Hoe werkt een gloeilamp? Inclusief de retro-lamp van Edison.

Hoe werkt een gloeilamp?

Retro gloeilamp is zonder twijfel een mooi ding. Maar hoe werkt dit allemaal? Hoe verschilt de lamp van Edison van het gewone? Ja, om eerlijk te zijn, bijna niets. Nu zullen we alles in de schappen leggen.

Retro gloeilampenfabriek DANLAMP

Eerste definitie. Gloeilamp - een lichtbron waarin het licht een spiraal afgeeft, het is de gloeidraad, het is een gloeiend lichaam, verwarmd door een elektrische stroom tot een hoge temperatuur. De meest gebruikte spiraal is een vuurvast metaal, zoals wolfraam, of een koolstoffilament. Om oxidatie van het lichaam van warmte te voorkomen wanneer deze in contact komt met lucht, wordt deze in een vacuüm geplaatst, waarbij lucht wordt verwijderd uit een glazen fles.

In elke gloeilamp, die normaal is, die retro-lamp, wordt het effect van verwarming van de geleider tijdens de stroom van elektrische stroom erdoor gebruikt. De temperatuur van de draad stijgt nadat het circuit is gesloten. Om zichtbare straling te verkrijgen, is het noodzakelijk dat de temperatuur van het stralingslichaam hoger is dan 570 graden (de temperatuur van het begin van de rode gloed die zichtbaar is voor het menselijk oog in het donker). Voor menselijk zicht komt de optimale, fysiologisch meest geschikte spectrale samenstelling van zichtbaar licht overeen met straling met een oppervlaktetemperatuur van 5770 K van de fotosfeer van de zon. Echter, vaste stoffen die bestand zijn tegen de temperatuur van de fotosphere van de zon zonder vernietiging zijn onbekend, daarom liggen de bedrijfstemperaturen van gloeispiralen in het bereik van 2000-2800 C. In gloeilampen van moderne gloeilampen zijn vuurvast en relatief goedkoop wolfraam (smeltpunt 3410 ° C), renium en zeer zelden) osmium. Daarom wordt het spectrum van gloeilampen verplaatst naar het rode deel van het spectrum. Slechts een klein deel van de elektromagnetische straling ligt in het gebied van zichtbaar licht, waarvan het grootste deel wordt bepaald door infraroodstraling en wordt waargenomen als warmte. Hoe lager de temperatuur van het gloeiende lichaam, hoe kleiner de fractie van de energie die wordt toegevoerd aan de verwarmde draad, wordt omgezet in nuttige zichtbare straling, en hoe meer rood de straling verschijnt. Bijgevolg verschillen retro-lampen van de gebruikelijke omdat ze de gloeidraad zwakker verwarmen. Hierdoor verdampt het filament langzamer en functioneert het langer.

Retro-lampen zijn trouwens ook handig. Bij temperaturen van 2200-2900 K, typisch voor gloeilampen, wordt een geelachtig licht uitgezonden, dat van daglicht verschilt. 'S Avonds "warm" (

De samenstelling van de lamp

Wat maakte gloeilampen.

We weten allemaal wat een lamp is en zijn gewend om hem in ons thuiskantoor te zien. We vragen ons maar zelden af ​​waar het van gemaakt is.

Op het eerste gezicht niets ingewikkelds. Een glazen bol, een metalen patroon, een paar draden en een gloeiende spiraal.

Laten we een beetje de geschiedenis in duiken.

Een van de eerste kunstmatige lichtbronnen was olielampen - 10.000 voor Christus.

In 1840 gebruikte de Duitse natuurkundige Grove elektrische stroom om de gloeidraad op te warmen. In 1905 bood Aue een lamp met een wolfraamgloeidraad aan. In 1909 vult Irving Langmuir een lampfles met een inert gas, waardoor de verdamping van wolfraam wordt verminderd. In 1910 verbetert William David Coolidge de wolfraamgloeidraad. Wolfraam gloeidraad verdringt alle andere filamenten.

Dus wat is de gloeilamp?

1- glazen kolf;

2 - holte van de glazen lamp van de lamp, het kan vacuüm zijn, meestal zijn dit lampen tot 25 W of gevuld met inert gas;

3- lamphuis (spiraal), het meest vuurvaste metaal wordt gebruikt - wolfraam. De werktemperatuur van de spiraallamp - 1700-2900 ° C

4,5-elektrodendeel is gemaakt van nikkel, een deel van koper, een deel van platiniet.

6-houder, ook wel haken genoemd. Metaalmolybdeen wordt gebruikt;

7-lamp been is een plaat;

8- plaats van bevestiging van de contactelektrode;

9 - dop, verbonden met de kolf met speciale thermo-mastiek;

11 - contact om een ​​van de elektroden met het contactvlak te verbinden.

En laten we het nu samenvatten.

Op het eerste gezicht bestaat zo'n eenvoudige lamp uit wolfraam, molybdeen, koper, ijzer (basis), tin (coating van het contactvlak), glas, thermo-mastiek, platiniet en keramiek (isolator in de basis).

En pas nu kun je begrijpen hoe moeilijk dit ding is - een gloeilamp.

Gloeilamp: een heel tijdperk in verlichting

Het is geen geheim dat zelfs nu, met de komst van vele nieuwe energiebesparende lichtbronnen, de gloeilamp (ook wel de Ilyich-lamp of wolfraamlamp genoemd) nog steeds erg populair is, en velen zijn nog niet klaar om het op te geven. Hoogstwaarschijnlijk zal het wat meer tijd kosten en dit lichte apparaat zal praktisch de markt van elektrotechniek verlaten, maar het zal natuurlijk niet worden vergeten. Immers, met de ontdekking van een conventionele gloeilamp ontstond in feite een nieuw tijdperk van verlichting.

Wat is een wolfraamlamp?

Het ontwerp van de gloeilamp met wolfraamgloeidraad is heel eenvoudig. Het bestaat uit:

  • de kolf, d.w.z. de glazen bol zelf, ofwel geëvacueerd of gevuld met gas;
  • filamentlichamen (filament) - spiralen van wolfraamlegering;
  • twee elektroden waardoor spanning wordt aangelegd aan de spiraal;
  • haken - houders van wolfraamgloeidraad, gemaakt van molybdeen;
  • gloeilamp benen;
  • externe linkstroominlaat, die als een lont fungeert;
  • basis behuizing;
  • glazen isolator basis;
  • contact onderkant van de dop.

Het principe van de werking van de gloeilamp is ook eenvoudig. Licht wordt geproduceerd omdat het wolfraamgloeidraad wordt verwarmd door de daarop aangelegde spanning. Een dergelijke luminescentie, zij het in kleinere volumes, is te zien bij het gebruik van een kookplaat met een open nichrome verwarmingselement. Het licht van de helix is ​​erg zwak, maar dit voorbeeld maakt duidelijk hoe de gloeilamp werkt.

Naast de gebruikelijke vorm, kunnen deze lichten decoratief zijn, in de vorm van een kaars, een druppel, een cilinder of een bal. Aangezien het licht van wolfraam altijd dezelfde kleur heeft, produceren fabrikanten dergelijke verlichtingsarmaturen met verschillend, soms getint glas.

Interessant in het werk van lampen met filamenten met een spiegelende coating. Het werkingsprincipe van een gloeilamp kan worden vergeleken met schijnwerpers, omdat ze een richting gedefinieerd gebied verlichten.

waardigheid

Natuurlijk, de belangrijkste voordelen van gloeilampen - dit is de minimale complexiteit bij de vervaardiging. Van hieruit, natuurlijk, de lage prijs, want vandaag is het onmogelijk om een ​​eenvoudiger elektrisch apparaat voor te stellen. Hetzelfde verhaal met de opname van zo'n element in het netwerk. Hiervoor hoeft u geen extra apparatuur te installeren, eerder een eenvoudige cartridge.

In sommige gevallen, zelfs in afwezigheid, verbinden mensen gloeilampen door snel een cartridge te maken van hout, plastic of de lamp volledig op de draad aan te sluiten met isolatietape. Natuurlijk hebben dergelijke verbindingen met overmacht het bestaansrecht, maar ze zijn onveilig in de zin van vuur en elektrische beveiliging (je moet ervoor zorgen dat de basis niet opwarmt).

Ook lampen met een gloeidraad met een hoog vermogen (150 W) worden op grote schaal gebruikt in verlichtingskassen. Inderdaad, naast het feit dat ze licht geven, als gevolg van de gloeiing van het wolfraamgloeidraad, worden de lampen erg heet. Bovendien is de verlichting van hen het dichtst bij het zonlicht, een moderne LED-lamp of een luminescente energiebesparing kan er niet van opscheppen. Om dezelfde reden heeft de gloeilamp een voordeel wat betreft de invloed op het menselijke gezichtsvermogen.

tekortkomingen

De nadelen van gloeilampen omvatten de kwetsbaarheid van de werking van dergelijke apparaten, dit hangt direct af van een dergelijke parameter als de spanning in het netwerk. Als u de stroom verhoogt, begint de spiraal sneller te verslijten, wat op het dunste punt tot burn-out zal leiden. Welnu, als u de spanning verlaagt, wordt de verlichting veel zwakker, hoewel dit natuurlijk de levensduur van de lamp verlengt.

Het belangrijkste nadeel van gloeilampen kan ook worden toegeschreven aan het negatieve effect op de gloeidraad van abrupte spanningspieken. Maar u kunt van dit nadeel afkomen door een introductiestabilisator te installeren. Natuurlijk blijft de vraag over het opnemen van verlichting. Immers, op het moment dat de spanning wordt toegepast, is de gloeidraad koud, wat betekent dat de weerstand ervan lager is. Dit probleem wordt opgelost door een eenvoudige draaidimmer te installeren. Dan, met de rotatie van de hendel, zal de draad soepeler opwarmen (dat wil zeggen er zal geen korte, scherpe toevoer van spanning zijn), en daarom zal deze veel langer meegaan.

Maar toch, het grootste nadeel van deze apparaten is natuurlijk hun lage efficiëntie, namelijk dat een werkende lamp de overgrote meerderheid van energie voor warmte verbruikt, waardoor het begint op te warmen. Deze verliezen bedragen 95%, maar dat is het algoritme van de werking van wolfraam gloeilampen. Dus bij de aanschaf van dit licht apparaat moet rekening worden gehouden met alle voordelen en nadelen van gloeilampen.

Soorten gloeilampen

Lampen met een wolfraamgloeidraad kunnen niet alleen vacuüm zijn. Het gloeilampapparaat onderscheidt verschillende soorten vergelijkbare verlichtingsapparaten, die elk in bepaalde industrieën worden gebruikt. Ze kunnen zijn:

  • vacuüm, d.w.z. de eenvoudigste;
  • argon of stikstof-argon;
  • Krypton, die 13-15% sterker is dan argon;
  • Xenon (vaak recent gebruikt in koplampen van auto's en lichtgevend 2 keer helderder dan argon);
  • halogeen - de lamp in de gloeilamp is gevuld met broom of joodhalogeen. Het licht is driemaal helderder dan dat van argon, maar deze lampen tolereren geen afname van de spanning en uitwendige verontreiniging van het glas van de kolf;
  • halogeen met een dubbele gloeilamp - met verhoogde efficiëntie van halogenen bij het opslaan van wolfraam in de gloeidraad;
  • xenon-halogeen (zelfs helderder) - naast jodium- of broomhalogenen, ze zijn ook gevuld met xenon, omdat het gas in de kolf direct bepaalt in hoeveel graden de lamp wordt opgewarmd en dus ook de helderheid.

Prestatiecoëfficiënt

Zoals reeds vermeld, vanwege het feit dat de structuur van de gloeilamp verwarming van de spiraal impliceert, gaat 95% van de energie die wordt geleverd aan de verlichtingsinrichting in de warmte die wordt gegenereerd tijdens de werking ervan, en slechts 5% gaat rechtstreeks naar de verlichting. Deze warmte is infrarode straling die menselijke ogen niet waarnemen. Daarom zal de efficiëntie van dergelijke verlichtingsinrichtingen met een verhoging van de temperatuur van de gloeilamp tot 3 400 K 15% zijn. Door het te verlagen tot 2.700 K (wat overeenkomt met een lampbedrijfstemperatuur van 60 watt), is de efficiëntie van de lamp al 5%. Het blijkt dat bij toenemende temperatuurregimes de efficiëntie ook toeneemt, maar de levensduur neemt aanzienlijk af. Dit betekent dat onder de voorwaarde dat de stroom afneemt, het rendement ook daalt, maar de duurzaamheid van het apparaat zal duizenden keren toenemen. Deze methode om de levensduur van lampen te verlengen, wordt vaak gebruikt in de ingangen van appartementsgebouwen, waar de stroomtoevoer naar de bronnen in serie wordt geleverd aan twee verlichtingsapparaten, of een diode wordt in serie verbonden met de lamp, waardoor het mogelijk wordt om de netwerkstroom te verlagen.

Wat te kiezen: LED's of wolfraamlampen?

Dit is een vraag, het antwoord dat iedereen voor zichzelf vindt, na voor zichzelf gloeilampen, hun voor- en nadelen te hebben beoordeeld. Tips kunnen hier niet zijn. Aan de ene kant verbruiken LED's vele malen minder stroom en zijn duurzamer in gebruik, wat niet het geval is met Ilyich-lampen, en aan de andere kant hebben gloeilampen een spaarzamer effect op het menselijke zicht.

En toch zijn er statistieken, en volgens haar is de verkoop van LED's en spaarlampen de laatste tijd met meer dan 90% gestegen, omdat iemand de neiging heeft de vooruitgang bij te houden, wat betekent dat de tijd ver is dat gloeilampen het verleden ingaan.

Samenstelling van gloeilamp

Goede dag lieve lezers! Vandaag ontdekken we waar de lamp uit bestaat en hoe het werkt, veel mensen stelden zichzelf deze vraag en ik besloot het in mijn volgende artikel in detail te beschrijven.

Dus, elektrische lampen zetten elektrische energie om in licht. In het dagelijks leven worden gloeilampen veel gebruikt. Ze hebben een eenvoudig apparaat, zijn goedkoop, maar oneconomisch. Slechts 2-3% van de verbruikte elektriciteit wordt besteed aan de emissie van licht, en de rest wordt omgezet in warmte.

Het werkende deel van de gloeidraad is een spiraal (filament). De spiraal is een dunne metalen veer, waarvan de einden zijn gelast aan twee elektroden. Elektroden worden gebruikt om elektrische stroom te leveren. Eén elektrode is verbonden met de basis en vormt een zijcontact, de andere is verbonden met het centrale contact. Metaaldraden - traverses worden gebruikt om de spiraal te ondersteunen.

Wanneer de helix in werking is, wordt hij verwarmd tot bijna 2200 ° C, daarom is hij gemaakt van een vuurvast metaal - wolfraam. Om te voorkomen dat de batterij gaat branden, wordt deze in een glazen fles geplaatst waaruit lucht wordt afgevoerd. Kolven met krachtige lampen zijn gevuld met een speciaal gas dat de verbranding niet ondersteunt (bijvoorbeeld Krypton inert gas).

De fles geeft de bedrijfsparameters weer: bedrijfsspanning en vermogen. Je weet al dat hoe meer kracht, hoe meer het elektriciteit verbruikt en helderder schijnt.

De lampparameters moeten overeenkomen met de elektrische parameters.

Wat is een gloeilamp:

  1. Glazen bol
  2. Wolfraam gloeidraad
  3. Looddraad
  4. Molybdeen kanaaldraadhouders
  5. spatel
  6. Bimetaal draad
  7. Mouw gladde inzet
  8. Gladde inleg
  9. stopverf
  10. Stengel
  11. Looddraad
  12. plint
  13. Soldeerpennen

Waaruit bestaat een videolamp en hoe maakt een video het

Gloeilampenapparaat

Publicatiedatum: 20 juni 2015.

Apparaat en doel van de belangrijkste delen van gloeilampen

Wanneer we de structuur van de gloeilamp analyseren (figuur 1, a), zien we dat het hoofdgedeelte van de structuur het gloeilichaam 3 is, dat wordt verwarmd door de werking van een elektrische stroom tot het optreden van optische straling. Het principe van de lamp is hierop gebaseerd. De bevestiging van het filamentlichaam binnen de lamp wordt uitgevoerd met behulp van elektroden 6, die gewoonlijk de einden ervan vasthouden. Via de elektroden wordt de elektrische stroom ook toegevoerd aan het lichaam van de warmte, dat wil zeggen dat zij ook interne verbindingen van de aansluitingen zijn. Gebruik bij onvoldoende stabiliteit van de lichaamswarmte extra houders 4. Houders door solderen gemonteerd op een glazen staaf 5, het personeel genoemd, dat aan het eind een verdikking heeft. Shtabik wordt geassocieerd met een complex glazen detail - een been. Het been, afgebeeld in figuur 1b, bestaat uit elektroden 6, een kleine plaat 9 en een pingeo 10, een holle buis waardoorheen de lucht uit de lamp wordt gepompt. Een gemeenschappelijke verbinding tussen de tussenpennen 8, de kop, de plaat en de pinge is een blad 7. De verbinding wordt gemaakt door het smelten van de glazen delen, gedurende welke een evacuatieopening 14 wordt gemaakt die de interne holte van de evacuatiebuis verbindt met de interne holte van de lampballon. Voor de toevoer van elektrische stroom naar de gloeidraad door de elektroden 6 worden tussengelegen 8 en externe aansluitingen 11 gebruikt, onderling verbonden door elektrisch lassen.

Figuur 1. Het apparaat van een elektrische gloeilamp (a) en zijn poten (b)

Een glazen fles 1 wordt gebruikt om het warmtelichaam, evenals andere delen van de ballon, te isoleren van de inwendige holte van de kolf, en een inert gas of gasmengsel 2 wordt erin gepompt in plaats van het, waarna het uiteinde van de staaf wordt verwarmd en afgedicht.

Voor de toevoer van elektrische stroom naar de lamp en zijn montage in de elektrische patroon, is de lamp uitgerust met een basis 13, die aan de hals van de lamp 1 is bevestigd door middel van een basis mastiek. Soldeer de lamp 12 op de overeenkomstige plaatsen van de basis.

De lichtverdeling van de lamp hangt af van hoe het filamentlichaam zich bevindt en welke vorm het aanneemt. Maar het betreft alleen lampen met transparante kolven. Als we ons voorstellen dat de gloeidraad een even heldere cilinder is en het licht dat eruit komt projecteert op een vlak loodrecht op het grootste oppervlak van de lichtgevende draad of spiraal, dan zal de maximale intensiteit erop staan. Daarom, om de nodige richtingen van de krachten van het licht te creëren, in verschillende uitvoeringen van lampen, krijgen de filamenten een bepaalde vorm. Voorbeelden van vormen van filamenten worden getoond in Figuur 2. Direct gewikkeld gloeidraad in moderne gloeilampen wordt bijna nooit gebruikt. Dit komt door het feit dat bij een toename van de diameter van het gloeilichaam het warmteverlies door het gas dat de lamp vult, afneemt.

Figuur 2. Het ontwerp van de lichaamswarmte:
een - hoogspannings-projectielamp; b - laagspannings-projectielamp; in - biedt een gelijkwaardige heldere schijf

Een groot aantal lichamen van warmte is verdeeld in twee groepen. De eerste groep omvat gloeilampen die worden gebruikt in lampen voor algemeen gebruik, waarvan het ontwerp oorspronkelijk is opgevat als een stralingsbron met een uniforme verdeling van de lichtintensiteit. Het doel van het ontwerpen van dergelijke lampen is om een ​​maximale lichtopbrengst te verkrijgen, hetgeen wordt bereikt door het aantal houders waardoor de draad wordt gekoeld te verminderen. De tweede groep omvat de zogenaamde vlakke lichamen van warmte, die worden uitgevoerd in de vorm van parallel liggende spiralen (in hoogvermogen hoogspanningslampen), of in de vorm van vlakke spiralen (in laagvermogen laagspanningslampen). De eerste constructie wordt uitgevoerd met een groot aantal molybdeen-houders, die zijn bevestigd met speciale keramische bruggen. Het lange filament wordt in de vorm van een mand geplaatst, waardoor een grote algehele helderheid wordt bereikt. In gloeilampen die bedoeld zijn voor optische systemen, moeten de warmtebronnen compact zijn. Om dit te doen, wordt het lichaam van de warmte in een harp, dubbele of drievoudige helix gerold. Figuur 3 toont de lichtintensiteitskrommen gegenereerd door de gloeielichamen van verschillende ontwerpen.

Figuur 3. Lichte rondingen van gloeilampen met verschillende gloei-lichamen:
en - in het vlak loodrecht op de as van de lamp; b - in het vlak dat door de as van de lamp gaat; 1 - ringhelix; 2 - rechte bispiraal; 3 - een spiraal op het oppervlak van de cilinder

De vereiste lichtintensiteitscurven van gloeilampen kunnen worden verkregen door speciale kolven met reflecterende of diffunderende coatings te gebruiken. Het gebruik van reflecterende coatings op de lamp van de juiste vorm biedt u een grote verscheidenheid aan lichtintensiteitscurven. Lampen met reflecterende coatings worden spiegels genoemd (afbeelding 4). Indien nodig, voor een bijzonder nauwkeurige lichtverdeling in de spiegellampen die worden gebruikt voor het maken van bollen door te drukken. Dergelijke lampen worden koplampen genoemd. In sommige ontwerpen van gloeilampen zijn metalen reflectoren ingebouwd in de kolven.

Figuur 4. Spiegelende gloeilampen

Gebruikt in gloeiende materialen

metalen

Het belangrijkste element van gloeilampen is het gloeiende lichaam. Voor de vervaardiging van het lichaam van de hitte het meest geschikt om metalen en andere materialen met elektronische geleidbaarheid te gebruiken. In dit geval warmt het lichaam op tot de gewenste temperatuur door een elektrische stroom door te laten. Het materiaal van het warmtellichaam moet aan verschillende eisen voldoen: een hoog smeltpunt, plasticiteit, waardoor u draden van verschillende diameters kunt trekken, waaronder een zeer kleine, lage verdampingssnelheid bij bedrijfstemperaturen, waardoor een hoge levensduur en dergelijke wordt veroorzaakt. Tabel 1 toont de smeltpunten van vuurvaste metalen. Het meest vuurvaste metaal is wolfraam, dat, samen met de hoge ductiliteit en lage verdampingssnelheid, zijn wijdverspreide gebruik als een gloeiend lichaam voor gloeilampen verzekerde.

Smeltpunt van metalen en hun verbindingen

3887
3877
3527
3427
3127
2867
2857
2687
2557
2377
2267

3087
2977
2927
2727

De verdampingssnelheid van wolfraam bij temperaturen van 2870 en 3270 ° C is 8,41 x 10-10 en 9,95 x 10-8 kg / (cm2 x s).

Van andere materialen kan renium als veelbelovend worden beschouwd, waarvan het smeltpunt iets lager is dan dat van wolfraam. Rhenium reageert goed op verspanen in een verwarmde staat, is bestand tegen oxidatie, heeft een lagere verdampingssnelheid dan wolfraam. Er zijn buitenlandse publicaties over het ontvangen van lampen met een wolfraamgloeidraad met rhenium-additieven, evenals het coaten van de gloeidraad met een laag renium. Van niet-metaalachtige verbindingen is tantaalcarbide van belang, waarvan de verdampingssnelheid 20-30% lager is dan dat van wolfraam. Een obstakel voor het gebruik van carbiden, in het bijzonder tantaalcarbide, is hun broosheid.

Tabel 2 toont de fysische basiseigenschappen van een ideaal gloeiend lichaam met wolfraam.

Fundamentele fysische eigenschappen van wolfraamgloeidraad

Een belangrijke eigenschap van wolfraam is de mogelijkheid om zijn legeringen te verkrijgen. Details van hen behouden een stabiele vorm bij hoge temperaturen. Wanneer de wolfraamdraad wordt verwarmd, tijdens de warmtebehandeling van het filamentlichaam en daaropvolgende verwarming, is er een verandering in zijn interne structuur, thermische herkristallisatie genaamd. Afhankelijk van de aard van herkristallisatie, kan het filamentlichaam een ​​grotere of kleinere dimensionele stabiliteit hebben. Onzuiverheden en additieven die tijdens de vervaardiging aan wolfraam zijn toegevoegd, hebben een effect op de aard van herkristallisatie.

Thoriumoxide wolfraamadditief ThO2 vertraagt ​​het proces van herkristallisatie en biedt een kristallijne structuur. Dergelijk wolfraam is duurzaam door mechanische schokken, maar het valt sterk door en is daarom niet geschikt voor de vervaardiging van lichamen in de vorm van spiralen. Wolfraam met een hoog gehalte aan thoriumoxide wordt gebruikt voor de vervaardiging van kathodes van gasontladingslampen vanwege zijn hoge emissievermogen.

Voor de vervaardiging van spiralen gebruikt wolfraam met een toevoeging van siliciumoxide SiO2 samen met alkalimetalen - kalium en natrium, evenals wolfraam, die naast het bovenstaande een additief van aluminiumoxide Al2O3. Dit laatste geeft de beste resultaten bij de vervaardiging van bispiralen.

De elektroden van de meeste gloeilampen zijn gemaakt van puur nikkel. De keuze is te wijten aan de goede vacuümeigenschappen van dit metaal, waardoor gassen worden geabsorbeerd, hoge geleidende eigenschappen en lasbaarheid met wolfraam en andere materialen. Door de ductiliteit van nikkel kan het lassen worden vervangen door wolfraamcompressie, waardoor een goede elektrische en thermische geleiding wordt verkregen. In gloei-vacuümlampen wordt koper gebruikt in plaats van nikkel.

Houders zijn meestal gemaakt van molybdeendraad, dat zijn elasticiteit behoudt bij hoge temperaturen. Hierdoor kan het lichaam in uitgerekte toestand worden gehouden, zelfs na zijn uitzetting als gevolg van verwarming. Molybdeen heeft een smeltpunt van 2890 K en een lineaire uitzettings temperatuurcoëfficiënt (TCLE), in het bereik van 300 tot 800 K, gelijk aan 55 × 10 -7 K -1. Molybdeen wordt ook gemaakt om het vuurvaste glas te betreden.

De klemmen van gloeilampen zijn gemaakt van koperdraad, die door eindlassen aan de ingangen is gelast. In gloeilampen met laag vermogen zijn er geen individuele leidingen, hun rol wordt uitgevoerd door langwerpige klieren gemaakt van platiniet. Voor het solderen van de draden naar de basis wordt tin-loodsoldeer van de POS-40-kwaliteit gebruikt.

glas

Koppen, platen, pluggen, kolven en andere glasdelen die in dezelfde gloeilamp worden gebruikt, zijn gemaakt van silicaatglas met dezelfde lineaire uitzettingscoëfficiënt, wat nodig is om de lassen van deze onderdelen te verzekeren. De waarden van de temperatuurcoëfficiënt van lineaire expansie van het lampglas moeten een consistente verbinding met de metalen bieden die worden gebruikt voor de productie van inputs. Het meest voorkomende glasmerk SL96-1 met een temperatuurcoëfficiënt gelijk aan 96 × 10 -7 K -1. Dit glas kan werken bij temperaturen van 200 tot 473 K.

Een van de belangrijke parameters van glas is het temperatuurbereik waarbinnen de lasbaarheid behouden blijft. Om de lasbaarheid te garanderen, zijn sommige onderdelen gemaakt van glasmerk SL93-1, dat verschilt van de chemische samenstelling van het glassmerk SL96-1 en een breder temperatuurbereik waarin het de lasbaarheid behoudt. Glasmerk SL93-1 heeft een hoog gehalte aan loodoxide. Verlaag zo nodig de maat van de gebruikte kolven met meer vuurvast glas (bijvoorbeeld merk SL40-1), met een temperatuurcoëfficiënt van 40 × 10 -7 K -1. Deze brillenglazen kunnen werken bij temperaturen van 200 tot 523 K. De hoogste bedrijfstemperatuur is CL 5-1 kwartsglas, gloeilampen waaruit honderden uren of langer kan werken bij 1000 K of meer (temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van kwartsglas is 5,4 X 10 -7 K-1). Glazen merknamen zijn transparant voor optische straling in het bereik van golflengten van 300 nm tot 2,5 - 3 micron. De transmissie van kwartsglas begint bij 220 nm.

ingangen

Inputs zijn gemaakt van een materiaal dat, samen met een goede elektrische geleiding, een thermische coëfficiënt van lineaire uitzetting moet hebben, wat zorgt voor het verkrijgen van consistente kruispunten met een bril die wordt gebruikt voor de vervaardiging van gloeilampen. Consistent zijn de overgangen van materialen, waarbij de waarden van de thermische coëfficiënt van lineaire expansie waarvan in het gehele temperatuurbereik, dat wil zeggen, van de minimum tot de uitgloeitemperatuur van glas, niet meer dan 10-15% verschillen. Wanneer metaal in glas wordt gegoten, is het beter als de thermische coëfficiënt van lineaire uitzetting van het metaal iets lager is dan die van glas. Vervolgens, terwijl het glas wordt afgekoeld, comprimeert het het metaal. In afwezigheid van een metaal dat de vereiste waarde heeft van de thermische coëfficiënt van lineaire expansie, is het noodzakelijk om niet-consistente drijvers te produceren. In dit geval zijn de vacuümdichte verbinding van metaal met glas over het gehele temperatuurbereik en de mechanische sterkte van het soldeersel voorzien van een speciaal ontwerp.

Overeenkomende kruising met SL96-1 van glaskwaliteit wordt verkregen met behulp van platina-bussen. De hoge kosten van dit metaal leidden tot de noodzaak om een ​​substituut te ontwikkelen, platina genaamd. Platiniet is een draad van ijzer-nikkellegeringen met een temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting minder dan die van glas. Wanneer een koperlaag op een dergelijke draad wordt aangebracht, kan een goed geleidende bimetaaldraad worden verkregen met een grote temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting, afhankelijk van de dikte van de laag van de gesuperponeerde koperlaag en de thermische coëfficiënt van lineaire uitzetting van de oorspronkelijke draad. Het is duidelijk dat een dergelijke werkwijze voor het aanpassen van de temperatuurcoëfficiënten van lineaire expansie hoofdzakelijk coördinatie op de diametrale uitzetting mogelijk maakt, waardoor de temperatuurcoëfficiënt voor de longitudinale expansie ongeëvenaard blijft. Om de beste vacuümdichtheid van de SL96-1 glasovergang met platiniet te verzekeren en de bevochtigbaarheid over een laag koper geoxideerd op het oppervlak tot koperoxide te verbeteren, is de draad bedekt met een laag borax (natriumzout van boorzuur). Eerder vaste zekeringen zijn verzekerd bij gebruik van platinadraad met een diameter tot 0,8 mm.

Een vacuümdichte passing in het glas SL40-1 wordt verkregen met behulp van molybdeendraad. Dit paar geeft een meer consistente pasvorm dan het glazen merk SL96-1 met platinite. Het beperkte gebruik van deze vlotter is te wijten aan de hoge kosten van grondstoffen.

Om vacuümdichte ingangen in kwartsglas te verkrijgen, zijn metalen met een zeer kleine lineaire uitzettingscoëfficiënt, die niet bestaan, noodzakelijk. Daarom wordt het gewenste resultaat verkregen door het invoerontwerp. Het gebruikte metaal is molybdeen, gekenmerkt door een goede bevochtigbaarheid van kwartsglas. Voor gloeilampen in kwartskolven gebruikt u eenvoudige foliebussen.

Het vullen van gloeilampen met gas maakt het mogelijk om de werktemperatuur van het gloeilichaam te verhogen zonder de levensduur te verminderen als gevolg van een afname van de snelheid van het sputteren van wolfraam in een gasvormig medium in vergelijking met sputteren in een vacuüm. De sproeisnelheid neemt af met toenemend molecuulgewicht en vulgasdruk. De vulgasdruk is ongeveer 8 × 104 Pa. Welk gas om hiervoor te gebruiken?

Het gebruik van een gasvormig medium veroorzaakt warmteverliezen als gevolg van warmtegeleiding door gas en convectie. Om verliezen te verminderen, is het voordelig om de lampen te vullen met zware inerte gassen of hun mengsels. Deze gassen omvatten stikstof, argon, krypton en xenon, geproduceerd uit de lucht. Tabel 3 toont de belangrijkste parameters van inerte gassen. Zuivere stikstof wordt niet gebruikt vanwege de grote verliezen die gepaard gaan met zijn relatief hoge thermische geleidbaarheid.

VoltLand.ru

Het apparaat van een elektrische gloeilamp

Een lichaam dat wordt verwarmd door een elektrische stroom kan, zo blijkt, niet alleen warmte uitstralen, maar ook gloeien. De eerste lichtbronnen functioneerden precies volgens dit principe. Overweeg hoe de gloeilamp - het populairste verlichtingsapparaat ter wereld. En hoewel het in de loop van de tijd volledig moet worden vervangen door compacte luminescente (energiebesparende) en LED-lichtbronnen, kan de mens niet lang zonder deze technologie.

Ontwerp van een gloeilamp

Het belangrijkste element van de lamp is een spiraal van vuurvast materiaal - wolfraam. Om de lengte en dus de weerstand te vergroten, wordt deze in een dunne spiraal gedraaid. Dit is niet zichtbaar voor het blote oog.

De spiraal is bevestigd op steunelementen, waarvan de buitenzijde dient om de uiteinden ervan te verbinden met een elektrisch circuit. Ze zijn gemaakt van molybdeen, waarvan het smeltpunt hoger is dan de temperatuur van de verwarmde spiraal. Een van de molybdeenelektroden is verbonden met het schroefdraadgedeelte van de basis en de andere met zijn centrale uitgang.

Molybdeen-houders bevatten een wolfraamspiraal

Lucht werd uit een fles van glas gepompt. Soms wordt inert gas geïnjecteerd in plaats van lucht, bijvoorbeeld argon of het mengsel met stikstof. Dit is nodig om de thermische geleidbaarheid van het interne volume te verminderen, met als gevolg dat het glas minder gevoelig is voor warmte. Bovendien voorkomt deze maatregel de oxidatie van de gloeidraad. Bij de fabricage van een lamp wordt lucht door een deel van de kolf gepompt, die dan door de basis wordt verborgen.

Het principe van de werking van een gloeilamp is gebaseerd op de verwarming van zijn gloeidraad door een elektrische stroom tot een temperatuur waarbij hij licht begint uit te stralen in de omringende ruimte.

Gloeilampen kunnen worden vervaardigd voor stroom van 15 tot 750 watt. Afhankelijk van het vermogen worden verschillende soorten schroefbases gebruikt: E10, E14, E27 of E40. Voor decoratieve verlichting, signalering en achtergrondverlichting worden BA7S, BA9S, BA15S bases gebruikt. Dergelijke producten worden na installatie in de cartridge vastgezet en 90 graden gedraaid.

Naast de gebruikelijke, peervormige vorm worden ook decoratieve lampen geproduceerd, waarbij de fles wordt gemaakt in de vorm van een kaars, een druppel, een cilinder, een bal.

Een lamp met een kolf die geen coating heeft, gloeit met een geelachtig licht, in samenstelling die het meest doet denken aan de zon. Maar als het wordt aangebracht op het binnenoppervlak van speciale glascoatings, kan het mat, rood, geel, blauw of groen worden.

Van belang is het apparaat van een spiegelende gloeilamp. Een reflecterende laag wordt op een deel van de lamp aangebracht. Als een gevolg hiervan wordt de lichtstroom, als gevolg van reflectie, in één richting herverdeeld.

Voordelen van gloeilampen

Het belangrijkste voordeel ten gunste van het gebruik van gloeilampen is de eenvoud van hun vervaardiging en dienovereenkomstig de prijs. Het is eenvoudigweg onmogelijk om een ​​verlichtingsapparaat uit te vinden.

Lampen zijn gemaakt op een breed scala aan vermogens en algemene afmetingen. Alle andere moderne lichtbronnen bevatten apparaten die de voedingsspanning omzetten in de waarde die nodig is voor hun werking. Hoewel ze erin slagen om in de standaardafmetingen van de lamp te proppen, maar dit compliceert het ontwerp, neemt het aantal onderdelen in het apparaat toe. En dit verbetert niet altijd de kosten en betrouwbaarheid. Het schema voor het inschakelen van de gloeilamp vereist geen extra elementen.

LED-lampen hebben conventionele apparaten vervangen van draagbare apparaten: draagbare lichtbronnen aangedreven door batterijen en oplaadbare batterijen. Met dezelfde lichtopbrengst verbruiken ze minder stroom en zijn de totale afmetingen van de LED zelfs kleiner dan de lampen die eerder in zaklampen werden gebruikt. Ja, en als onderdeel van kerstboomslingers werken ze met meer succes.

Het is vermeldenswaard een ander voordeel inherent aan gloeilampen - hun gloeispectrum is dichter bij de zon dan alle andere kunstmatige lichtbronnen. En dit is een groot pluspunt voor het zicht, omdat het specifiek is aangepast aan de zon, en niet aan monochrome LED's.

Door de thermische traagheid van de verwarmde gloeidraad pulseert het licht ervan praktisch niet. Wat niet gezegd kan worden over de straling van andere apparaten, in het bijzonder de luminescerende, gebruikt een conventionele smoorspoel in plaats van een halfgeleiderschakeling als de startbesturingsinrichting. En de elektronica, vooral goedkope, onderdrukt niet altijd de pulsaties van het netwerk op de juiste manier. Vision heeft hier ook last van.

Maar niet alleen de gezondheid kan worden beschadigd door de pulserende aard van het werk van halfgeleiderapparaten die worden gebruikt in moderne gloeilampen. Hun massatoepassing leidt tot een drastische verandering in de vorm van de stroom die wordt verbruikt door het netwerk, wat uiteindelijk de vorm van spanning beïnvloedt. Het verandert zo veel in relatie tot het origineel (sinusvormig) dat het de kwaliteit van het werk van andere elektrische apparaten in het netwerk beïnvloedt.

Nadelen van gloeilampen

Een aanzienlijk nadeel van gloeilampen, waardoor hun levensduur wordt verkort - de afhankelijkheid van de grootte van de voedingsspanning. Wanneer de spanning stijgt, verslechtert het filament sneller. Ze produceren lampen voor verschillende waarden van deze parameter (tot 240 V), maar tegen de nominale waarde schijnen ze slechter.

Verlaging van de spanning leidt tot een sterke verandering in de intensiteit van de gloed. En nog erger van invloed op het verlichtingsapparaat, zijn oscillaties, met scherpe sprongen kan de lamp doorbranden.

Maar het ergste is dat de gloeidraad is ontworpen voor langdurig gebruik in een verwarmde staat. Bij verwarming neemt de soortelijke weerstand toe. Daarom is de weerstand op het moment van inschakelen, wanneer de draad koud is, veel minder dan die waarop de gloed optreedt. Dit leidt tot de onvermijdelijke stroomstoot op het moment van ontsteking, wat leidt tot verdamping van wolfraam. Hoe groter het aantal insluitsels, hoe minder de lamp zal leven.

Softstart-apparaten of -dimmers helpen om de situatie over een breed bereik te corrigeren.

Het grootste nadeel van gloeilampen is hun lage rendement. De overgrote meerderheid van elektriciteit (tot 96%) wordt besteed aan nutteloze verwarming van de omringende lucht en straling in het infrarode spectrum. Hiermee kan niets worden gedaan - dit is het principe van de gloeilamp.

Nou ja, en nog veel meer: ​​glazen kolven zijn gemakkelijk te breken. Maar in tegenstelling tot compacte fluorescerende lampen, die een kleine hoeveelheid kwikdamp bevatten, bedreigt een gebroken gloeilamp de eigenaar niet, behalve een mogelijke snede.

Halogeenlampen

De oorzaak van burn-out van de gloeilamp is de geleidelijke verdamping van het wolfraam waaruit de gloeidraad is gemaakt. Het wordt dunner en de volgende stroom springt wanneer deze wordt ingeschakeld en smelt op de dunste plaats.

Dit nadeel is bedoeld om halogeenlampen te verwijderen die zijn gevuld met broom of jodiumdamp. Bij het verbranden, verdampt wolfraam in combinatie met halogeen. De resulterende substantie kan niet bezinken op de wanden van de kolf of andere, relatief koude, inwendige oppervlakken.

Nabij de gloeidraad wordt wolfraam onder invloed van temperatuur uit de verbinding verwijderd en keert terug naar zijn plaats.

Het gebruik van halogeenvrij lost een ander probleem op: de temperatuur van de helix kan worden verhoogd, de lichtopbrengst wordt verhoogd en de verlichtingsinrichting wordt kleiner. Daarom zijn bij dezelfde kracht de afmetingen van de halogeenlampen kleiner.

Ontwerp, technische parameters en soorten gloeilampen

Gloeilamp - het eerste elektrische verlichtingsapparaat dat een belangrijke rol speelt in het menselijk leven. Het stelt mensen in staat om hun werk te doen ongeacht het tijdstip van de dag.

In vergelijking met andere lichtbronnen wordt een dergelijk apparaat gekenmerkt door eenvoud van ontwerp. De lichtstroom wordt uitgezonden door een wolfraamgloeidraad in een glazen lamp, waarvan de holte is gevuld met diep vacuüm. In de toekomst werden, om de duurzaamheid te verhogen, in plaats van vacuüm, speciale gassen in de kolf gepompt - dit is hoe halogeenlampen verschenen. Wolfraam is een hittebestendig materiaal met een hoog smeltpunt. Dit is erg belangrijk, want om een ​​persoon de gloed te laten zien, moet de draad erg heet zijn vanwege de stroom die er doorheen gaat.

Geschiedenis van de schepping

Interessant is dat de eerste lampen geen gebruik maakten van wolfraam, maar van een aantal andere materialen, waaronder papier, grafiet en bamboe. Daarom, ondanks het feit dat alle lauweren voor de uitvinding en de verbetering van de gloeilamp behoren tot Edison en Lodygin, is het verkeerd om alle verdiensten aan hen alleen toe te schrijven.

We zullen niet schrijven over de mislukkingen van individuele wetenschappers, maar we zullen de hoofdrichtingen geven waaraan de mannen van die tijd zich hebben ingezet:

  1. De zoektocht naar het beste materiaal voor de gloeidraad. Het was noodzakelijk om een ​​dergelijk materiaal te vinden dat tegelijkertijd bestand was tegen brand en werd gekenmerkt door hoge weerstand. De eerste draad is gemaakt van bamboevezels, die bedekt waren met een dunne laag grafiet. Bamboe fungeerde als een isolator, grafiet fungeerde als een geleidend medium. Omdat de laag klein was, nam de weerstand aanzienlijk toe (zoals vereist). Alles is goed, maar de houten basis van steenkool leidde tot een snelle ontsteking.
  2. Vervolgens hebben de onderzoekers nagedacht over het creëren van de voorwaarden voor het meest strikte vacuüm, omdat zuurstof een belangrijk element is voor het verbrandingsproces.
  3. Daarna was het noodzakelijk afneembare en contactcomponenten van het elektrische circuit te maken. De taak werd gecompliceerd door het gebruik van een laag grafiet, gekenmerkt door hoge weerstand, zodat wetenschappers edelmetalen moesten gebruiken - platina en zilver. Dit verhoogde de geleidbaarheid van de stroom, maar de kosten van het product waren te hoog.
  4. Het is opmerkelijk dat het snijwerk van Edison tot op de dag van vandaag is gebruikt - markering E27. De eerste manieren om een ​​contact te maken, was solderen, maar in deze situatie van vandaag zou het moeilijk zijn om te praten over snel vervangen gloeilampen. En met sterke warmte zouden dergelijke stoffen snel desintegreren.

Tegenwoordig daalt de populariteit van dergelijke lampen exponentieel. In 2003 werd de amplitude van de voedingsspanning met 5% verhoogd in Rusland, inmiddels is deze parameter al 10%. Dit leidde tot een 4-voudige verkorting van de levensduur van de gloeilamp. Aan de andere kant, als de spanning wordt teruggebracht naar de equivalente waarde naar beneden, zal de output van de lichtstroom aanzienlijk worden verminderd - tot 40%.

Denk aan de trainingscursus - zelfs op school heeft een natuurkundeleraar experimenten opgezet om aan te tonen hoe de gloei van de lamp toeneemt naarmate de stroomsterkte van de stroom die naar de wolfraamgloeidraad gaat toeneemt. Hoe hoger de stroomsterkte, hoe groter de stralingsemissie en meer warmte.

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van de lamp is gebaseerd op de sterke opwarming van de gloeidraad als gevolg van de elektrische stroom die er doorheen gaat. Om ervoor te zorgen dat het materiaal in vaste toestand een rode gloed afgeeft, moet de temperatuur ervan 570 graden bedragen. Celsius. Straling zal alleen prettig zijn voor iemands ogen wanneer deze parameter 3-4 keer wordt verhoogd.

Weinig materialen worden gekenmerkt door dergelijke vuurvastheid. Vanwege het betaalbare prijsbeleid is gekozen voor wolfraam, waarvan het smeltpunt 3.400 graden is. Celsius. Om het gebied van lichtstraling te vergroten, wordt het wolfraamgloeidraad in een spiraal gedraaid. Tijdens bedrijf kan het tot 2800 graden worden verwarmd. Celsius. De kleurtemperatuur van dergelijke straling is 2000 - 3000 K, wat een geelachtig spectrum oplevert - onvergelijkbaar met de dag, maar tegelijkertijd geen negatief effect op de visuele organen heeft.

Eenmaal in de lucht oxideert wolfram snel en bezwijkt. Zoals hierboven vermeld, kan in plaats van een vacuüm een ​​glazen fles met gassen worden gevuld. We hebben het over inerte stikstof, argon of krypton. Dit maakte het niet alleen mogelijk om de duurzaamheid te vergroten, maar ook om de kracht van de gloed te vergroten. De levensduur wordt beïnvloed door het feit dat de gasdruk de verdamping van het wolfraamgloeidraad voorkomt als gevolg van de hoge temperatuur van de gloei.

structuur

Een gewone lamp bestaat uit de volgende structurele elementen:

  • Vial;
  • vacuüm of inert gas dat erin is geïnjecteerd;
  • filament;
  • elektroden - stroomleidingen;
  • haken nodig om de gloeidraad vast te houden;
  • been;
  • zekering;
  • een basis bestaande uit een behuizing, een isolator en een contact op de bodem.

Naast de standaardversies van de geleider, glazen vat en conclusies, zijn er lampen voor speciale doeleinden. In plaats van de dop worden er andere houders in gebruikt of wordt een extra fles toegevoegd.

De lont is meestal gemaakt van een legering van ferriet en nikkel en wordt in de opening bij een van de stroomdraden geplaatst. Vaak bevindt het zich in het been. Het belangrijkste doel is om de lamp te beschermen tegen vernietiging in het geval van een draadbreuk. Dit komt door het feit dat als het breekt, er een vlamboog ontstaat, die leidt tot het smelten van de geleiderresten die op een glazen fles vallen. Vanwege de hoge temperatuur kan deze exploderen en brand veroorzaken. Echter, gedurende vele jaren bewezen de lage efficiëntie van de lonten, dus ze werden minder vaak gebruikt.

De fles

Een glazen vat wordt gebruikt om de gloeidraad te beschermen tegen oxidatie en vernietiging. De totale afmetingen van de kolven worden gekozen afhankelijk van de afzetsnelheid van het materiaal waaruit de geleider is vervaardigd.

Gasomgeving

Als eerdere gloeilampen werden gevuld met vacuüm, maar vandaag wordt deze benadering alleen gebruikt voor lichtbronnen met een laag energieverbruik. Krachtiger apparaten zijn gevuld met inert gas. De molaire massa van het gas beïnvloedt de straling van warmte door de gloeidraad.

Halogenen worden in de kolf van halogeenlampen geïnjecteerd. De stof waarmee de gloeidraad bedekt is, begint te verdampen en werkt in op de halogenen in het vat. Als resultaat van de reactie worden verbindingen die opnieuw ontleden worden gevormd en keert de substantie terug naar het oppervlak van de draad. Dit maakte het mogelijk om de temperatuur van de geleider te verhogen, waardoor de efficiëntie en levensduur van het product toenamen. Ook maakte deze benadering het mogelijk om de kolven compacter te maken. Het gebrek aan ontwerp houdt verband met de aanvankelijk lage weerstand van de geleider wanneer een elektrische stroom wordt aangelegd.

de gloeidraad

De vorm van de gloeidraad kan anders zijn - de keuze ten gunste van de ene hangt samen met de specificiteit van de gloeilamp. Vaak gebruiken ze een draad met een cirkelvormige doorsnede, gedraaid in een spiraal, veel minder vaak - bandgeleiders.

De moderne gloeilamp wordt aangedreven door wolfraamgloeidraad of osmium wolfraam legering. In plaats van de gebruikelijke spiralen kunnen de spoelspiralen en trispirols verdraaien, wat mogelijk werd gemaakt door opnieuw te draaien. Dit laatste leidt tot een afname van thermische straling en verhoogde efficiëntie.

Technische specificaties

Het is interessant om de afhankelijkheid van lichtenergie en lampkracht te observeren. Wijzigingen zijn niet lineair - tot 75 W, de lichtopbrengst neemt toe, bij overschrijding neemt deze af.

Een van de voordelen van dergelijke lichtbronnen is gelijkmatige verlichting, omdat in bijna alle richtingen licht met dezelfde intensiteit wordt uitgezonden.

Nog een voordeel in verband met de pulsatie van licht, die bij bepaalde waarden leidt tot aanzienlijke oogvermoeidheid. De normale waarde is de rimpelcoëfficiënt van maximaal 10%. Voor gloeilampen bedraagt ​​de maximale parameter 4%. Het slechtste cijfer - voor producten met een capaciteit van 40 watt.

Van alle beschikbare elektrische verlichtingsinrichtingen worden gloeilampen meer warm. Het grootste deel van de stroom wordt omgezet in thermische energie, dus het apparaat lijkt meer op een verwarming dan op een lichtbron. De lichtefficiëntie ligt in het bereik van 5 tot 15%. Om deze reden worden in de wet bepaalde regels uiteengezet die bijvoorbeeld het gebruik van gloeilampen van meer dan 100 watt verbieden.

Meestal is voor het aansteken van een kamer genoeg verlichting voor 60 watt, dat wordt gekenmerkt door een laag vuur.

Bij het beschouwen van het emissiespectrum en het vergelijken met natuurlijk licht, kunnen twee belangrijke punten worden gemaakt: de lichtstroom van dergelijke lampen bevat minder blauw en meer rood licht. Het resultaat wordt echter als aanvaardbaar beschouwd en leidt niet tot vermoeidheid, zoals het geval is bij bronnen met daglicht.

Prestatieparameters

Wanneer u gloeilampen gebruikt, is het belangrijk om rekening te houden met de omstandigheden waaronder ze worden gebruikt. Ze kunnen binnen en buiten worden gebruikt bij een temperatuur van minimaal -60 en maximaal +50 graden. Celsius. Tegelijkertijd mag de luchtvochtigheid niet hoger zijn dan 98% (+20 graden Celsius). De apparaten kunnen in hetzelfde circuit werken met dimmers die zijn ontworpen om de lichtuitvoer te regelen door de intensiteit van het licht te veranderen. Dit zijn goedkope producten die onafhankelijk kunnen worden vervangen, zelfs door een ongeschoolde persoon.

Er zijn verschillende criteria voor de classificatie van gloeilampen, die hieronder worden besproken.

Afhankelijk van de efficiëntie van verlichting zijn gloeilampen (van de slechtste tot de beste):

  • vacuüm;
  • argon of stikstof-argon;
  • krypton;
  • Xenon of halogeen met een geïnstalleerde infraroodreflector in de lamp, die de efficiëntie verhoogt;
  • met een coating ontworpen om infraroodstraling om te zetten naar het zichtbare spectrum.

Er zijn veel meer soorten gloeilampen die verband houden met het functionele doel en de ontwerpkenmerken:

  1. Algemeen doel - in de jaren '70. vorige eeuw werden ze "normale verlichting lampen" genoemd. De meest voorkomende en talrijke categorieproducten voor algemene en decoratieve verlichting. Sinds 2008 is de vrijgave van dergelijke lichtbronnen aanzienlijk verminderd, wat werd geassocieerd met de goedkeuring van talloze wetten.
  2. Decoratief doel. Kolven van dergelijke producten worden gemaakt in de vorm van elegante figuren. De meest voorkomende zijn kaarsvormige glazen vaten met een diameter van maximaal 35 mm en bolvormig (45 mm).
  3. Lokaal doel. Ze zijn qua ontwerp identiek aan de eerste categorie, maar ze worden aangedreven door een gereduceerde spanning - 12/24/36/48 V. Ze worden meestal gebruikt in draagbare armaturen en apparaten die werkbanken, gereedschapswerktuigen, enz. Verlichten.
  4. Verlichting met gekleurde kolven. Vaak is het vermogen van producten niet groter dan 25 W, en voor het verven is de interne holte bedekt met een laag anorganisch pigment. Veel minder vaak kun je bronnen van licht vinden, waarvan het buitenste deel is geverfd met gekleurde vernis. In dit geval vervaagt en kleurt het pigment snel.
  1. SLR. De kolf is gemaakt in een speciale vorm, die bedekt is met een reflecterende laag (bijvoorbeeld door aluminium te sputteren). Deze producten worden gebruikt om de lichtstroom te herverdelen en de efficiëntie van verlichting te verbeteren.
  2. Signal. Ze zijn geïnstalleerd in de lichtseinproducten die bedoeld zijn om informatie weer te geven. Ze worden gekenmerkt door een laag vermogen en zijn ontworpen voor continu gebruik. Tot op heden vrijwel onbruikbaar vanwege de beschikbaarheid van LED's.
  3. Vervoer. Nog een uitgebreide categorie lampen die in voertuigen wordt gebruikt. Gekenmerkt door hoge sterkte, trillingsbestendigheid. Ze gebruiken een speciale basis, die een sterke bevestiging garandeert en de mogelijkheid om snel te vervangen in krappe omstandigheden. Kan eten vanaf 6 V.
  4. Zoeklicht. Krachtige lichtbronnen tot 10 kW, gekenmerkt door een hoge specifieke lichtstroom. De spiraal past compact om betere focus te bieden.
  5. Lampen die worden gebruikt in optische apparaten - bijvoorbeeld filmprojectie of medische apparatuur.

Speciale lampen

Er zijn ook meer specifieke soorten gloeilampen:

  1. Schakelbord - een subcategorie van signaallampen die worden gebruikt in schakelbordpanelen en die de functie van indicatoren uitvoeren. Dit zijn smalle, langwerpige en kleine producten met parallelle contacten van het soepele type. Hierdoor kan in de knoppen worden geplaatst. Gemarkeerd als 'KM 6-50'. Het eerste cijfer geeft de spanning aan, de tweede - stroomsterkte (mA).
  2. Herberekening of fotolamp. Deze producten worden gebruikt in fotografische apparatuur voor de genormaliseerde geforceerde modus. Het wordt gekenmerkt door een hoge lichtefficiëntie en kleurtemperatuur, maar met een korte levensduur. De kracht van de Sovjet-lampen bereikte 500 watt. In de meeste gevallen is de fles gematteerd. Vandaag de dag bijna niet gebruikt.
  3. Projectie. Gebruikt in overheadprojectors. Hoge helderheid.

Dubbelstrengige lamp is er in verschillende soorten:

  1. Voor auto's. Eén draad wordt gebruikt voor het passeren, de andere - voor het grootlicht. Als we de lamp voor de achterlichten beschouwen, kunnen de schroefdraden respectievelijk worden gebruikt voor het remlicht en het zijlicht. Een extra scherm kan de stralen afsnijden die in de dimlichten tegenliggers kunnen verblinden.
  2. Voor vliegtuigen. In het landingslampje kan één draad worden gebruikt voor klein licht, de andere - voor groot, maar vereist externe koeling en kortstondig gebruik.
  3. Voor spoorwegverkeerslichten. Er zijn twee threads nodig om de betrouwbaarheid te verbeteren - als de ene uitblaast, gloeit de andere.

We blijven speciale gloeilampen beschouwen:

  1. Lampkoplamp - een moeilijk ontwerp voor mobiele objecten. Gebruikt in de automobiel- en luchtvaarttechniek.
  2. Lage inertie. Bevat een dunne gloeidraad. Het werd gebruikt in optische opnamesystemen en in sommige soorten foto-telegrafie. Tegenwoordig wordt het zelden gebruikt, omdat er meer moderne en verbeterde lichtbronnen zijn.
  3. Verwarming. Het wordt gebruikt als warmtebron in laserprinters en kopieerapparaten. De lamp heeft een cilindrische vorm, gefixeerd in een draaiende metalen as, waarop papier met toner wordt aangebracht. De schacht draagt ​​warmte over, waardoor de toner zich verspreidt.

Elektrische stroom in gloeilampen wordt niet alleen omgezet in zichtbaar licht voor de ogen. Het ene deel gaat naar straling, het andere wordt omgezet in warmte, het derde - naar infrarood licht, dat niet wordt vastgelegd door de visuele organen. Als de temperatuur van de geleider 3350 K is, is het rendement van een gloeilamp 15%. Een gewone 60 W-lamp met een temperatuur van 2700 K wordt gekenmerkt door een minimale efficiëntie van 5%.

Het rendement wordt verhoogd door de mate van geleiderverwarming. Maar hoe hoger de verwarming van de gloeidraad, hoe korter de levensduur. Bij een temperatuur van 2700 K zal bijvoorbeeld een lamp 1000 uur branden, 3400 K - een aantal keer minder. Als u de voedingsspanning met 20% verhoogt, wordt de gloed verdubbeld. Dit is irrationeel, omdat de levensduur met 95% zal worden verminderd.

Voors en tegens

Aan de ene kant zijn gloeilampen de meest toegankelijke lichtbronnen, aan de andere kant worden ze gekenmerkt door een massa tekortkomingen.

  • lage kosten;
  • geen extra's nodig;
  • gebruiksgemak;
  • comfortabele kleurtemperatuur;
  • weerstand tegen hoge luchtvochtigheid.
  • breekbaarheid - 700-1000 uur onderworpen aan alle regels en aanbevelingen voor gebruik;
  • slechte lichtopbrengst - rendement van 5 tot 15%;
  • breekbare glazen kolf;
  • mogelijkheid van ontploffing bij oververhitting;
  • hoog brandgevaar;
  • spanningsvallen verkorten de levensduur aanzienlijk.

Hoe de levensduur te verlengen

Er zijn verschillende redenen waarom de levensduur van deze producten kan worden verminderd:

  • spanningsdalingen;
  • mechanische trillingen;
  • hoge omgevingstemperatuur;
  • verbreek verbinding in de bedrading.

Hier zijn enkele tips voor het verlengen van de levensduur van gloeilampen:

  1. Selecteer producten die geschikt zijn voor het netspanningsbereik.
  2. Voer de beweging strikt uit in de uit-stand, omdat het product zal falen vanwege de geringste trillingen.
  3. Als de lampen in dezelfde cartridge blijven branden, moet deze worden vervangen of gerepareerd.
  4. Wanneer u op de overloop werkt, voegt u een diode toe aan het elektrische circuit of verbindt u twee lampen van hetzelfde vermogen parallel.
  5. Om het stroomcircuit te verbreken, kunt u een apparaat toevoegen voor soepel schakelen.

Technologieën staan ​​niet stil, ze evolueren voortdurend, dus vandaag zijn traditionele gloeilampen vervangen door zuinigere en duurzamere LED-, fluorescente en energiebesparende lichtbronnen. De belangrijkste redenen voor het vrijkomen van gloeilampen blijven de aanwezigheid van minder ontwikkelde landen vanuit een technologisch oogpunt, evenals een gevestigde productie.

Vandaag is het mogelijk om dergelijke producten te kopen. Deze passen goed in het ontwerp van een huis of appartement, of u houdt van het zachte en comfortabele spectrum van hun straling. Technologisch - dit is een lang verouderde product.

Je Wilt Over Elektriciteit