupnja S96-1 s platinom. Ograničena uporaba tog implicira povezana je s velikim izvorom materijala.

Da bi se dobili vakuum-gusti ulazi u kvarcno staklo, metali su potrebni s vrlo malim toplinskim koeficijentom linearne ekspanzije, koji ne postoji. Stoga dobivam potreban rezultat zbog dizajna ulaza. Molibden se koristi kao metal, karakteriziran dobrom vlašću kvarcnom staklom. Za žarulje sa žarnom niti u kvarcnim tikvicama koriste se jednostavni folijski ulazi.

Gaza

Punjenje plinskih svjetiljki sa žarnom niti omogućuje povećanje radne temperature tijela sjaja bez smanjenja servisnog vijeka zbog smanjenja stope prskanja volframa u plinskom okruženju u usporedbi s raspršivanjem u vakuumu. Brzina prskanja smanjuje se s povećanjem molekulske mase i punjenjem tlaka plina. Pritisak plinova za punjenje je oko 8 × 104 Pa. Koji plin to učiniti za ovo?

Korištenje plinskog medija dovodi do pojave toplinskih gubitaka zbog toplinske vodljivosti kroz plin i konvekciju. Da bi se smanjili gubici, korisno je ispuniti svjetiljke s teškim inertnim plinovima ili njihovim mješavinama. Takvi plinovi uključuju dušik, argon, kripton i ksenon izveden iz zraka. Tablica 3 prikazuje glavne parametre inertnih plinova. Dušik se ne primjenjuje u čistom obliku zbog velikih gubitaka povezanih s njegovom relativno visokom toplinskom vodljivošću.

Tablica 3.

Glavni parametri inertnih plinova

Žaruljica sa žarnom niti je prvi električni uređaj za rasvjetu koji igra važnu ulogu u ljudskoj vitalnoj aktivnosti. Ona je ona koja dopušta ljudima da obavljaju svoja djela bez obzira na doba dana.

U usporedbi s ostatkom izvora svjetla, takav uređaj karakterizira jednostavnost dizajna. Light Flux je emitira volfram niti smješten unutar staklene tikvice, čija je šupljina ispunjena dubokim vakuumom. U budućnosti, povećati trajnost umjesto vakuuma u tikvicu čelika počeo je pumpati posebne plinove - tako se pojavile halogene svjetiljke. Wolfram je materijal otporan na toplinu s velikom točkom taljenja. To je vrlo važno, jer kako će osoba vidjeti sjaj, nit bi trebala biti vrlo vruća zbog trenutne prolazeći kroz nju.

Povijest stvaranja

Zanimljivo je da u prvim svjetiljkama nije volfram, već niz drugih materijala, uključujući papir, grafit i bambus. Stoga, unatoč činjenici da svi lovorici za izum i poboljšanje žarulje sa žarnom niti pripadaju Edisonu i Lododaginu, pripisuju sve zasluge samo na njih - netočno.

Pisati o neuspjehima pojedinih znanstvenika neće postati, ali predstavljamo glavne smjerove na koje su priloženi napori ljudi o vremenu:

Traži najbolji materijal za niti sa žarnom niti. Bilo je potrebno pronaći takav materijal koji je istovremeno otporan na paljenje i karakteriziran je visokim otporom. Prvi nit nastao je od bambus vlakana, koji su bili prekriveni najfinijim slojem grafita. Bambus je izveden kao izolator, grafitni provodljiv medij. Budući da je sloj bio mali, otpor se značajno povećao (prema potrebi). Sve bi bilo u redu, ali drvna baza ugljena dovela je do brzog paljenja.
Nadalje, istraživači su se pitali kako stvoriti uvjete za najstroži vakuum, jer je kisik važan element za proces izgaranja.
Nakon toga, bilo je potrebno stvoriti odvojive i kontaktne komponente električnog kruga. Zadatak je postao složeniji zbog uporabe sloja grafita karakteriziranog visokim otporom, pa su znanstvenici morali koristiti plemenitih metala - platinu i srebro. Tako se trenutna vodljivost povećala, ali trošak proizvoda bio je previsok.
Važno je napomenuti da se rezbarenje baza Edison koristi za ovaj dan - oznaka E27. Prvi načini stvaranja kontakta uključivao je lemljenje, ali s takvom situacijom danas bi bilo teško govoriti o brzom zamijenila žarulje. I s teškim grijanjem, takve veze bi se brzo raspale.

Danas popularnost takvih svjetiljki pada u geometrijskoj progresiji. U 2003. godini amplituda opskrbnog napona povećana je u Rusiji za 5%, do danas, ovaj parametar je već 10%. To je dovelo do smanjenja života žarulje sa žarnom niti za 4 puta. S druge strane, ako vratite napon na ekvivalentnu vrijednost, povratak svjetlog fluksa bit će značajno smanjen - do 40%.

Zapamtite tečaj obuke - u školi, nastavnik fizike postavio je eksperimente, pokazujući kako se luminiscencija svjetla povećava s povećanjem struje isporučene na volfraden nit. Što je veća snaga struje, jača je emisija zračenja i više topline.

Princip rada

Princip rada svjetiljke izgrađen je na snažnom zagrijavanju navoj na žarnom niti zbog električne struje koja prolazi kroz njega. Kako bi se materijal čvrstog stanja pokrenuo crveni sjaj, njegova temperatura treba doseći 570 stupnjeva. Celzija. Zračenje će biti ugodno ljudskom oku samo uz povećanje ovog parametra 3-4 puta.

Nekoliko materijala karakterizira sličan vatrostalni. Zbog raspoložive politike cijena, izbor je napravljen u korist volframa, čija talište je 3400 stupnjeva. Celzija. Povećati područje svjetla zračenja, volfram niti upletena u spiralu. Tijekom rada može se zagrijati na 2800 stupnjeva. Celzija. Temperatura boje takvog zračenja je 2000-3000 K, koja daje žućkasti spektar - neusporediv s dnevnim, ali u isto vrijeme ne ima negativan utjecaj na vizualna tijela.

Pronalaženje u zračnom okruženju, volfram se brzo oksidirao i srušio. Kao što je gore spomenuto, umjesto vakuumske tikvice može se ispuniti plinovima. Govorimo o inertnom dušiku, argonu ili kriptonu. To je omogućilo ne samo povećati trajnost, već i povećati snagu sjaj. Pojam operacije utječe na činjenicu da je tlak plina sprječava isparavanje volfram niti zbog visoke točke sjaja.

Struktura

Uobičajena svjetiljka se sastoji od sljedećih strukturnih elemenata:

tikvica;
vakuum ili inertni plin, ubrizgan u nju;
filament;
elektrode - trenutne zaključke;
kuke potrebne za držanje filamenta;
noga;
osigurač;
bazu koja se sastoji od kućišta, izolatora i kontakta na dnu.

Osim standardnih verzija iz vodiča, staklena posuda i zaključci, postoje svjetiljke posebne namjene. Umjesto baze, drugi se nositelji koriste ili dodaju dodatnu tikvicu.

Osigurač je obično napravljen od feritne i nikla legure i stavljen u pauzu na jednom od trenutnih zaključaka. Često se nalazi u nozi. Njegova je glavna svrha zaštititi tikvice od uništenja u slučaju litice niti. To je zbog činjenice da se u slučaju njegove litice formira električni luk, što dovodi do topljenja ostataka vodiča, koji pada na staklenu tikvicu. Zbog visoke temperature može eksplodirati i uzrokovati požar. Međutim, dugi niz godina dokazali su nisku učinkovitost osigurača, pa su počeli biti manje često eksploatirani.

Tikvica

Staklena posuda se koristi za zaštitu niza sa žarnom niti od oksidacije i uništenja. Odabrane su ukupne veličine tikvica ovisno o brzini oborine materijala iz kojeg se vodi vodič.

Plinski medij

Ako je ranije vakuum bio ispunjen sa svime bez iznimke žarulje sa žarnom niti, danas se ovaj pristup koristi samo za izvore svjetla niskog snage. Snažniji uređaji ispunjeni su inertnim plinom. Molarna težina plina utječe na zračenje topline u niti užasnosti.

U tikvici halogenih svjetiljki, halogeni se pumpaju. Tvar koja je pokrivena u filamentu topline počinje ispariti i interakciju s halogenim žilama koje se nalaze unutar posude. Kao rezultat reakcije, formiraju se spojevi koji se ponovno razgrađuju i tvar se vraća na površinu niti. Zbog toga je postalo moguće povećati temperaturu vodiča, povećavajući učinkovitost i život proizvoda. Također, ovaj pristup omogućio je da bi tikvice učinili više kompaktnijim. Nedostatak konstrukcije povezan je s početno niskim otporom vodiča kada se opskrbljuje električna struja.

Filament

U obliku žarulje može biti drugačiji - izbor u korist jednog ili drugog povezan je s specifičnosti žarulje. Često koriste nit s okruglim poprečnim presjekom, upleteni u spiralu, a još manje - češće - vodovodni kanali.

Moderna žarulja sa žarnom niti radi iz volframa ili osmoum-tungsten legura yolframa. Umjesto običnih spirala, bispiranja i trispirala mogu se vrtjeti, što je postalo moguće zbog ponovnog uvijanja. Potonji dovodi do smanjenja toplinskog zračenja i povećanja učinkovitosti.

Tehnički podaci

Zanimljivo je promatrati ovisnost o svjetlosnoj energiji i snazi \u200b\u200bsvjetiljke. Promjene nisu linearni - do 75 W povratni povratak, kada prelazi - se smanjuje.

Jedna od prednosti takvih izvora svjetlosti je ujednačena rasvjeta, jer gotovo u svim smjerovima svjetlo se emitira s istom silom.

Još jedna prednost je povezana s pulsiranjem svjetla, koja na određenim vrijednosti dovodi do značajnog umora. Smatra se da je normalna vrijednost koeficijent pulsiranja koji ne prelazi 10%. Za žarulje sa žarnom niti maksimalni parametar doseže 4%. Najgora stopa je snaga od 40 W.

Među svim dostupnim električnim uređajima za rasvjetu, žarulje sa žarnom niti su jači od. Većina struje se pretvara u toplinsku energiju, tako da je uređaj više kao grijač nego na izvor svjetla. Povrat svjetla je u rasponu od 5 do 15%. Zbog toga se zakonodavstvo propisuje određene norme zabrane, na primjer, da koriste žarulje sa žarnom niti više od 100 W.

Obično, svjetiljka od 60 W, koja je karakterizirana malim grijanjem je dovoljno za osvjetljavanje jedne sobe.

Kada se s obzirom na spektar zračenja i uspoređujući s prirodnim svjetlom, mogu se napraviti dva važna komentara: svjetlosni struji takvih svjetiljki sadrži manje plave i crveno svjetlo. Ipak, rezultat se smatra prihvatljivim i ne dovodi do umora, kao u slučaju dnevnih izvora.

Operativni parametri

Prilikom rada žarulje sa žarnom niti važno je uzeti u obzir uvjete za njihovo korištenje. Mogu se primijeniti u prostorijama i na otvorenom na temperaturi od najmanje -60 i ne više od + 50 stupnjeva. Celzija. U tom slučaju vlažnost zraka ne smije prelaziti 98% (+20 stupnjeva. Celzijus). Uređaji mogu raditi u jednom lancu s prigušivačima dizajniran za reguliranje brzine svjetlosti zbog promjena u intenzitetu svjetla. To su jeftini proizvodi koji se mogu samostalno zamijeniti čak i nekvalificiranom osobom.

Pogleda

Postoji nekoliko kriterija za klasifikaciju žarulja sa žarnom niti o kojima će se raspravljati u nastavku.

Ovisno o učinkovitosti osvjetljenja žarulje sa žarnom niti (od najgorih do najboljih):

vakuum;
argon ili dušik argon;
kripton;
xenon ili infracrveni reflektor zračenja na halogenu unutar svjetiljke, koji povećava učinkovitost;
obložen za pretvaranje infracrvenog zračenja u vidljivi spektar.

Mnogo više sorti žarulja sa žarnom niti povezane s funkcionalnom svrhom i konstruktivnim značajkama:

Opće namjene - u 70-ima. Prošlog stoljeća nazivali su se "normalno rasvjete svjetiljke". Najčešća i brojna kategorija su proizvodi koji se koriste za opću i dekorativnu rasvjetu. Od 2008. godine, oslobađanje takvih izvora svjetlosti značajno je odbio, što je bilo povezano s donošenjem brojnih zakona.
Dekorativna svrha. Tikvice takvih proizvoda se izvode u obliku elegantnih figura. Najčešće postoje staklene posude u obliku svijeće promjera do 35 mm i sferične (45 mm).
Lokalna svrha. Prema dizajnu, prva kategorija je identična, ali se hrane na smanjeni napon - 12/24/36/48 V. Obično se koristi u prijenosnim svjetiljkama i uređajima koji pokrivaju radne stolove, strojeve itd.
Iluminacije s obojenim tikvice. Često, moć proizvoda ne prelazi 25 W, a za bojenje, unutarnja šupljina je prekrivena slojem anorganskog pigmenta. Mnogo je manje vjerojatno da će zadovoljiti izvore svjetlosti, od kojih je vanjski dio obojen obojenim lakovima. U ovom slučaju, pigment se vrlo brzo uklapa i uvukao.

Ogledalo. Tikvica je napravljena u posebnom obliku, koja je obložena reflektirajućim slojem (na primjer, raspršivanjem aluminija). Ovi proizvodi se koriste za preraspodjelu laganog fluksa i povećanje učinkovitosti rasvjete.
Signal. Oni su instalirani u svjetlosnim signalnim proizvodima, dizajniran za prikaz svih informacija. Karakterizira nisku snagu i dizajnirani su za dugoročnu operaciju. Do danas, gotovo beskorisno zbog dostupnosti LED dioda.
Prijevoz. Još jedna opsežna kategorija svjetiljki koja se koristi u vozilima. Karakterizira visoka čvrstoća, otporna na vibracije. Oni koriste posebne baze koje jamče trajnim nosačima i mogućnost brze zamjene u skučenim uvjetima. Može jesti od 6 V.
Reflektor. Izvori svjetla velike snage do 10 kW, koji karakterizira visok utjecaj svjetla. Spiralna složena kompaktno da osigura bolji fokus.
Svjetiljke koje se koriste u optičkim uređajima - na primjer, obrada filma ili medicinskih aparata.

Posebne svjetiljke

Postoje i više specifičnih vrsta žarulja sa žarnom niti:

Prebacivanje - potkategorija signalnih svjetiljki koje se koriste u šljivama i funkcijama indikatora izvođenja. To su ushi, duguljasti i mali proizvodi s paralelnim glatkim kontaktima. Zbog toga se može postaviti u gumbe. Označite kao "6-50 km". Prvi broj označava napon, drugi je amper (MA).
Izabrani ili fotolampa. Ovi proizvodi se koriste u fotografskoj opremi za normalizirani prisilni način rada. Karakterizira se visokim udarcem svjetla i temperature boje, ali mali vijek trajanja. Snaga sovjetskih svjetiljki dosegla je 500 W. U većini slučajeva, tikvica je matirana. Danas se praktički ne koristi.
Projekcija. Nanosi se u diaproductorima. Visoka svjetlina.

Dvodimenzionalna svjetiljka je nekoliko sorti:

Za automobile. Jedna nit se koristi za blizu, a drugi je za dugo montirano svjetlo. Ako razmotrimo svjetiljke za stražnja svjetla, niti se mogu koristiti za signal zaustavljanja i ukupnu vatru. Dodatni zaslon može odrezati zrake, koje u srednjoj svjetlosti lampica mogu napraviti vozače suprotnih automobila.
Za zrakoplove. U slijetanje, jedna nit može se koristiti za malo svjetlo, a drugi je za veliki, ali zahtijeva vanjsko hlađenje i kratkoročno iskorištavanje.
Za željezničke semafor. Potrebne su dvije niti kako bi se povećala pouzdanost - ako će biti zabranjeno, drugi će se upaliti.

Nastavljamo razmotriti posebne žarulje sa žarnom niti:

Lampica-prednja svjetla - kompleksni dizajn za pokretne objekte. Koristi se u tehnologiji automobilskih i zrakoplova.
Manjina. Sadrže tanku nit sa žarnom niti. Koristi se u sustavima za snimanje zvuka optičkog tipa iu nekim vrstama fototelafa. Danas se rijetko koristi, jer postoje moderniji i poboljšani izvori svjetlosti.
Grijanje. Koristi se kao izvor topline u laserskim pisačima i kopircima. Svjetiljka ima cilindrični oblik, fiksiran u rotirajućoj metalik vratilu, na koji se primjenjuje papir s tonerom. Osovina prenosi toplinu, što dovodi do zamućenja tonera.

KPD.

Električna struja u žaruljima sa žarnom niti se pretvara ne samo na vidljivo svjetlo. Jedan dio ide na zračenje, drugi se pretvara u toplinu, treći je infracrveno svjetlo koje se ne zapisuju vizualnim organima. Ako je temperatura vodiča 3350 k, tada će učinkovitost žarulje sa žarnom niti biti 15%. Redovita svjetiljka od 60 W s temperaturom od 2700 K karakterizira minimalna učinkovitost - 5%.

Učinkovitost se povećava stupnjem zagrijavanja vodiča. Ali što je veće zagrijavanje niti, manje servisni vijek trajanja. Na primjer, na temperaturi od 2700, 1000 sati će prosvijetliti žarulja, 3400 K je manja od manje od manje. Ako povećate napon napajanja za 20%, onda će se sjaj povećati dva puta. To je iracionalno, budući da će se životni vijek smanjenja smanjiti za 95%.

Za i protiv

S jedne strane, žarulje sa žarnom niti su najpristupačniji izvori svjetla, s druge strane, karakteriziraju vaganje mana.

Prednosti:

niska cijena;
nema potrebe primjene dodatnih uređaja;
jednostavno korištenje;
udobna temperatura boje;
otpornost na visoku vlažnost.

Nedostaci:

distributy - 700-1000 sati pri ispunjavanju svih pravila i preporuka za rad;
slaba povrat svjetla - učinkovitost od 5 do 15%;
krhka staklena tikvica;
mogućnost eksplozije tijekom pregrijavanja;
visoka opasnost od požara;
kapi napona značajno smanjuju vijek trajanja.

Kako povećati životni vijek usluge

Postoji nekoliko razloga za koje se život ovih proizvoda može smanjiti:

kapi napona;
mehaničke vibracije;
visoka temperatura okoline;
razbijanje veze u ožičenju.

Odaberite proizvode koji su prikladni za mrežni napon.
Pomici su strogo u stanju izvan države, jer zbog najmanjih vibracija ne uspijeva.
Ako se svjetiljke i dalje izvlače u istom spremniku, onda ga mora zamijeniti ili popraviti.
Prilikom rada na slijetanjem u električnom krugu dodajte diodu ili paralelno uključite dvije svjetiljke.
Možete dodati uređaj za glatko uključivanje na prekid strujnog kruga.

Tehnologije ne stoje mirno, konstantno se razvijaju, tako da danas, ekonomičniji i izdržljiviji LED, luminiscentni i energetski štedljivi izvori svjetla došli su zamijeniti tradicionalne žarulje sa žarnom niti. Glavni razlozi za oslobađanje žarulja sa žarnom niti ostaju manje razvijeni iz tehnološkog stajališta zemalja, kao i dobro uspostavljenu proizvodnju.

Možete kupiti takve proizvode danas u nekoliko slučajeva - dobro se uklapaju u dizajn kuće ili stana, ili vam se sviđa mekani i udoban spektar njihovog zračenja. Tehnološki - ima duge zastarjele proizvode.

Ovaj metal se zove volfram. Otvoren je krajem 1781. švedski kemičar shelele, a tijekom cijelog 19. stoljeća znanstvenici su ga aktivno istraživali. Danas čovječanstvo dovoljno zna da uspješno koristi volfram i njegove spojeve u različitim industrijama.

Wolfram ima varijabilnu valentnu, koja je povezana s posebnim mjestom elektrona u atomskim orbitalima. Ovaj metal obično ima srebro-bijelu boju i ima karakterističan sjaj. Izvana podsjeća na platinu.

Volfram se može pripisati nepretencioznim metalima. Neće riješiti bilo koji alkaliju. Čak i jake kiseline, kao što je sol, ne utječu na nju. Iz tog razloga, elektrode korištene u galvanizaciji i elektrolizu izrađene su od volframa.

Žarulje volfram i sa žarnom niti

Zašto nit u žaruljicama sa žarnom niti čine upravo od volframa? Sve je u svojim jedinstvenim fizičkim svojstvima. Ovdje se igra talište točke taljenja, što je oko 3.500 stupnjeva Celzija. To je redoslijed veličine više nego u mnogim metalima, često se koristi u industriji. Na primjer, aluminij se topi na 660 stupnjeva.

Električna struja koja prolazi kroz nit sa žarnom niti, zagrijava ga do 3000 stupnjeva. Velika količina toplinske energije razlikuje se, što je beskorisno provesti u okolni prostor. Od svih poznatih znanosti metala, samo je volfram može izdržati tako visoku temperaturu i ne rastopiti, za razliku od istog aluminija. Nepresjecivnost volframa omogućuje dugotrajne žarulje u kućama duže vrijeme. Međutim, nakon nekog vremena navoj juri, a svjetiljka ne uspije. Zašto se ovo događa? Stvar je da je pod utjecajem vrlo visoke temperature kada strujnog protoka (oko 3000 stupnjeva), volfram počinje ispariti. Tanka niti svjetiljke tijekom vremena postaje još tanja dok se ne uhvati.

Topiti volfram uzorak koristiti elektronski snop ili topljenje argona. Uz pomoć ovih metoda možete jednostavno zagrijati metal na 6000 stupnjeva Celzija.

Dobivanje volframa

Uzmite visokokvalitetni uzorak ovog metala prilično težak, ali danas se znanstvenici s glitter nose s ovim zadatkom. Razvijeno je nekoliko jedinstvenih tehnologija koje omogućuju neobičnim kristalima volframa, ogromne volframske krizeble (težine do 6 kg). Potonji se široko koriste za dobivanje skupih legura.

Video na temu

Izvori:

Mjesto tvrtke "Ural-metal"
Periodni elementi tablice

Danas u svakom domu postoje žarulje sa žarnom niti. Uz oblik jednostavne žarulje uređaja rijetko uzrokuje interes, i u međuvremenu je to bilo da je 20-ih godina prošlog stoljeća postao polazište za novi red znanstvenog i tehnološkog napretka.

Uputstvo

Najveći i najvidljiviji dio svjetiljke je tišina od stakla. Oblici tikvice su različiti, ali načelo korištenja je jedan: unutar tikvice ili vakuuma, ili inertnog plina, u središtu - tanka spiralna je tijelo salu. Ovo je vatrostalni vodič, tj. Tvar koja propušta trenutnu dobro. Često se za njih koristiš legur Tungsten.

Tijelo sa žarnom niti nije samo u obliku spiralne niti, nego iu obliku trake, čiji su krajevi pričvršćeni electrode koji napuštaju u podnožju.

Baza je okrugla posuda od tankog kroma ili pocinčanog čelika, u kojem je tikvica umetnuta. Da biste osigurali svjetiljku u spremniku na bazi, obično čine nit, iako postoje svjetiljke koje su montirane unutar svjetiljke ili frikcijom, ili se bajonatno uparivanje je metoda spajanja dijelova okretanjem duž osi s bočnim offsetom jednog dijela u odnosu na drugu.