Dizajni dhe parimi i funksionimit të një llambë inkandeshente. Llojet e llambave elektrike

Historia e llambave inkandeshente daton në shekullin e nëntëmbëdhjetë. Le të shqyrtojmë pikat kryesore që lidhen me këtë shpikje unike të njerëzimit.

Veçoritë

Një llambë inkandeshente është një objekt që është i njohur për shumë njerëz. Aktualisht, është e vështirë të imagjinohet jeta e njerëzimit pa përdorimin e dritës artificiale dhe elektrike. Në të njëjtën kohë, rrallë dikush mendon se si dukej llamba e parë dhe në cilën periudhë historike u krijua.

Së pari, le të shohim modelin e një llambë inkandeshente. Ky burim drite elektrik është një përcjellës me një pikë të lartë shkrirjeje, i cili ndodhet në një llambë. Ajri është pompuar më parë prej tij; në vend të kësaj, balona është e mbushur me një gaz inert. Duke kaluar nëpër llambë, rryma elektrike lëshon një rrymë drite.

Thelbi i funksionimit

Cili është parimi i punës së një llambë inkandeshente? Ajo qëndron në faktin se kur rryme elektrike përmes trupit të filamentit, elementi nxehet dhe vetë filamenti i tungstenit nxehet. Është ajo që lëshon rrezatim termik dhe elektromagnetik sipas ligjit të Planck. Për të krijuar një shkëlqim të plotë, është e nevojshme të ngrohni filamentin e tungstenit në disa qindra gradë. Me uljen e temperaturës, spektri bëhet i kuq.

Llambat e para inkandeshente kishin shumë disavantazhe. Për shembull, ishte e vështirë të rregullohej temperatura, si rezultat i së cilës llambat dështuan shpejt.

Karakteristikat teknike

Cili është dizajni i një llambë moderne inkandeshente? Që kur ajo u bë burimi i parë i dritës, ajo ka mjaft dizajn i thjeshtë. Elementet kryesore të llambës janë:

trup filament;
balonë;
hyrjet aktuale.

Aktualisht, janë zhvilluar modifikime të ndryshme; një siguresë, e cila është një lidhje, është futur në llambë. Për prodhimin e kësaj pjese përdoret një aliazh hekur-nikel. Lidhja është ngjitur në këmbën e hyrjes aktuale në mënyrë që të parandalohet që llamba e qelqit të shkatërrohet kur filamenti i tungstenit nxehet.

Duke marrë parasysh avantazhet dhe disavantazhet kryesore të llambave inkandeshente, vërejmë se që nga prezantimi i tyre, llambat janë modernizuar ndjeshëm. Për shembull, falë përdorimit të një sigurese, gjasat e shkatërrimit të shpejtë të llambës u zvogëluan.

Disavantazhi kryesor i elementëve të tillë ndriçues është konsumi i tyre i lartë i energjisë. Kjo është arsyeja pse ato tani përdoren shumë më rrallë.

Si u shfaqën burimet artificiale të dritës?

Historia e llambave inkandeshente është e lidhur me shumë shpikës. Para kohës kur fizikani rus Alexander Lodygin filloi të punonte për krijimin e tij, modelet e para të llambave inkandeshente ishin zhvilluar tashmë. Në 1809, shpikësi anglez Delarue zhvilloi një model që ishte i pajisur me një spirale platini. Historia e llambave inkandeshente është gjithashtu e lidhur me shpikësin Heinrich Hebel. Në shembullin e krijuar nga gjermani, një fije bambuje e djegur u vendos në një enë nga e cila fillimisht pompohej ajri. Goebel ka modernizuar modelin e tij të llambës inkandeshente për pesëmbëdhjetë vjet. Ai arriti të marrë një version pune të një llambë inkandeshente. Lodygin arriti shkëlqim me cilësi të lartë nga një shufër karboni e vendosur në të enë qelqi, nga i cili është hequr ajri.

Opsioni praktik i modelit

Llambat e para inkandeshente që mund të prodhoheshin në sasi të mëdha u shfaqën në Angli në fund të shekullit të nëntëmbëdhjetë. Joseph Wilson Swan madje arriti të marrë një patentë për zhvillimin e tij.

Duke folur për ata që shpikën llambën inkandeshente, është gjithashtu e nevojshme të ndalemi në eksperimentet e kryera nga Thomas Edison.

Ai u përpoq t'i përdorte ato si fije materiale të ndryshme. Ishte ky shkencëtar që propozoi një filament platini si filament.

Kjo shpikje e llambës inkandeshente shënoi një fazë të re në fushën e energjisë elektrike. Fillimisht, llambat e Edisonit funksionuan vetëm për dyzet orë, por pavarësisht kësaj, ata shpejt zëvendësuan ndriçimin me gaz.

Gjatë periudhës kur Edison ishte i angazhuar në kërkimin e tij, në Rusi Alexander Lodygin arriti të krijojë disa lloje të ndryshme llambat në të cilat metalet zjarrduruese luanin rolin e fijeve.

Historia e llambave inkandeshente tregon se ishte shpikësi rus i cili fillimisht filloi të përdorte metale zjarrduruese në formën e një trupi inkandeshentë.

Përveç tungstenit, Lodygin kreu gjithashtu eksperimente me molibden, duke e përdredhur atë në formën e një spiraleje.

Specifikat e funksionimit të llambës Lodygin

Analogët modernë karakterizohen nga fluksi i shkëlqyer i dritës, si dhe interpretimi i ngjyrave me cilësi të lartë. Efikasiteti i tyre është 15% në temperaturën më të lartë të shkëlqimit. Burime të tilla drite konsumojnë një sasi të konsiderueshme drite për të funksionuar. energji elektrike, prandaj funksionimi i tyre zgjat jo më shumë se 1000 orë. Kjo kompensohet më shumë nga kostoja e ulët e llambave, prandaj, pavarësisht nga shumëllojshmëria e burimeve të ndriçimit artificial të paraqitura në treg modern, ato ende konsiderohen të njohura dhe të kërkuara në mesin e blerësve.

Fakte interesante nga historia e llambës inkandeshente

Në fund të shekullit të nëntëmbëdhjetë, Didrichson arriti të bëjë ndryshime të rëndësishme në modelin e propozuar nga shpikësi rus Lodygin. Ai pompoi plotësisht ajrin prej tij dhe përdori disa qime në llambë menjëherë.

Ky përmirësim bëri të mundur përdorimin e llambës edhe nëse njëri prej qimeve digjej.

Inxhinieri anglez Joseph Wilson Swan zotëron një patentë që konfirmon krijimin e tij të një llambë me fibër karboni.

Fibra ishte e vendosur në një atmosferë oksigjeni të rrallë, duke rezultuar në dritë më të ndritshme dhe më uniforme.

Në gjysmën e dytë të shekullit të nëntëmbëdhjetë, Edison, përveç vetë llambës, shpiku një çelës shtëpiak rrotullues.

Shfaqja në shkallë e gjerë e llambave në treg

Që nga fundi i shekullit të nëntëmbëdhjetë, filluan të shfaqen llamba në të cilat oksidet e ittriumit, zirkonit, toriumit dhe magnezit përdoreshin si fije.

Në fillim të shekullit të kaluar, studiuesit hungarez Sandor Just dhe Franjo Hanaman morën një patentë për përdorimin e filamentit të tungstenit në llambat inkandeshente. Ishte në këtë vend që u prodhuan kopjet e para të llambave të tilla dhe hynë në tregun në shkallë të gjerë.

Në Shtetet e Bashkuara, gjatë të njëjtës periudhë kohore, u ndërtuan dhe u lançuan impiante për të prodhuar titan, tungsten dhe krom përmes reduktimit elektrokimik.

Kostoja e lartë e tungstenit ka bërë rregullime në shpejtësinë e futjes së llambave inkandeshente në jetën e përditshme.

Në vitin 1910 Coolidge u zhvillua Teknologji e re prodhimi i fijeve të hollë të tungstenit, të cilat ndihmuan në uljen e kostos së prodhimit të llambave inkandeshente artificiale.

Problemi i avullimit të tij të shpejtë u zgjidh nga shkencëtari amerikan Irving Langmuir. Ishte ai që futi në prodhimin industrial mbushjen e balonave të qelqit me gaz inert, i cili rriti jetën e llambës dhe i bëri ato më të lira.

Efikasiteti

Pothuajse e gjithë energjia që merret nga llamba kthehet gradualisht në rrezatim termik. Efikasiteti arrin 15 për qind në treguesi i temperaturës 15 për qind.

Ndërsa temperatura rritet, efikasiteti rritet, por kjo shkakton një reduktim të ndjeshëm në jetëgjatësinë e funksionimit të llambës.

Në 2700 K, periudha e përdorimit të plotë të një burimi drite artificiale është 1000 orë, dhe në 3400 K - disa orë.

Për të rritur qëndrueshmërinë e një llambë inkandeshente, zhvilluesit propozojnë uljen e tensionit të furnizimit. Sigurisht, në këtë rast edhe efikasiteti do të ulet me rreth 4-5 herë. Inxhinierët e përdorin këtë efekt në rastet kur kërkohet ndriçim i besueshëm me shkëlqim minimal. Për shembull, kjo është e rëndësishme për ndriçimin e mbrëmjes dhe të natës kantieret e ndërtimit, fluturimet e shkallëve.

Për ta bërë këtë, bëni një lidhje serike rrymë alternative llambat me një diodë, e cila garanton furnizimin me rrymë në llambë për gjysmën e të gjithë periudhës së furnizimit aktual.

Duke marrë parasysh që çmimi i një llambë inkandeshente konvencionale është dukshëm më i ulët se jeta mesatare e tij e shërbimit, blerja e burimeve të tilla të ndriçimit mund të konsiderohet një ndërmarrje mjaft fitimprurëse.

konkluzioni

Historia e shfaqjes së modelit të llambës elektrike me të cilën jemi mësuar është e lidhur me emrat e shumë shkencëtarëve dhe shpikësve rusë dhe të huaj. Gjatë dy shekujve, ky burim ndriçimi artificial i është nënshtruar transformimeve dhe modernizimit, qëllimi i të cilit ishte rritja e jetëgjatësisë së pajisjes dhe zvogëlimi i kostos së saj.

Veshja më e madhe në filament vërehet në rastin e furnizimit të papritur të tensionit në llambë. Për të zgjidhur këtë problem, shpikësit filluan të pajisin llambat me një sërë pajisjesh që sigurojnë fillimin e tyre të qetë.

Kur është i ftohtë, filamenti i tungstenit ka një rezistencë që është vetëm dyfishi i rezistencës së aluminit. Për të shmangur majat e fuqisë, projektuesit përdorin termistorë, rezistenca e të cilëve bie me rritjen e temperaturës.

Llambat e tensionit të ulët me fuqi të barabartë kanë një jetëgjatësi shumë më të lartë shërbimi dhe prodhim drite, pasi ato kanë një seksion kryq më të madh të trupit inkandeshent. Në ndriçuesit e projektuar për llamba të shumta, lidhja serike e disa llambave me tension më të ulët është efektive. Për shembull, në vend të gjashtë llambave 60 W të lidhura paralelisht, mund të përdorni vetëm tre.

Sigurisht, këto ditë ka modele të ndryshme llambat elektrike, të cilat kanë karakteristika shumë më efikase se llambat konvencionale të shpikura gjatë kohës së Lodygin dhe Edison.

Pershendetje te gjitheve. Gëzohem që ju shoh në faqen time. Tema e artikullit të sotëm: dizajni i një llambë inkandeshente. Por së pari do të doja të them disa fjalë për historinë e kësaj llambë.

Llamba e parë inkandeshente u shpik nga shkencëtari anglez Delarue në 1840. Ajo kishte një spirale platini. Pak më vonë, në 1854, shkencëtari gjerman Heinrich Goebel prezantoi një llambë me një fije bambuje, e cila ndodhej në një balonë vakum. Në atë kohë, kishte ende shumë llamba të ndryshme të paraqitura nga shkencëtarë të ndryshëm. Por të gjithë kishin shumë afatshkurtër shërbime dhe nuk ishin efektive.

Në 1890, shkencëtari A.N. Lodygin prezantoi për herë të parë një llambë, filamenti i së cilës ishte prej tungsteni dhe kishte formën e një spiraleje. Ky shkencëtar u përpoq gjithashtu të pomponte ajrin nga balona dhe ta mbushte atë me gazra. Kjo rriti ndjeshëm jetën e shërbimit të llambave.

Por prodhimi masiv i llambave inkandeshente filloi tashmë në shekullin e 20-të. Në atë kohë ishte një përparim i vërtetë në teknologji. Tani, në kohën tonë, shumë ndërmarrje, dhe thjesht njerëzit e zakonshëm Ata i refuzojnë këto llamba për faktin se konsumojnë shumë energji elektrike. Dhe në disa vende ata madje ndaluan prodhimin e llambave inkandeshente me fuqi më shumë se 60 vat.

Pajisja me llambë inkandeshente.

Një llambë e tillë përbëhet nga pjesët e mëposhtme: baza, llamba, elektroda, grepa për mbajtjen e filamentit, filamenti, kërcelli, materiali izolues, sipërfaqja e kontaktit.

Për ta bërë më të qartë për ju, tani do të shkruaj për çdo detaj veç e veç. Shikoni edhe foton dhe videon.

Balonë - e bërë nga xhami i zakonshëm dhe nevojitet për të mbrojtur filamentin nga mjedisi i jashtëm. Një shufër me elektroda dhe grepa që mbajnë vetë fillin futet në të. Një vakum krijohet posaçërisht në balonë, ose mbushet me një gaz të veçantë. Zakonisht është argoni, pasi nuk mund të nxehet.

Në anën ku ndodhen prizat e elektrodës, balona shkrihet me xham dhe ngjitet në bazë.

Priza është e nevojshme në mënyrë që llamba të mund të vidhohet në prizë. Zakonisht është bërë prej alumini.

Një filament është një pjesë që lëshon dritë. Është bërë kryesisht nga tungsteni.

Dhe tani, për të konsoliduar njohuritë tuaja, ju sugjeroj të dukeni shumë video interesante, i cili tregon dhe tregon se si bëhen llambat inkandeshente.

Parimi i funksionimit.

Parimi i funksionimit të një llambë inkandeshente bazohet në ngrohjen e materialit. Nuk është për asgjë që filamenti ka një emër të tillë. Nëse kaloni një rrymë elektrike përmes një llambë, filamenti i tungstenit nxehet në një temperaturë shumë të lartë dhe fillon të lëshojë dritë.

Filli nuk shkrihet sepse tungsteni ka një pikë shkrirjeje shumë të lartë, diku rreth 3200-3400 gradë Celsius. Dhe kur llamba është në punë, filamenti nxehet diku rreth 2600-3000 gradë Celsius.

Avantazhet dhe disavantazhet e llambave inkandeshente.

Përparësitë kryesore:

Jo një çmim i lartë.

Dimensionet e vogla.

Ato mund të përballojnë lehtësisht luhatjet e tensionit në rrjet.

Kur ndizet, ndizet menjëherë.

Dridhja është pothuajse e padukshme për syrin e njeriut kur vepron nga një burim AC.

Mund ta përdorni pajisjen për të rregulluar ndriçimin.

Mund të përdoret në temperatura të ulëta dhe të larta të ambientit.

Llambat e tilla mund të prodhohen për pothuajse çdo tension.

Nuk përmban substanca të rrezikshme dhe për këtë arsye nuk kërkon asgjësim të veçantë.

Nuk nevojiten pajisje ndezëse për të ndezur llambën.

Mund të funksionojë në tension të alternuar dhe të drejtpërdrejtë.

Punon shumë pa zhurmë dhe nuk krijon interferencë radio.

Dhe kjo është larg nga listën e plotë përfitimet.

Të metat:

Ka një jetë shumë të shkurtër shërbimi.

Efikasitet shumë i ulët. Zakonisht nuk kalon 5 për qind.

Fluksi i dritës dhe jeta e shërbimit varen drejtpërdrejt nga voltazhi i rrjetit.

Trupi i llambës nxehet shumë gjatë funksionimit. Prandaj, një llambë e tillë konsiderohet si një rrezik zjarri.

Nëse filli prishet, balona mund të shpërthejë.

Shumë e brishtë dhe e ndjeshme ndaj goditjeve.

Në kushte dridhjeje dështon shumë shpejt.

Dhe në fund të artikullit do të doja të shkruaja për një gjë fakt mahnitës. Në SHBA, në një nga repartet e zjarrit në qytetin e Livermore, ekziston një llambë 60-vatëshe që ka më shumë se 100 vjet që shkëlqen vazhdimisht. Ajo u ndez në vitin 1901, dhe në 1972 u përfshi në Librin e Rekordeve Guinness.

Sekreti i jetëgjatësisë së tij është se funksionon në kushte të thella nënujore. Nga rruga, funksionimi i kësaj llambë regjistrohet vazhdimisht nga një kamerë në internet. Pra, nëse jeni të interesuar, mund të kërkoni transmetimin e drejtpërdrejtë në internet.

Kaq kam. Nëse artikulli ishte i dobishëm për ju, atëherë ndajeni atë me miqtë tuaj në në rrjetet sociale dhe abonohuni për përditësime. Mirupafshim.

Sinqerisht, Aleksandër!

Rezulton se një trup i ndezur nga një rrymë elektrike jo vetëm që mund të lëshojë nxehtësi, por edhe të shkëlqejë. Burimet e para të dritës funksionuan pikërisht mbi këtë parim. Le të shohim se si funksionon një llambë inkandeshente, pajisja ndriçuese më e përdorur në botë. Dhe, megjithëse me kalimin e kohës do të duhet të zëvendësohet plotësisht nga burime drite kompakte fluoreshente (që kursejnë energji) dhe LED, njerëzimi nuk do të jetë në gjendje të bëjë pa këtë teknologji për një kohë të gjatë.

Dizajni i llambës inkandeshente

Elementi kryesor i llambës së dritës është një spirale e bërë nga një material zjarrdurues - tungsten. Për të rritur gjatësinë e saj dhe, në përputhje me rrethanat, rezistencën, ajo është e përdredhur në një spirale të hollë. Nuk është e dukshme me sy të lirë.

Spiralja është montuar në elementë mbështetës, pjesa më e jashtme e të cilave shërben për të lidhur skajet e saj me qarkun elektrik. Ato janë bërë nga molibden, pika e shkrirjes së të cilit është më e lartë se temperatura e spirales së ndezur. Njëra nga elektrodat e molibdenit është e lidhur me pjesën e filetuar të bazës, dhe tjetra me terminalin e saj qendror.

Mbajtësit e molibdenit mbajnë spiralen e tungstenit

Ajri është derdhur nga një balonë prej qelqi. Ndonjëherë, në vend të ajrit, një gaz inert derdhet brenda, për shembull, argoni ose përzierja e tij me azot. Kjo është e nevojshme për të zvogëluar përçueshmërinë termike të vëllimit të brendshëm, si rezultat i së cilës xhami është më pak i ndjeshëm ndaj ngrohjes. Për më tepër, kjo masë parandalon oksidimin e filamentit. Kur bëni një llambë, ajri pompohet përmes një pjese të llambës, e cila më pas fshihet nga baza.

Parimi i funksionimit të një llambë inkandeshente bazohet në ngrohjen e filamentit të saj me rrymë elektrike në një temperaturë në të cilën ajo fillon të lëshojë dritë në hapësirën përreth.

Llambat inkandeshente mund të prodhohen me një fuqi nga 15 në 750 W. Në varësi të fuqisë së përdorur tipe te ndryshme bazat e filetuara: E10, E14, E27 ose E40. Për llambat dekorative, sinjalizuese dhe ndriçuese, përdoren bazat BA7S, BA9S, BA15S. Kur instalohen, produkte të tilla mbërthehen brenda fishekut dhe rrotullohen 90 gradë.

Përveç formës së zakonshme në formë dardhe, prodhohen edhe ato llambat dekorative, në të cilën balona është bërë në formën e një qiri, pikë, cilindri, top.

Një llambë me një llambë që nuk ka një shtresë shkëlqen me një dritë të verdhë, përbërja që të kujton më shumë dritën e diellit. Por kur aplikohen veshje speciale në sipërfaqen e brendshme të xhamit, ajo mund të bëhet mat, e kuqe, e verdhë, blu ose jeshile.

Dizajni i një llambë inkandeshente reflektuese është me interes. Një shtresë reflektuese aplikohet në një pjesë të llambës së saj. Si rezultat, për shkak të reflektimit prej tij, fluksi i dritës rishpërndahet në një drejtim.

Përparësitë e llambave inkandeshente

Avantazhi më i rëndësishëm në favor të përdorimit të llambave inkandeshente është lehtësia e prodhimit të tyre dhe, në përputhje me rrethanat, çmimi. Është e pamundur të mendosh për një pajisje ndriçimi më të thjeshtë.

Llambat prodhohen në një gamë të gjerë fuqish dhe dimensionesh të përgjithshme. Të gjitha burimet e tjera moderne të dritës përmbajnë pajisje që konvertojnë tensionin e furnizimit në vlerën e nevojshme për funksionimin e tyre. Edhe pse ata arrijnë t'i shtrydhin ato në dimensionet e përgjithshme standarde të një llambë, dizajni bëhet më i ndërlikuar dhe numri i pjesëve në pajisje rritet. Dhe kjo jo gjithmonë përmirëson treguesit e kostos dhe besueshmërisë. Qarku i ndërrimit të llambave inkandeshente nuk kërkon ndonjë element shtesë.

Llambat LED kanë zëvendësuar llambat konvencionale si pajisje portative: burime portative drite që mundësohen nga bateritë dhe bateritë e rikarikueshme. Me të njëjtën prodhim drite, ata konsumojnë më pak rrymë, dhe dimensionet e përgjithshme të LED janë edhe më të vogla se llambat e përdorura më parë në elektrik dore. Po dhe i përfshirë Kurora për pemën e Krishtlindjes punojnë më me sukses.

Vlen të përmendet një avantazh tjetër i natyrshëm i llambave inkandeshente - spektri i tyre i ndriçimit është më i afërt me atë të diellit sesa ai i të gjitha burimeve të tjera të dritës artificiale. Dhe ky është një plus i madh për vizionin, sepse është përshtatur posaçërisht ndaj diellit, dhe jo ndaj LED-ve njëngjyrëshe.

Për shkak të inercisë termike të filamentit të ndezur, drita prej tij praktikisht nuk pulson. E njëjta gjë nuk mund të thuhet për rrezatimin nga pajisjet e tjera, veçanërisht ato luminescente, të cilat përdorin një induktor të rregullt dhe jo një qark gjysmëpërçues si çakëll. Dhe elektronika, veçanërisht ato të lira, jo gjithmonë e shtypin siç duhet valëzimin nga rrjeti. Kjo ndikon edhe në shikim.

Por jo vetëm shëndeti mund të dëmtohet nga natyra pulsuese e funksionimit të pajisjeve gjysmëpërçuese të përdorura në llamba moderne. Përdorimi masiv i tyre çon në një ndryshim të mprehtë në formën e rrymës së konsumuar nga rrjeti, e cila në fund të fundit ndikon në formën e tensionit. Ndryshon aq shumë në raport me origjinalin (sinusoidal) sa ndikon në cilësinë e funksionimit të pajisjeve të tjera elektrike në rrjet.

Disavantazhet e llambave inkandeshente

Një pengesë e rëndësishme e llambave inkandeshente, e cila shkurton jetën e tyre të shërbimit, është varësia e saj nga vlera e tensionit të furnizimit. Me rritjen e tensionit, filamenti konsumohet më shpejt. Llambat prodhohen për vlera të ndryshme të këtij parametri (deri në 240 V), por në vlerën nominale ato shkëlqejnë më keq.

Një ulje e tensionit çon në një ndryshim të mprehtë në intensitetin e shkëlqimit. Dhe dridhjet kanë një efekt edhe më të keq në pajisjen e ndriçimit; me luhatje të papritura, llamba mund të digjet.

Por gjëja më e keqe është se filamenti është projektuar për të punë e gjatë në gjendje të nxehtë. Kur nxehet, rezistenca e tij rritet. Prandaj, në momentin e ndezjes, kur filli është i ftohtë, rezistenca e tij është shumë më e vogël se ajo në të cilën shfaqet shkëlqimi. Kjo çon në një rritje të pashmangshme të rrymës në momentin e ndezjes, duke çuar në avullimin e tungstenit. Si më shumë sasi ndizet - aq më e shkurtër do të zgjasë llamba.

Pajisjet për nisje të qetë ose që ju lejojnë të rregulloni ndriçimin e shkëlqimit në një gamë të gjerë ndihmojnë në korrigjimin e situatës.

Disavantazhi më i rëndësishëm i llambave inkandeshente është efikasiteti i tyre i ulët. Shumica dërrmuese e energjisë elektrike (deri në 96%) shpenzohet për ngrohjen e padobishme të ajrit përreth dhe rrezatimin në spektrin infra të kuq. Asgjë nuk mund të bëhet për këtë - ky është parimi i funksionimit të një llambë inkandeshente.

Epo, edhe një gjë: xhami i balonës thyhet lehtë. Por ndryshe nga llambat fluoreshente kompakte, të cilat përmbajnë një sasi të vogël të avullit të merkurit brenda, një llambë inkandeshente e thyer, përveç prerjes së mundshme, nuk e kërcënon në asnjë mënyrë pronarin.

Llambat halogjene

Shkaku i djegies së llambës inkandeshente është avullimi gradual i tungstenit nga i cili është bërë filamenti. Ai bëhet më i hollë dhe më pas rritja e radhës e rrymës kur ndizet e shkrin në pikën e saj më të hollë.

Llambat halogjene të mbushura me brom ose avull jodi janë krijuar për të eliminuar këtë pengesë. Kur digjet, tungsteni i avulluar kombinohet me halogjenin. Substanca që rezulton nuk është në gjendje të depozitohet në muret e balonës ose në sipërfaqe të tjera të brendshme relativisht të ftohta.

Pranë filamentit, tungsteni, nën ndikimin e temperaturës, hiqet nga lidhja dhe kthehet në vendin e tij.

Përdorimi i halogjenëve zgjidh një problem tjetër: temperatura e spirales mund të rritet, duke rritur prodhimin e dritës dhe duke zvogëluar madhësinë e pajisjes së ndriçimit. Prandaj, me të njëjtën fuqi, dimensionet e llambave halogjene janë më të vogla.

Tregu modern pajisje ndriçimi Sot ajo përfaqësohet jo vetëm nga një shumëllojshmëri llambash, por edhe nga burime drite. Disa nga llambat më të vjetra të kohës sonë janë llambat inkandeshente (ILV).

Edhe duke marrë parasysh faktin se sot ka burime më të avancuara drite, llambat inkandeshente përdoren ende gjerësisht nga njerëzit për të ndriçuar lloje të ndryshme dhomash. Këtu do të shqyrtojmë një parametër kaq të rëndësishëm të këtyre llambave si temperatura e ngrohjes gjatë funksionimit, si dhe temperatura e ngjyrës.

Karakteristikat e burimit të dritës

Llambat inkandeshente janë burimi i parë i dritës elektrike që ishte shpikur nga njeriu. Këto produkte mund të kenë fuqi të ndryshme (nga 5 në 200 W). Por modelet më të përdorura janë 60 W.

Shënim! Disavantazhi më i madh i llambave inkandeshente është konsumi i tyre i lartë i energjisë elektrike. Për shkak të kësaj, numri i LN-ve që përdoren në mënyrë aktive si burim drite zvogëlohet çdo vit.

Para se të filloni të merrni parasysh parametra të tillë si temperatura e ngrohjes dhe temperatura e ngjyrës, duhet të kuptoni tiparet e projektimit të llambave të tilla, si dhe parimin e funksionimit të tij.
Një llambë inkandeshente, gjatë funksionimit të saj, konverton energjinë elektrike që kalon përmes një filamenti tungsteni (spiral) në dritë dhe nxehtësi.
Sot, rrezatimi, në mënyrën e vet karakteristikat fizike, ndahet në dy lloje:

Pajisja me llambë inkandeshente

termike;
luminescent.

Me termike, e cila është tipike për llambat inkandeshente, nënkuptojmë rrezatimin e dritës. Shkëlqimi bazohet në rrezatimin termik llambë ndriçimi inkandeshente
Llambat inkandeshente përbëhen nga:

balonë qelqi;
filament tungsteni zjarrdurues (pjesë e spirales). Element i rëndësishëm e gjithë llamba, pasi nëse filamenti është i dëmtuar, llamba ndalon të shkëlqejë;
bazë

Gjatë funksionimit të llambave të tilla, t0 e filamentit rritet për shkak të kalimit të energjisë elektrike në formën e rrymës përmes saj. Për të shmangur djegien e shpejtë të filamentit në spirale, ajri pompohet nga balona.
Shënim! Në modelet më të avancuara të llambave inkandeshente, të cilat janë llamba halogjene, në vend të një vakumi, një gaz inert derdhet në llambë.
Filamenti i tungstenit është instaluar në një spirale, e cila është e fiksuar në elektroda. Në një spirale, filli është në mes. Elektrodat në të cilat janë instaluar filamenti spirale dhe tungsteni, përkatësisht, janë ngjitur në elementë të ndryshëm: njëra në mëngën metalike të bazës dhe e dyta në pllakën e kontaktit metalik.
Si rezultat i këtij dizajni të llambës elektrike, rryma që kalon nëpër spirale shkakton ngrohjen (një rritje në t0 brenda llambës) të filamentit, pasi ajo kapërcen rezistencën e saj.

Parimi i funksionimit të një llambë

Llamba inkandeshente e punës

Ngrohja e LN gjatë funksionimit ndodh për shkak të karakteristikat e projektimit Burim drite.Është pikërisht për shkak të ngrohjes së fortë gjatë funksionimit që koha e funksionimit të llambave zvogëlohet ndjeshëm, gjë që i bën ato jo aq fitimprurëse sot. Në këtë rast, për shkak të ngrohjes së filamentit, t0 e vetë balonës rritet.

Parimi i funksionimit të LN bazohet në shndërrimin e energjisë elektrike që kalon nëpër fijet spirale në rrezatim drite. Në këtë rast, temperatura e fillit të ndezur mund të arrijë 2600-3000 oC.

Shënim! Pika e shkrirjes për tungstenin, nga e cila janë bërë fijet spirale, është 3200-3400 °C. Siç mund ta shohim, normalisht temperatura e ngrohjes së filamentit nuk mund të çojë në fillimin e procesit të shkrirjes.

Spektri i llambave me këtë strukturë ndryshon dukshëm nga spektri i dritës së ditës. Për një llambë të tillë, spektri i dritës së emetuar do të karakterizohet nga një mbizotërim i rrezeve të kuqe dhe të verdha.
Vlen të përmendet se balonat kanë më shumë modele moderne LN (halogjen) nuk evakuohen, dhe gjithashtu nuk përmbajnë një fije spirale. Në vend të kësaj, gazet inerte (argoni, azoti, kriptoni, ksenoni dhe argoni) pompohen në balonë. Përmirësime të tilla të dizajnit çuan në faktin se temperatura e ngrohjes së balonës gjatë funksionimit u ul disi.

Avantazhet dhe disavantazhet e burimit të dritës

Përkundër faktit se sot tregu i burimeve të dritës është i mbushur me një larmi modelesh, llambat inkandeshente janë ende mjaft të zakonshme në të. Këtu mund të gjeni produkte në sasi të ndryshme W (nga 5 në 200 W dhe më lart). Llambat më të njohura janë nga 20 në 60 W, si dhe 100 W.

Gama e zgjedhjes

LN vazhdon të përdoret mjaft gjerësisht sepse ato kanë avantazhet e tyre:

kur ndizet, drita ndizet pothuajse menjëherë;
dimensione të vogla;
çmim i ulët;
modelet me vetëm vakum brenda balonës janë produkte miqësore me mjedisin.

Janë pikërisht këto avantazhe që përcaktojnë faktin se LN janë ende mjaft të kërkuara në bota moderne. Në shtëpitë dhe vendet e punës sot mund të gjeni lehtësisht përfaqësues të këtyre produkteve të ndriçimit të vlerësuar në 60 W dhe më të lartë.
Shënim! Një përqindje e madhe e përdorimit të LN lidhet me industrinë. Shpesh këtu përdoren modele të fuqishme (200 W).
Por llambat inkandeshente gjithashtu kanë një listë mjaft mbresëlënëse të disavantazheve, të cilat përfshijnë:

prania e shkëlqimit verbues të dritës që buron nga llambat gjatë funksionimit. Si rezultat, kërkohet përdorimi i ekraneve speciale mbrojtëse;
Gjatë funksionimit, vërehet ngrohja e filamentit, si dhe vetë balonës. Për shkak të ngrohjes së fortë të balonës, nëse në sipërfaqen e saj bie edhe një sasi e vogël uji, është i mundur një shpërthim. Për më tepër, ngrohja e llambës ndodh për të gjitha llambat (të paktën 60 W, të paktën më e ulët ose më e lartë);

Shënim! Rritja e ngrohjes së balonës mbart ende një shkallë të caktuar rreziku lëndimi. Temperatura e rritur e balonës së qelqit, kur preket me lëkurë të pambrojtur, mund të shkaktojë djegie. Prandaj, llamba të tilla nuk duhet të vendosen në llamba që një fëmijë mund t'i arrijë lehtësisht. Përveç kësaj, dëmtimi i llambës së xhamit mund të shkaktojë prerje ose lëndime të tjera.

Shkëlqim i filamentit të tungstenit

konsumi i lartë i energjisë elektrike;
nëse dështojnë, nuk mund të riparohen;
jetë e ulët e shërbimit. Llambat inkandeshente dështojnë shpejt për shkak të faktit se kur drita ndizet ose fiket, filamenti i spiralës mund të dëmtohet për shkak të ngrohjes së shpeshtë.

Siç mund ta shihni, përdorimi i LN mbart shumë më tepër disavantazhe sesa avantazhe. Disavantazhet më të rëndësishme të putrave inkandeshente konsiderohen të jenë ngrohja për shkak të rritjes së temperaturës brenda llambës, si dhe konsumit të lartë të energjisë. Për më tepër, kjo vlen për të gjitha opsionet e llambave me fuqi nga 5 në 60 W dhe më të lartë.

Parametrat e Rëndësishëm të Vlerësimit

Një nga parametrat më të rëndësishëm të funksionimit të LN është koeficienti i dritës. Ky parametër ka formën e raportit të fuqisë së rrezatimit të spektrit të dukshëm dhe fuqisë së energjisë elektrike të konsumuar. Për këtë produkt kjo është një vlerë mjaft e vogël, e cila nuk kalon 4%. Kjo do të thotë, LN karakterizohet nga prodhimi i ulët i dritës.
Parametra të tjerë të rëndësishëm të funksionimit përfshijnë:

rrjedha e dritës;
ngjyra t0 ose ngjyra e shkëlqimit;
fuqia;
koha e jetës.

Le të shqyrtojmë dy parametrat e parë, pasi kemi kuptuar jetën e shërbimit në paragrafin e mëparshëm.

Rrjedhje e lehtë

Fluksi i ndritshëm është sasi fizike, i cili përcakton sasinë e fuqisë së dritës në një rrymë të caktuar të emetimit të dritës. Përveç kësaj, ka edhe një aspekt i rëndësishëm, si prodhimi i dritës. Përcakton për një llambë raportin e fluksit ndriçues të emetuar nga llamba me fuqinë që konsumon. Prodhimi i dritës matet në lm/W.

Shënim! Efikasiteti i dritës është një tregues i ekonomisë dhe efikasitetit të burimeve të dritës.

Tabela e fluksit të dritës dhe efikasitetit të ndriçimit të llambave inkandeshente

Siç mund ta shihni, për burimin tonë të dritës vlerat e mësipërme janë në një nivel të ulët, gjë që tregon efikasitetin e tyre të ulët.

Ngjyra e llambës

Temperatura e ngjyrës (t0) është gjithashtu një tregues i rëndësishëm.
Ngjyra t0 është një karakteristikë e intensitetit të dritës së emetuar nga një llambë dhe është një funksion i gjatësisë së valës së përcaktuar për diapazonin optik. Ky parametër matet në kelvin (K).

Temperatura e ngjyrës për llambën inkandeshente

Vlen të përmendet se temperatura e ngjyrës për LN është afërsisht 2700 K (për burimet e dritës me fuqi 5 deri në 60 W dhe më lart). Ngjyra t0 LN është në rajonin e ngjyrës së kuqe dhe termike të spektrit të dukshëm.
Ngjyra t0 korrespondon plotësisht me shkallën e ngrohjes së filamentit të tungstenit, i cili parandalon që FL të dështojë shpejt.

Shënim! Për burimet e tjera të dritës (të tilla si llambat LED), temperatura e ngjyrave nuk pasqyron se sa të ngrohta janë. Me një parametër ngrohjeje LN prej 2700 K, LED do të ngrohet vetëm me 80ºC.

Kështu, sa më e madhe të jetë fuqia e LN (nga 5 në 60 W dhe më e lartë), aq më e madhe do të ndodhë ngrohja e filamentit të tungstenit dhe vetë llambës. Prandaj, aq më e madhe do të jetë ngjyra t0. Më poshtë është një tabelë për të krahasuar efikasitetin dhe konsumin e energjisë tipe te ndryshme poq elektrik Grupi i kontrollit me të cilin po bëhet krahasimi këtu përfshin LN me fuqi 20 deri në 60 dhe deri në 200 W.

Tabela krahasuese e fuqive të burimeve të ndryshme të dritës

Siç mund ta shihni, llambat inkandeshente në këtë parametër janë dukshëm inferiorë ndaj burimeve të tjera të dritës për sa i përket konsumit të energjisë.

Teknologjia e ndriçimit dhe ngjyra e shkëlqimit

Në teknologjinë e ndriçimit, parametri më i rëndësishëm për një burim drite është ngjyra e tij t0. Falë tij, ju mund të përcaktoni tonin e ngjyrës dhe ngjyrën e burimeve të dritës.

Opsionet e temperaturës së ngjyrave

Ngjyra t0 e llambave përcaktohet nga toni i ngjyrës dhe vjen në tre lloje:

ftohtë (nga 5000 në 120000K);
neutral (nga 4000 në 50000K);
ngrohtë (nga 1850 në 20000K). Ajo jepet nga një supozitor stearik.

Shënim! Kur merret parasysh temperatura e ngjyrës së LN, duhet të mbahet mend se ajo nuk përkon me temperaturën reale termike të produktit, e cila ndihet kur e prekni me dorë.

Për LN, temperatura e ngjyrës varion nga 2200 në 30000K. Prandaj, ato mund të kenë rrezatim afër ultravjollcës.

konkluzioni

Për të gjitha llojet e burimeve të dritës parametër i rëndësishëm vlerësimi është temperatura e ngjyrës. Në të njëjtën kohë, për LN shërben si një reflektim i shkallës së ngrohjes së produktit gjatë funksionimit të tij. Llambat e tilla karakterizohen nga një rritje e temperaturës së ngrohjes gjatë funksionimit, gjë që është një disavantazh i qartë që nuk e kanë burimet moderne të dritës si llambat LED. Prandaj, sot shumë njerëz preferojnë llambat fluoreshente dhe LED, dhe llambat inkandeshente po bëhen gradualisht një gjë e së kaluarës.

Si funksionon një llambë inkandeshente?

Llamba retro është një gjë e bukur, pa dyshim. Por si funksionon e gjitha? Si ndryshon një llambë Edison nga një llambë e zakonshme? Për të qenë i sinqertë, pothuajse asgjë. Tani le të vendosim gjithçka në raftet.

Së pari përkufizimi.Llambë inkandeshente- Burim drite , në të cilën drita emetohet nga një spirale, e njohur gjithashtu si një filament inkandeshent, i njohur gjithashtu si një trup i filamentit, i nxehtë nga rryma elektrike në një temperaturë të lartë. Spiralja më e përdorur është prej metali zjarrdurues, për shembull tungsteni , ose fije karboni. Për të parandaluar oksidimin e filamentit gjatë kontaktit me ajrin, ai vendoset në vakum, duke pompuar ajrin nga balona e qelqit.

Parimi i funksionimit

Çdo llambë inkandeshente, qoftë e zakonshme apo retro, përdor efektin e ngrohjes së përcjellësit ndërsa rrjedh nëpër të. rryme elektrike. Temperatura e filamentit rritet pasi qarku elektrik mbyllet. Për të marrë rrezatim të dukshëm, është e nevojshme që temperatura e trupit që lëshon të kalojë 570 gradë (temperatura në të cilën fillon shkëlqimi i kuq, i dukshëm për syrin e njeriut në errësirë). Për vizionin e njeriut, përbërja spektrale optimale, fiziologjikisht më e përshtatshme, e dritës së dukshme korrespondon me rrezatimin me një temperaturë sipërfaqësore të fotosferës diellore prej 5770 K. Megjithatë, i panjohur të ngurta, të aftë për të përballuar temperaturën e fotosferës diellore pa shkatërrim, prandaj temperaturat e funksionimit të fijeve të llambave inkandeshente janë në intervalin 2000-2800 C. Trupat e filamentit të llambave inkandeshente moderne përdorin tungsten zjarrdurues dhe relativisht të lirë ( temperatura e shkrirjes 3410 °C), renium dhe (shumë rrallë) osmium. Prandaj, spektri i llambave inkandeshente zhvendoset në pjesën e kuqe të spektrit. Vetëm një pjesë e vogël rrezatimi elektromagnetik shtrihet në rajonin e dritës së dukshme, pjesa kryesore bie në rrezatimi infra të kuqe dhe perceptohet si nxehtësi. Sa më e ulët të jetë temperatura e trupit të filamentit, aq më i vogël është proporcioni energjia e furnizuar me telin e ndezur shndërrohet në të dobishme rrezatimi i dukshëm , dhe sa më "i kuq" duket rrezatimi. Prandaj, llambat retro ndryshojnë nga ato të zakonshme në atë që filamenti nxehet më pak. Për shkak të kësaj, filamenti avullon më ngadalë dhe funksionon më gjatë.

Llambat retro, nga rruga, janë gjithashtu të dobishme. Në temperaturat 2200–2900 K tipike për llambat inkandeshente, lëshohet dritë e verdhë, e ndryshme nga drita e ditës. NË koha e mbrëmjes"e ngrohtë" (< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку melatonin, i rëndësishëm për rregullimin ciklet ditore trupi (prishja e sintezës së tij ndikon negativisht në shëndet).

NË ajri atmosferik Në temperatura të larta, tungsteni oksidohet shpejt, duke formuar një karakteristikë shtresë e bardhë në sipërfaqen e brendshme të llambës kur ajo humbet vulën e saj. Për këtë arsye, trupi i filamentit të tungstenit vendoset në një balonë të mbyllur, nga e cila ajri pompohet gjatë procesit të prodhimit të llambës. Gjithashtu, edhe më shpesh, gjenden llamba të mbushura me gaz: në to llamba është e mbushur me një gaz inert - zakonisht argoni Presioni i rritur në llambën e llambave të mbushura me gaz zvogëlon shkallën e avullimit të filamentit të tungstenit. Kjo jo vetëm që rrit jetëgjatësinë e llambës, por gjithashtu lejon që temperatura e trupit të filamentit të rritet. Kështu, drita Efikasiteti rritet dhe spektri i emetimeve i afrohet ngjyrës së bardhë. Sipërfaqja e brendshme Llamba e një llambë të mbushur me gaz errësohet më ngadalë kur materiali i trupit të filamentit spërkatet gjatë funksionimit, si një llambë e evakuuar. Llambat retro zakonisht bëhen me llamba vakum, por disa prodhues i bëjnë ato të mbushura me gaz.

Dizajn

Ndërtimi i një llambë inkandeshente. Në diagram: 1 - balonë; 2 - zgavra e balonës; 3 - filament (trup shkëlqimi); 4, 5 — elektroda; 6 — grepa mbajtëse fijesh; 7 - këmbë llambë; 8 - siguresë; 9 - trupi bazë; 10 — izolator bazë (qelqi); 11 - kontakti me pjesën e poshtme të bazës.

Modelet e llambave inkandeshente janë shumë të ndryshme, por dallimet e konsumatorëve janë kryesisht në fuqinë, formën dhe madhësinë e llambës dhe llojin e bazës.

Në hartimin e llambave me qëllime të përgjithshme, sigurohet një siguresë - një lidhje e bërë nga një aliazh ferronikel, e ngjitur në hendekun e një prej prizave aktuale dhe e vendosur jashtë llambës së llambës - zakonisht në këmbë. Qëllimi i siguresës është të parandalojë shkatërrimin e llambës kur filamenti prishet gjatë funksionimit.

Filament

Format e trupave të filamentit janë shumë të ndryshme dhe varen nga qëllim funksional llambat Trupi i filamentit të llambave të para ishte bërë prej qymyr. NË llamba moderne përdoren pothuajse ekskluzivisht spirale nga tungsteni Për të zvogëluar madhësinë e trupit të filamentit, zakonisht i jepet forma e një spiraleje. Në rastin e llambave retro, kur efekti artistik është i rëndësishëm, spiralja ngjitet siç kërkohet për efekt artistik, për shembull, imitohet spiralja në llambat historike të Edisonit. Në rastin e llambave konvencionale, spiralja shpesh ka formën e një gjashtëkëndëshi për të siguruar ndriçim uniform.

Baza

Forma e bazës me fije e një llambë inkandeshente konvencionale u propozua Joseph Wilson Swan ose, sipas burimeve të tjera, Lewis Howard Latimer - në kompaninë Edison. Madhësitë e shputave janë të standardizuara. Llambat më të zakonshme për përdorim shtëpiak janë Prizat Edison E14, E27 dhe E40 (numri tregon diameter i Jashtem në mm).

Në SHBA dhe Kanada përdoren priza të ndryshme (kjo është pjesërisht për shkak të tensione të tjera në rrjete- 110 V, prandaj madhësitë e tjera të prizave parandalojnë vidhosjen aksidentale të llambave evropiane të projektuara për një tension të ndryshëm: E12 (shandelabra), E17 (i ndërmjetëm), E26 (standarde ose mesatare), E39 (mogul).

Fakte interesante

"Llamba e shekullit"

Në SHBA, një nga zjarrfikësit në qytetin e Livermore (Kaliforni) ka një llambë 60 vat. i bërë vetë, i njohur si "Llampa e Shekullit". Ka mbi 114 vjet që digjet vazhdimisht, që nga viti 1901. Jetëgjatësia jashtëzakonisht e lartë e llambës u sigurua kryesisht nga funksionimi fuqi e ulët(4 Watts), në kushte të thella me temperaturë të ulët, me efikasitet shumë të ulët. Llamba e përfshirëLibri i Rekordeve Guinness në vitin 1972. Fotografitë e kësaj llambë të veçantë publikohen shpesh si "llambë retro"...
Në BRSS, pas zbatimit të planit GOELRO të Leninit, llamba inkandeshente mori pseudonimin "llamba e dritës së Ilyich". Në ditët e sotme, kjo quhet më shpesh një llambë e thjeshtë inkandeshente që varet nga tavani në një kordon elektrik pa hije.
Për të bërë një llambë të zakonshme, nevojiten të paktën 7 metale.