Kodu Redel

Hõõglamp. Hõõglampide disain, tehnilised parameetrid ja tüübid Millest koosneb hõõglamp

Hõõglamp on elektriline valgustusseade, mille tööpõhimõte tuleneb tulekindla metallhõõgniidi kuumutamisest kõrgetele temperatuuridele. Voolu soojusefekt on tuntud juba pikka aega (1800). Põhjustab aja jooksul intensiivset kuumust (üle 500 kraadi Celsiuse järgi), pannes hõõgniidi hõõguma. Riigis kannavad pisiasjad Iljitši nime, tegelikult on arenenud ajaloolased võimetud andma ühemõttelist vastust, keda tuleks nimetada hõõglambi leiutajaks.

Hõõglampide disain

Uurime seadme struktuuri:

Hõõglampide loomise ajalugu

Spiraale ei tehtud kohe volframist. Kasutati grafiiti, paberit, bambust. Paljud inimesed järgisid paralleelset rada, luues hõõglampe.

Oleme võimetud andma nimekirja 22 teadlase nimest, keda väliskirjanikud nimetavad leiutise autoriteks. On vale omistada teeneid Edisonile, Lodyginile. Tänapäeval pole hõõglambid kaugeltki täiuslikud, nad kaotavad kiiresti oma turunduslikku veetlust. Toitepinge amplituudi ületamine 10% (pool teed - 5% - Vene Föderatsioon tegi 2003. aastal pinget tõstes) nimiväärtusest vähendab kasutusiga neli korda. Parameetri vähendamine vähendab loomulikult valgusvoo väljundit: 40% kaob samaväärse suhtelise muutusega toitevõrgu omadustes väiksemale poole.

Pioneeridel läheb palju hullemini. Joseph Swan soovis meeleheitlikult saavutada hõõglambi pirnis oleva õhu piisava vähenemise. Tollased pumbad (elavhõbe) ei suuda ülesannet täita. Niit põles sisse jäänud hapniku toimel maha.

Hõõglampide tähendus on viia spiraalid teatud kuumusastmeni, keha hakkab helendama. Raskusi lisas 19. sajandi keskpaigas suure takistusega sulamite puudumine - elektrivoolu tugevuse muundamise kvoodi moodustas juhtiva materjali suurenenud takistus.

Teadlaste jõupingutused piirdusid järgmiste valdkondadega:

Keerme materjali valik. Kriteeriumid olid samaaegselt kõrge vastupidavus, vastupidavus põlemisele. Bambuse kiud, mis on isolaator, kaeti õhukese juhtiva grafiidi kihiga. Juhtiva süsinikukihi väike pindala suurendas takistust, andes soovitud tulemuse.
Puidust alus aga süttis kiiresti. Teise suunana käsitleme katseid luua täielik vaakum. Hapnik on tuntud juba 18. sajandi lõpust, asjatundjad tõestasid kiiresti, et element osaleb põlemises. 1781. aastal määras Henry Cavendish õhu koostise, hakates välja töötama hõõglampe, teadsid teaduse teenijad: maa atmosfäär hävitab kuumenenud kehad.
Tähtis on niidi pinge ülekandmine. Tööd tehti eesmärgiga luua vooluringi eemaldatavad kontaktosad. Selge see, et õhuke söekiht on suure takistusega varustatud, kuidas elektrit tuua? Raske uskuda, püüdes saavutada vastuvõetavaid tulemusi, kasutati väärismetalle: plaatinat, hõbedat. Vastuvõetava juhtivuse saavutamine. Kallitel viisidel oli võimalik vältida välise vooluringi, kontaktide kuumutamist, niit hõõgus.
Eraldi märgime Edisoni aluse keerme, mida kasutatakse siiani (E27). Hea idee, mis oli kiirvahetatavate hõõglampide aluseks. Muud kontakti loomise viisid, näiteks jootmine, on vähe kasulikud. Ühendus on võimeline lagunema, kuumutades seda voolu toimel.

19. sajandi klaasipuhurid saavutasid professionaalsed kõrgused, kolbe valmistati lihtsalt. Staatilise elektri generaatorit projekteeriv Otto von Guericke soovitas kerakujulise kolbi väävliga täita. Materjal kõveneb – purustab klaasi. See osutus ideaalseks kuuliks, hõõrdumise ajal kogus see laengu, andes selle konstruktsiooni keskpunkti läbivale terasvardale.

Tööstuse pioneerid

Saate lugeda: Idee allutada elektrienergia valgustuse eesmärkidele realiseeris esmakordselt Sir Humphry Davy. Varsti pärast voltaalsamba loomist katsetas teadlane metallidega nii jõuliselt kui ka põhiliselt. Ta valis väärisplaatina selle kõrge sulamistemperatuuri tõttu – teised materjalid oksüdeerusid õhuga kiiresti. Nad lihtsalt põlesid läbi. Valgusallikas tuli välja hämar, andes aluse sadadele edasistele arendustele, näidates liikumissuunda neile, kes soovivad saada lõpptulemust: valgustada, kasutades elektrit appi.

See juhtus 1802. aastal, teadlane oli 24-aastane, hiljem (1806) esitas Humphry Davy avalikkusele täielikult toimiva lahendusvalgustusseadme, mille konstruktsioonis mängisid juhtivat rolli kaks söevarda. Sellise teaduse taeva hiilgava valgusti lühike eluiga, mis andis maailmale ettekujutuse kloorist, joodist ja paljudest leelismetallidest, tuleks omistada pidevatele katsetele. Surmavad katsed süsinikmonooksiidi sissehingamisel, töötamisel lämmastikoksiidiga (võimas mürgine aine). Autorid tervitasid hiilgavaid tegusid, mis teadlase eluiga lühendasid.

Humphrey hüljatud, katkestades terve kümnendi valgustusuuringutega, alati hõivatud. Tänapäeval nimetatakse Davyt elektrolüüsi isaks. 1812. aasta tragöödia, Felling Colliery, jättis sügava jälje, tumendades paljude südameid. Sir Humphrey Davy liitus nende ridadega, kes töötasid välja ohutu valgusallika, mis päästab kaevureid. Elekter ei sobinud, polnud võimsaid usaldusväärseid energiaallikaid. Selleks, et aeg-ajalt ei plahvataks, võeti kasutusele mitmesuguseid meetmeid, näiteks metallist võrkhajuti, mis takistas leegi levikut.

Sir Humphrey Davy oli oma ajast palju ees. Umbes 70 aastat.19. sajandi lõpp tekitas laviini uusi disainilahendusi, mille eesmärk oli tänu elektri kasutamisele inimkond igavesest pimedusest välja tõmmata. Üks esimesi Davy märkis materjalide vastupidavuse sõltuvust temperatuurist, võimaldades hiljem George Ohmil saada. Pool sajandit hiljem oli avastus Karl Wilhelm Siemensi esimese elektroonilise termomeetri loomise aluseks.

6. oktoobril 1835 demonstreeris James Bowman Lindsay hõõglampi, mis oli ümbritsetud klaasist ümbrisega, et kaitsta seda atmosfääri eest. Nagu leiutaja ütles: sellisest allikast pooleteise jala kaugusel pimedust hajutades võiks lugeda raamatut. James Bowman on üldtunnustatud allikate kohaselt hõõgniidi klaaspirniga kaitsmise idee autor. Kas see on tõsi?

Kaldume väitma, et selles kohas on maailma ajalugu veidi segane. Esimene eskiis sellisest seadmest pärineb 1820. aastast. Mingil põhjusel omistatud Warren de la Ruele. Kes oli… 5-aastane. Üksik uurija märkas absurdsust, pannes kuupäevaks ... 1840. Lasteaednik on jõuetu nii suurepärast leiutist tegema. Pealegi unustati kiirustades James Bowmani meeleavaldused. Paljud ajaloolised raamatud (üks 1961. aastast, Lewise autorlus) tõlgendasid seda pilti ei tea kust. Ilmselt autor eksis, teine allikas, 1986, Joseph Stoer, omistab leiutise August Arthur de la Rivale (sünd. 1801). Palju parem James Bowmani viisteist aastat hiljem toimunud meeleavalduste selgitamiseks.

Möödus venekeelse domeeni poolt märkamatult. Ingliskeelsed allikad tõlgendavad probleemi järgmiselt: nimed de la Roux ja de la Rive on selgelt segaduses, suhestuda saab vähemalt neli isikut. Mainitakse füüsikuid Warren de la Rue, Augustus Arthur de la Rive, esimene 1820. aastal käis piltlikult öeldes lasteaias. Ajalugu saavad täpsustada mainitud abikaasade isad: Thomas de la Rue (1793 - 1866), Charles Gaspard de la Rive (1770 - 1834). Tundmatu härrasmees (daam) viis läbi terve uuringu, mis veenvalt tõestas: viide de la Roux nimele on vastuvõetamatu, viitas teaduskirjanduse mäele 20. sajandi algusest – 19. sajandi lõpust.

Tundmatu viitsis Warren de la Rue patente läbi vaadata, kogunes üheksa tükki. Kirjeldatud disainiga hõõglampe pole. August Arthur de la Rival, kes alustas teadustööde avaldamist 1822. aastal, on raske ette kujutada klaaskolvi leiutamist. Ta külastas Inglismaad – hõõglambi sünnikohta – uuris elektrit. Soovijatel on võimalik kirjutada ingliskeelse saidi artikli autorile meili teel [e-postiga kaitstud]. Ta kirjutab "ežkov": ta võtab hea meelega arvesse teemaga seotud teavet.

Lambipirni tõeline leiutaja

On autentselt teada, et 1879. aastal patenteeris Edison (USA patent 223898) esimese hõõglambi. Järeltulijad jäädvustasid sündmuse. Varasemate väljaannete osas on autorsus kaheldav. Maailma andnud kollektorimootor on teadmata. Sir Humphrey Davy keeldus leiutatud miiniohutuse laternale patenti võtmast, tehes leiutise avalikult kättesaadavaks. Sellised kapriisid tekitavad palju segadust. Oleme jõuetud välja selgitada, kes tuli esimesena ideele panna hõõgniit klaaspirni sisse, tagades kõikjal kasutatava disaini toimivuse.

Hõõglambid lähevad moest välja

Hõõglambis kasutatakse valguse tootmise teisest põhimõtet. Jõuab kõrge temperatuuriga niidini. Seadmete kasutegur on madal, suurem osa energiast läheb raisku. Kaasaegsed normid nõuavad riigile energia säästmist. Moes on tühjendus, LED-pirnid. Igaveseks mällu jäid Humphrey Davy, de la Rue, de la Rive, Edison, kellel oli käsi, kõvasti tööd, et inimkond pimedusest välja tõmmata.

Pange tähele, et Charles Gaspard de la Rive suri 1834. aastal. Järgmisel sügisel toimus esimene avalik meeleavaldus... Kas keegi leidis surnud uurija märkmed? Küsimuse lahendab aeg, sest kõik salajane selgub. Lugejad märkasid, et tundmatu jõud sundis Davyt proovima kasutada kaitsekolbi, aidates kaevureid. Teadlase süda oli ilmse vihje nägemiseks liiga suur. Inglasel oli vajalik teave ...

hõõglamp

Hõõglamp- elektriline valgusallikas, milles läbipaistvasse tühjendatud või inertgaasiga täidetud anumasse asetatud hõõgniidi korpus (tulekindel juht) kuumutatakse seda läbiva elektrivoolu tõttu kõrgele temperatuurile, mille tagajärjel see kiirgab laias spektrivahemikus, sealhulgas nähtavat valgust. Praegu kasutatav hõõgniit on peamiselt volframipõhise sulami spiraal.

Tööpõhimõte

Lamp kasutab juhi (hõõglambi korpuse) kuumutamise efekti, kui seda läbib elektrivool ( voolu termiline efekt). Küttekeha temperatuur tõuseb pärast voolu sisselülitamist järsult. Hõõgniidi keha kiirgab Plancki seaduse kohaselt elektromagnetilist soojuskiirgust. Plancki funktsioonil on maksimum, mille asukoht lainepikkuseskaalal sõltub temperatuurist. See maksimum nihkub temperatuuri tõustes lühemate lainepikkuste suunas (Wieni nihkeseadus). Nähtava kiirguse saamiseks on vajalik, et temperatuur oleks suurusjärgus mitu tuhat kraadi. Temperatuuril 5770 (Päikese pinna temperatuur) vastab valgus Päikese spektrile. Mida madalam on temperatuur, seda väiksem on nähtava valguse osakaal ja seda rohkem "punane" kiirgus paistab.

Osa hõõglambi tarbitavast elektrienergiast muundub kiirguseks, osa kaob soojusjuhtivuse ja konvektsiooni protsesside tulemusena. Vaid väike osa kiirgusest jääb nähtava valguse piirkonda, suurem osa infrapunakiirgusest. Lambi efektiivsuse suurendamiseks ja maksimaalse "valge" valguse saamiseks on vaja tõsta hõõgniidi temperatuuri, mida omakorda piiravad hõõgniidi materjali omadused – sulamistemperatuur. Temperatuur 5771 K on kättesaamatu, sest sellel temperatuuril mis tahes teadaolev materjal sulab, laguneb ja lakkab elektrit juhtivast. Kaasaegsetes hõõglampides kasutatakse maksimaalse sulamistemperatuuriga materjale - volframi (3410 ° C) ja väga harva osmiumi (3045 ° C).

Värvitemperatuuri kasutatakse antud valguse kvaliteedi hindamiseks. Tüüpilistel hõõglampide temperatuuridel 2200–3000 K kiirgab päevavalgusest erinevat kollakat valgust. Õhtul soe< 3500 K) свет более комфортен и меньше подавляет естественную выработку мелатонина , важного для регуляции суточных циклов организма и нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье.

Nendel temperatuuridel normaalses õhus muutuks volfram koheselt oksiidiks. Sel põhjusel asetatakse hõõgniidi korpus kolbi, millest lambi valmistamise ajal õhku välja pumbatakse. Esimesed valmistati vaakumiga; Praegu valmistatakse vaakumkolvis ainult väikese võimsusega lampe (üldkasutatavate lampide jaoks - kuni 25 W). Võimsamate lampide kolvid täidetakse inertgaasiga (lämmastik, argoon või krüptoon). Suurenenud rõhk gaasiga täidetud lampide pirnis vähendab järsult volframi aurustumiskiirust, mis mitte ainult ei pikenda lambi eluiga, vaid võimaldab tõsta ka hõõglambi korpuse temperatuuri, mis võimaldab tõsta tõhusust ja tuua emissioonispekter valgele lähemale. Gaasiga täidetud lambi pirn ei tumene nii kiiresti, kuna hõõgniidi korpuselt satub materjali, kui vaakumlambi puhul.

Disain

Kaasaegse lambi disain. Diagrammil: 1 - kolb; 2 - kolvi õõnsus (vaakum või gaasiga täidetud); 3 - hõõguv keha; 4, 5 - elektroodid (voolusisendid); 6 - soojuskeha konksud-hoidjad; 7 - lambijalg; 8 - voolujuhtme väline link, kaitsme; 9 - põhijuhtum; 10 - aluse isolaator (klaas); 11 - aluse põhja kontakt.

Hõõglampide kujundused on väga mitmekesised ja sõltuvad otstarbest. Levinud on aga hõõgniidi korpus, pirn ja voolujuhtmed. Sõltuvalt konkreetset tüüpi lambi omadustest võib kasutada erineva konstruktsiooniga hõõgniidihoidjaid; lambid võivad olla valmistatud ilma aluseta või erinevat tüüpi alustega, neil on täiendav välimine pirn ja muud täiendavad konstruktsioonielemendid.

Üldotstarbeliste lampide konstruktsioonis on kaitsme ette nähtud - ferronikli sulamist lüli, mis on keevitatud ühe voolujuhtme pilusse ja asub väljaspool lambipirni - tavaliselt jalas. Kaitsme eesmärk on vältida pirni purunemist, kui hõõgniit töö ajal puruneb. Fakt on see, et sel juhul tekib rebenemistsoonis elektrikaar, mis sulatab niidi jäänused, sulametalli tilgad võivad hävitada pirni klaasi ja põhjustada tulekahju. Kaitsme on konstrueeritud nii, et kaare süttimisel hävib see kaarevoolu toimel, mis ületab oluliselt lambi nimivoolu. Ferronikli lüli asub õõnsuses, kus rõhk on võrdne atmosfäärirõhuga ja seetõttu kustub kaar kergesti. Madala efektiivsuse tõttu on need nüüdseks hüljatud.

Kolb

Kolb kaitseb kuumuse keha atmosfäärigaaside mõju eest. Pirni mõõtmed määratakse hõõgniidi materjali sadestumiskiiruse järgi.

Gaas keskmine

Esimeste lampide kolvid evakueeriti. Enamik kaasaegseid lampe on täidetud keemiliselt inertgaasidega (v.a väikese võimsusega lambid, mis on endiselt valmistatud vaakumiga). Sel juhul soojusjuhtivusest tekkivat soojuskadu vähendatakse, kui valida suure molaarmassiga gaas. Kõige levinumad on lämmastiku N 2 segud argooniga Ar nende odavuse tõttu, kasutatakse ka puhast kuivatatud argooni, harvem krüptoon Kr või ksenoon Xe (moolmassid: N 2 - 28,0134 / mol; Ar: 39,948 g / mol; Kr – 83,798 g/mol, Xe – 131,293 g/mol).

Halogeenlamp

Esimeste lampide hõõgniidi korpus oli valmistatud kivisöest (sublimatsioonitemperatuur 3559 ° C). Kaasaegsetes lampides kasutatakse peaaegu eranditult volframniite, mõnikord osmium-volframi sulamit. Hõõgniidi keha suuruse vähendamiseks antakse sellele tavaliselt spiraali kuju, mõnikord tehakse spiraalile korduvat või isegi tertsiaarset spiraalimist, saades vastavalt bispiraali või trispiraali. Selliste lampide kasutegur on suurem tänu konvektsioonist tingitud soojuskadude vähenemisele (langmuiri kihi paksus väheneb).

Elektrilised parameetrid

Lambid on valmistatud erinevate tööpingete jaoks. Voolutugevus määratakse Ohmi seadusega ( I=U/R) ja võimsus vastavalt valemile P=U I, või P=U²/R. Kuna metallidel on madal takistus, on sellise takistuse saavutamiseks vaja pikka ja peenikest traati. Traadi paksus tavalistes lampides on 40-50 mikronit.

Kuna hõõgniit on sisselülitamisel toatemperatuuril, on selle takistus suurusjärgu võrra väiksem kui töötakistus. Seetõttu voolab sisselülitamisel väga suur vool (kümme kuni neliteist korda suurem töövool). Kui hõõgniit kuumeneb, suureneb selle takistus ja vool väheneb. Erinevalt tänapäevastest lampidest töötasid süsinikkiududega varased hõõglambid sisselülitamisel vastupidisel põhimõttel - kuumutamisel vähenes nende takistus ja kuma suurenes aeglaselt. Hõõgniidi tõusev takistus (voolu suurenedes takistus suureneb) võimaldab kasutada primitiivse voolu stabilisaatorina hõõglampi. Sel juhul ühendatakse lamp järjestikku stabiliseeritud vooluringiga ja voolu keskmine väärtus valitakse nii, et lamp töötaks pooleldi.

Vilkuvates lampides on hõõgniidiga järjestikku ehitatud bimetalllüliti. Tänu sellele töötavad sellised lambid iseseisvalt värelevas režiimis.

sokkel

USA-s ja Kanadas kasutatakse teisi pistikupesasid (osaliselt on see tingitud võrkude erinevast pingest - 110 V, nii et muud mõõdud soklid takistavad erineva pinge jaoks mõeldud Euroopa lampide juhuslikku sissekeeramist): E12 (kandelina), E17 (keskmine), E26 (standard või keskmine), E39 (mogul). Samuti on sarnaselt Euroopaga ilma keermeta sokleid.

Nomenklatuur

Vastavalt oma funktsionaalsele otstarbele ja disainiomadustele jagunevad hõõglambid järgmisteks osadeks:

üldotstarbelised lambid(kuni 1970. aastate keskpaigani kasutati terminit "tavavalgustusega lambid"). Kõige massiivsem hõõglampide rühm, mis on mõeldud üld-, kohalikuks ja dekoratiivseks valgustuseks. Alates 2008. aastast hakkas nende toodang vähenema, kuna mitmed riigid võtsid vastu seadusandlikud meetmed, mille eesmärk oli vähendada hõõglampide tootmist ja piirata nende kasutamist energia säästmise eesmärgil;
dekoratiivsed lambid toodetud lokkis kolbides. Levinumad on küünlakujulised kolvid läbimõõduga u. 35 mm ja sfääriline läbimõõduga umbes 45 mm;
kohalikud valgustuslambid, ehituselt sarnane üldotstarbelistele lampidele, kuid mõeldud madalale (ohutule) tööpingele - 12, 24 või 36 (42) V. Reguleerimisala - käsitsi (kaasaskantavad) lambid, samuti lokaalsed valgustuslambid tööstusruumides (tööpinkidel, töölauad jms, kus on võimalik juhuslik lambilöök);
valgustuslambid toodetud värvilistes pudelites. Eesmärk - erinevat tüüpi valgustuspaigaldised. Reeglina on seda tüüpi lambid väikese võimsusega (10-25 W). Tavaliselt värvitakse kolvid, kandes nende sisepinnale anorgaanilise pigmendi kihi. Harvemini kasutatakse väljast värviliste lakkidega (värviline zaponlak) värvitud kolbidega lampe, mille puuduseks on pigmendi kiire pleekimine ja lakikile eraldumine mehaaniliste mõjude tõttu;
peegeldatud hõõglambid neil on erikujuline kolb, millest osa on kaetud peegeldava kihiga (õhuke termiliselt pihustatud alumiiniumist kile). Peegeldamise eesmärk on lambi valgusvoo ruumiline ümberjaotamine, et seda antud ruuminurga piires kõige tõhusamalt kasutada. Peegli LN-de põhieesmärk on lokaalne lokaalne valgustus;
signaallambid kasutatakse erinevates valgustusseadmetes (teabe visuaalse kuvamise vahendid). Need on väikese võimsusega lambid, mis on mõeldud pikaks kasutuseaks. Tänapäeval asendatakse need LED-idega;
transpordilambid- äärmiselt lai rühm lampe, mis on mõeldud töötamiseks erinevatel sõidukitel (autod, mootorrattad ja traktorid, lennukid ja helikopterid, raudtee- ja metroovedurid ja vagunid, jõe- ja merelaevad). Iseloomulikud omadused: kõrge mehaaniline tugevus, vibratsioonikindlus, spetsiaalsete soklite kasutamine, mis võimaldab kitsastes tingimustes lampe kiiresti vahetada ja samal ajal vältida lampide iseeneslikku pesadest väljakukkumist. Mõeldud toiteallikaks sõidukite elektrivõrgust (6-220 V);
projektori lambid tavaliselt suure võimsusega (kuni 10 kW, varem toodeti kuni 50 kW lampe) ja kõrge valgustõhususega. Kasutatakse erinevatel eesmärkidel valgustusseadmetes (valgustus ja valgussignaal). Sellise lambi hõõgniit asetatakse tavaliselt kompaktsemalt tänu erilisele disainile ja parema teravustamise tagamiseks pirnis olevale vedrustusele;
optiliste instrumentide lambid, mille hulgas on kuni 20. sajandi lõpuni masstoodanguna toodetud. filmiprojektsiooniseadmete lampidel on kompaktselt virnastatud spiraalid, paljud on paigutatud spetsiaalse kujuga kolbidesse. Kasutatakse erinevates seadmetes (mõõteriistad, meditsiiniseadmed jne);

Spetsiaalsed lambid

Lüliti hõõglamp (24V 35mA)

Leiutamise ajalugu

Lamp Lodygin

Thomas Edisoni lamp süsinikkiust hõõgniidiga.

1809. aastal ehitab inglane Delarue esimese hõõglambi (plaatinaspiraaliga).
1838. aastal leiutas belglane Jobar söe-hõõglambi.
1854. aastal töötas sakslane Heinrich Göbel välja esimese "moodsa" lambi: söestunud bambusniit evakueeritud anumas. Järgmise 5 aasta jooksul töötas ta välja selle, mida paljud nimetavad esimeseks praktiliseks lambiks.
1860. aastal demonstreeris inglise keemik ja füüsik Joseph Wilson Swan esimesi tulemusi ja sai patendi, kuid raskused vaakumi saamisel viisid selleni, et Swani lamp ei töötanud kaua ja ebaefektiivselt.
11. juulil 1874 sai vene insener Aleksandr Nikolajevitš Lodygin hõõglambi patendinumbri 1619. Hõõgniidina kasutas ta evakueeritud anumasse asetatud süsinikvarda.
1875. aastal täiustas V.F.Didrikhson Lodõgini lampi, pumbates sellest õhku välja ja kasutades lambis mitut karva (kui üks põles läbi, lülitus järgmine automaatselt sisse).
Inglise leiutaja Joseph Wilson Swan sai 1878. aastal Briti patendi süsinikkiudlambile. Tema lampides oli kiud haruldases hapniku atmosfääris, mis võimaldas saada väga eredat valgust.
1870. aastate teisel poolel viis Ameerika leiutaja Thomas Edison läbi uurimistööd, mille käigus proovis niidina erinevaid metalle. 1879. aastal patenteerib ta plaatina hõõglambi. 1880. aastal pöördus ta tagasi süsinikkiu juurde ja lõi lambi, mille eluiga oli 40 tundi. Samal ajal leiutas Edison majapidamises kasutatava pöördlüliti. Vaatamata nii lühikesele elueale asendavad tema lambid seni kasutatud gaasivalgustust.
1890. aastatel leiutas A. N. Lodygin mitut tüüpi tulekindlatest metallidest hõõgniitidega lampe. Lodygin soovitas kasutada lampides volframniite (neid kasutatakse kõigis kaasaegsetes lampides) ja molübdeeni ning keerata hõõgniiti spiraali kujul. Ta tegi esimesed katsed lampidest õhku välja pumbata, mis hoidis hõõgniidi oksüdeerumist ja pikendas nende kasutusiga kordades. Esimene Ameerika kaubanduslik volframhõõgniidiga lamp toodeti hiljem Lodygini patendi alusel. Samuti valmistas ta gaasitäitega lampe (süsinikhõõgniidi ja lämmastikutäidisega).
Alates 1890. aastate lõpust on lambid ilmunud hõõgniidiga, mis on valmistatud magneesiumoksiidist, tooriumist, tsirkooniumist ja ütriumist (Nernsti lamp) või metallist osmiumist (Aueri lamp) ja tantaalist (Boltoni ja Feuerleini lamp)
1904. aastal said ungarlased dr Sandor Just ja Franjo Hanaman patendi volframhõõgniidi kasutamiseks lampides nr 34541. Ungaris toodeti esimesed sellised lambid, mis tulid turule Ungari ettevõtte Tungsram kaudu 1905. aastal.
1906. aastal müüs Lodygin volframniidi patendi ettevõttele General Electric. Samal 1906. aastal ehitas ta USA-s ja pani tööle volframi, kroomi ja titaani elektrokeemilise tootmise tehase. Volframi kõrge hinna tõttu leiab patent ainult piiratud rakendust.
1910. aastal leiutas William David Coolidge täiustatud meetodi volframhõõgniidi tootmiseks. Seejärel tõrjub volframniit välja kõik muud tüüpi kiud.
Ülejäänud probleemi hõõgniidi kiire aurustumisega vaakumis lahendas Ameerika teadlane, vaakumtehnoloogia valdkonna tuntud spetsialist Irving Langmuir, kes, töötades alates 1909. aastast General Electricus, tutvustas lambipirnide täitmist lambipirnidega. inertsed, täpsemalt rasked väärisgaasid (eriti argoon), mis pikendasid oluliselt nende tööaega ja suurendasid valgusvõimsust.

tõhusus ja vastupidavus

Vastupidavus ja heledus sõltuvalt tööpingest

Peaaegu kogu lambile antav energia muundatakse kiirguseks. Kaod soojusjuhtivuse ja konvektsiooni tõttu on väikesed. Kuid inimsilma jaoks on selle kiirguse lainepikkuste jaoks saadaval vaid väike vahemik. Põhiosa kiirgusest jääb nähtamatus infrapunavahemikus ja seda tajutakse soojusena. Hõõglampide efektiivsus saavutab maksimaalse väärtuse 15% temperatuuril umbes 3400. Praktiliselt saavutatavatel temperatuuridel 2700 (tüüpiline 60 W lamp) on kasutegur 5%.

Temperatuuri tõustes hõõglambi efektiivsus suureneb, kuid samal ajal väheneb oluliselt selle vastupidavus. Hõõgniidi temperatuuril 2700 on lambi eluiga ligikaudu 1000 tundi, temperatuuril 3400 aga vaid paar tundi. Nagu on näidatud parempoolsel joonisel, kui pinget suurendada 20%, heledus kahekordistub. Samal ajal väheneb eluiga 95%.

Toitepinge vähendamine, kuigi see vähendab efektiivsust, kuid suurendab vastupidavust. Nii et pinge poole võrra alandamine (näiteks jadamisi ühendamisel) vähendab efektiivsust umbes 4-5 korda, kuid pikendab eluiga peaaegu tuhat korda. Seda efekti kasutatakse sageli siis, kui on vaja pakkuda usaldusväärset turvavalgustust ilma erilisi heleduse nõudeid esitamata, näiteks trepikodades. Tihti on selleks vahelduvvoolu toitel lamp dioodiga järjestikku ühendatud, mille tõttu voolab vool lampi ainult poole tsükli jooksul.

Kuna hõõglambi kasutusea jooksul tarbitud elektrienergia maksumus on kümme korda suurem kui lambi enda maksumus, on olemas optimaalne pinge, mille juures on valgusvoo maksumus minimaalne. Optimaalne pinge on nimipingest veidi kõrgem, seega on toitepinge alandamise teel vastupidavuse suurendamise viisid majanduslikust seisukohast absoluutselt kahjumlikud.

Hõõglambi piiratud kasutusiga on vähemal määral tingitud hõõgniidi materjali aurustumisest töötamise ajal ja suuremal määral hõõgniidis tekkivast ebahomogeensusest. Hõõgniitmaterjali ebaühtlane aurustumine põhjustab õhukeste suurenenud elektritakistusega alade tekkimist, mis omakorda toob sellistes kohtades kaasa materjali veelgi suurema kuumenemise ja aurustumise. Kui üks neist kitsendustest muutub nii õhukeseks, et hõõgniidi materjal sulab või aurustub täielikult, katkeb vool ja lamp ei tööta.

Hõõgniidi suurim kulumine tekib siis, kui lambile pinge rakendatakse järsult, mistõttu on võimalik selle kasutusiga märkimisväärselt pikendada erinevate pehmekäivitusseadmete abil.

Volframfilamendi külmatakistus on ainult 2 korda kõrgem kui alumiiniumil. Lambi läbipõlemisel juhtub sageli, et vasktraadid, mis ühendavad aluse kontakte spiraalihoidjatega, põlevad läbi. Niisiis, tavaline 60 W lamp tarbib sisselülitamise hetkel üle 700 W ja 100 W lamp rohkem kui kilovati. Kui spiraal soojeneb, suureneb selle takistus ja võimsus langeb nimiväärtuseni.

Tippvõimsuse tasandamiseks võib kasutada soojenemisel tugevalt langeva takistusega termistoreid, mahtuvuse või induktiivsuse kujul reaktiivset liiteseadet, hämardajaid (automaatseid või manuaalseid). Lambi pinge tõuseb spiraali soojenemisel ja seda saab kasutada liiteseadise šuntimiseks automaatikaga. Ilma liiteseadet välja lülitamata võib lamp kaotada 5–20% võimsusest, mis võib olla kasulik ka ressursi suurendamiseks.

Sama võimsusega madalpinge hõõglampidel on pikem eluiga ja valgusvõimsus tänu hõõglambi korpuse suuremale ristlõikele. Seetõttu on mitme lambiga valgustites (lühtrites) soovitatav kasutada madalama pinge jaoks lampide jadaühendust, mitte lampide paralleelühendust võrgupinge jaoks. Näiteks kuue paralleelselt ühendatud 220V 60W lambi asemel kasutage kuut järjestikku ühendatud 36V 60W lampi ehk asendage kuus peenikest spiraali ühe paksuga.

Tüüp	Suhteline valgusvõimsus	Valgusvõimsus (luumen / vatt)
Hõõglamp 40 W	1,9 %	12,6
Hõõglamp 60W	2,1 %	14,5
Hõõglamp 100 W	2,6 %	17,5
Halogeenlambid	2,3 %	16
Halogeenlambid (kvartsklaasiga)	3,5 %	24
Kõrge temperatuuriga hõõglamp	5,1 %	35
Must korpus temperatuuril 4000 K	7,0 %	47,5
Must korpus temperatuuril 7000 K	14 %	95
Ideaalne valge valgusallikas	35,5 %	242,5
Ideaalne monokromaatiline 555 nm (roheline) allikas	100 %	683

Allpool on toodud Venemaal populaarsete tavaliste läbipaistvate pirnikujuliste hõõglampide võimsuse ja valgusvoo ligikaudne suhe, E27 alus, 220 V.

Hõõglampide sordid

Hõõglambid jagunevad (asendatud tõhususe suurendamise järjekorras):

Vaakum (kõige lihtsam)
Argoon (lämmastik-argoon)
Krüpton (ligikaudu +10% heledus argoonist)
Ksenoon (2 korda heledam kui argoon)
Halogeen (täiteaine I või Br, 2,5 korda heledam kui argoon, pikk kasutusiga, ei meeldi alapõlemine, kuna halogeentsükkel ei tööta)
Kahe pirniga halogeen (tõhusam halogeentsükkel tänu sisemise pirni paremale kuumutamisele)
Ksenoon-halogeen (täiteaine Xe + I või Br, kõige tõhusam täiteaine, kuni 3 korda heledam kui argoon)
Ksenoon-halogeen IR-reflektoriga (kuna suurem osa lambi kiirgusest jääb IR-vahemikku, siis IR-kiirguse peegeldumine lampi suurendab oluliselt efektiivsust; need on valmistatud jahilampide jaoks)
Hõõglamp kattega, mis muudab infrapunakiirguse nähtavaks vahemikuks. Arendatakse kõrgtemperatuurse fosforiga lampe, mis kuumutamisel kiirgavad nähtavat spektrit.

Hõõglampide eelised ja puudused

Eelised:

tipptasemel masstootmine
odav
väike suurus
juhtimisseadme puudumine
tundlikkus ioniseeriva kiirguse suhtes
puhtalt aktiivne elektritakistus (ühiku võimsustegur)
kiire käivitamine
madal tundlikkus voolukatkestuste ja voolupingete suhtes
mürgiste komponentide puudumine ja sellest tulenevalt kogumise ja kõrvaldamise infrastruktuuri puudumine
võime töötada mis tahes vooluga
pinge polaarsuse tundlikkus
võimalus toota lampe mitmesuguste pingete jaoks (voldi murdosast sadade voltideni)
vahelduvvoolul töötades ei vilgu (oluline ettevõtetes).
vahelduvvoolul töötades ei kosta
pidev emissioonispekter
meeldiv ja harjumuspärane spekter
vastupidavus elektromagnetilisele impulsile
võimalus kasutada heleduse juhtnuppe
ei karda madalaid ja kõrgeid ümbritseva õhu temperatuure, vastupidav kondensaadile

Puudused:

Impordi-, ostu- ja tootmispiirangud

Seoses vajadusega säästa energiat ja vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid atmosfääri, on paljud riigid kehtestanud või kavatsevad kehtestada hõõglampide tootmise, ostmise ja impordi keelu, et sundida neid asendama energiasäästlikega. kompaktluminofoor-, LED-, induktsioon- jne) lambid.

Venemaal

Mõnedel andmetel saavutati 1924. aastal kartelliliikmete vahel kokkulepe piirata hõõglampide eluiga 1000 tunnini. Samal ajal olid kõik kartelllampide tootjad kohustatud säilitama ranget tehnilist dokumentatsiooni, et järgida meetmeid, et vältida lampide elutsükli 1000-tunnist ületamist.

Lisaks töötas kartell välja praegused Edisoni baasstandardid.

Vaata ka

Märkmed

Valgete LED-lampidega lambid pärsivad melatoniini tootmist - Gazeta.Ru | Teadus
Ostke saidilt GoodMart.com tööriistu, valgustust, elektrit ja DataCommi tarvikuid
Fotolamp // Fotokinotehnika: Entsüklopeedia / Peatoimetaja E. A. Iofis. - M .: Nõukogude entsüklopeedia, 1981.
E. M. Goldovski. Nõukogude kinematograafia. NSVL Teaduste Akadeemia kirjastus, Moskva-Leningrad. 1950, C. 61
Elektrivalgustuse leiutamise ja arendamise ajalugu
David Charles. Leiutuste kuningas Thomas Alva Edison
Elektrotehnika entsüklopeedia. Elektrivalgustuse leiutamise ja arendamise ajalugu
A. de Lodyguine, USA Patent 575 002 "Hõõglampide valgustus". Avaldus 4. jaanuaril 1893. a .
G.S. Landsberg. Füüsika algõpik (vene keel). Arhiveeritud originaalist 1. juunil 2012. Vaadatud 15. aprillil 2011.
et: hõõglamp
[Hõõglamp]- artikkel Brockhausi ja Efroni väikesest entsüklopeedilisest sõnastikust
Tungsrami ajalugu (PDF). arhiveeritud(Inglise)
Ganz ja Tungsram – 20. sajand. (pole saadaval link - lugu) Vaadatud 4. oktoober 2009.
A. D. SMIRNOV, K. M. ANTIPOV Teatmeteoste energia. Moskva, Energoatomizdat, 1987.
Keefe, T.J. Valguse olemus (2007). Arhiveeritud originaalist 1. juunil 2012. Vaadatud 5. novembril 2007.
Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, I osa (1996). Arhiveeritud originaalist 1. juunil 2012. Vaadatud 16. aprillil 2006.
must keha nähtav spekter
Vaadake heleduse funktsiooni.
Hõõglambid, omadused. Arhiveeritud originaalist 1. juunil 2012.
Taubkin S. I. Tulekahju ja plahvatus, nende ekspertiisi tunnused - M., 1999 lk. 104
1. septembril lõpeb EL-is 75-vatiste hõõglampide müük.
EL piirab 1. septembrist hõõglampide müüki, eurooplased on õnnetud. Interfax-Ukraina.
Medvedev tegi ettepaneku keelata "Iljitši lambid", Lenta.ru, 02.07.2009.
Vene Föderatsiooni 23. novembri 2009. aasta föderaalseadus nr 261-FZ "Energiasäästu ja energiatõhususe parandamise ning teatud Vene Föderatsiooni seadusandlike aktide muutmise kohta".
Saboteeri vetoõigust , Lenta.ru, 28.01.2011.
"Lisma" alustas uue hõõglampide seeria SUE RM "LISMA" tootmist.
Vajadus leiutiste järele on kaval: müügile ilmusid 95 W hõõglambid, EnergoVOPROS.ru.

Plancki funktsioonil on maksimum, mille asukoht lainepikkuseskaalal sõltub temperatuurist. See maksimum nihkub temperatuuri tõustes lühemate lainepikkuste suunas (Wieni nihkeseadus). Nähtava kiirguse saamiseks on vajalik, et temperatuur oleks suurusjärgus mitu tuhat kraadi, ideaalis 5770 (Päikese pinna temperatuur). Mida madalam on temperatuur, seda väiksem on nähtava valguse osakaal ja seda rohkem "punane" kiirgus paistab.

36 W hõõglamp

Osa hõõglambi tarbitavast elektrienergiast muundub kiirguseks, osa kaob soojusjuhtivuse ja konvektsiooni protsesside tulemusena. Vaid väike osa kiirgusest jääb nähtava valguse piirkonda, suurem osa infrapunakiirgusest. Lambi efektiivsuse suurendamiseks ja maksimaalse "valge" valguse saamiseks on vaja tõsta hõõgniidi temperatuuri, mida omakorda piiravad hõõgniidi materjali omadused – sulamistemperatuur. Ideaalne temperatuur 5770 K on kättesaamatu, sest sellel temperatuuril mis tahes teadaolev materjal sulab, laguneb ja lakkab elektrit juhtimast. Kaasaegsetes hõõglampides kasutatakse maksimaalse sulamistemperatuuriga materjale - volframi (3410 ° C) ja väga harva osmiumi (3045 ° C).

Praktiliselt saavutatavatel temperatuuridel 2300–2900 ° C eraldub kaugel valgest ja mitte päevavalgust. Sel põhjusel kiirgavad hõõglambid valgust, mis tundub rohkem "kollakaspunane" kui päevavalgus. Valguse kvaliteedi iseloomustamiseks nn. Värviline temperatuur.

Nendel temperatuuridel normaalses õhus muutuks volfram koheselt oksiidiks. Sel põhjusel on volframniit kaitstud neutraalgaasiga (tavaliselt argooniga) täidetud klaaspirniga. Esimesed lambid valmistati evakueeritud kolbidega. Kõrgel temperatuuril vaakumis aurustub volfram aga kiiresti, muutes hõõgniidi õhemaks (mis põhjustab selle kiiret läbipõlemist) ja tumeneb klaaskolb, kui see sellele ladestub. Hiljem täideti kolvid keemiliselt neutraalsete gaasidega. Vaakumkolve kasutatakse nüüd ainult väikese võimsusega lampide jaoks.

Disain

Hõõglamp koosneb alusest, kontaktjuhtmetest, hõõgniidist, kaitsmest ja klaaspirnist, mis on täidetud puhvergaasiga ja kaitseb hõõgniiti keskkonna eest.

Kolb

Klaaspirn kaitseb hõõgniiti ümbritsevas õhus põlemise eest. Kolvi mõõtmed määratakse hõõgniitmaterjali sadestumise kiirusega. Suurema võimsusega lambid nõuavad suuremaid kolbe, et ladestunud hõõgniit jaotuks suuremale pinnale ega avaldaks tugevat mõju läbipaistvusele.

puhvergaas

Esimeste lampide kolvid evakueeriti. Kaasaegsed lambid on täidetud puhvergaasiga (v.a väikese võimsusega lambid, mis on ikka tehtud vaakum). See vähendab hõõgniitmaterjali aurustumiskiirust. Sel juhul soojusjuhtivuse tõttu tekkivaid soojuskadusid vähendatakse, valides võimalusel kõige raskemate molekulidega gaasi. Lämmastiku-argooni segud on aktsepteeritud kompromiss kulude vähendamise osas. Kallimad lambid sisaldavad krüptooni või ksenooni (moolmassid: lämmastik: 28,0134/mol; argoon: 39,948/mol; krüptoon: 83,798/mol; ksenoon: 131,293/mol)

Filament

Hõõglambi (Osram 200 W) topeltspiraal kontaktjuhtmete ja hõõgniidihoidjatega

Vilkuvates lampides on hõõgniidiga järjestikku ehitatud bimetalllüliti. Tänu sellele töötavad sellised lambid iseseisvalt vilkuvas režiimis.

sokkel

Ahela avamiseks kaare süttimisel ja toiteahela ülekoormamise vältimiseks on lambi konstruktsioonis kaitse. See on tükk õhukest traati ja asub hõõglambi põhjas. Kodumajapidamislampide puhul, mille nimipinge on 220, on sellised kaitsmed tavaliselt arvestatud 7 vooluga.

tõhusus ja vastupidavus

Vastupidavus ja heledus sõltuvalt tööpingest

Toitepinge vähendamine, kuigi see vähendab efektiivsust, kuid suurendab vastupidavust. Nii et pinge poole võrra alandamine (näiteks jadamisi ühendamisel) vähendab oluliselt efektiivsust, kuid pikendab eluiga peaaegu tuhat korda. Seda efekti kasutatakse sageli siis, kui on vaja pakkuda usaldusväärset turvavalgustust ilma erilisi heleduse nõudeid esitamata, näiteks trepikodades. Tihti on selleks vahelduvvoolu toitel lamp dioodiga järjestikku ühendatud, mille tõttu voolab vool lampi ainult poole perioodi jooksul.

Valdav osa hõõgniidi kulumisest tekib siis, kui lamp on ootamatult pingestatud, mistõttu on erinevate pehmekäivitite abil võimalik oluliselt pikendada selle kasutusiga. Volframfilamendi külmatakistus on ainult 2 korda kõrgem kui alumiiniumil. Lambi läbipõlemisel juhtub sageli, et vasktraadid, mis ühendavad aluse kontakte spiraalihoidjatega, põlevad läbi. Niisiis, tavaline 60 W lamp tarbib sisselülitamise hetkel üle 700 W ja 100 W lamp rohkem kui kilovati. Kui spiraal soojeneb, suureneb selle takistus ja võimsus langeb nimiväärtuseni.

Tippvõimsuse tasandamiseks võib kasutada soojenemisel tugevalt langeva takistusega termistoreid, reaktiivballasti mahtuvuse või induktiivsuse kujul. Lambi pinge tõuseb spiraali soojenemisel ja seda saab kasutada liiteseadise šuntimiseks automaatikaga. Ilma liiteseadet välja lülitamata võib lamp kaotada 5–20% võimsusest, mis võib olla kasulik ka ressursi suurendamiseks.

tüüp	tõhusust	Valgusvõimsus (luumen/vatt)
40 W hõõglamp	1.9 %	12.6
60 W hõõglamp	2.1 %	14.5
100 W hõõglamp	2.6 %	17.5
Halogeenlambid	2.3 %	16
Metallhalogeniidlamp (kvartsklaasiga)	3.5 %	24
Kõrge temperatuuriga hõõglamp	5.1 %	35
Must korpus temperatuuril 4000 K	7.0 %	47.5
Must korpus temperatuuril 7000 K	14 %	95
Ideaalne valge valgusallikas	35.5 %	242.5
Ideaalne monokromaatiline 555 nm (roheline) allikas	100 %	683

Halogeenlambid

Halogeenlamp

Lampide arenduse uus suund on nn. IRC- halogeenlambid (IRC tähistab infrapunakatet). Selliste lampide pirnidele kantakse spetsiaalne kate, mis laseb läbi nähtavat valgust, kuid viivitab infrapuna- (soojus)kiirgust ja peegeldab selle tagasi spiraali. Tänu sellele väheneb soojuskadu ja selle tulemusena suureneb lambi efektiivsus. Firma sõnul.

Kuigi IRC halogeenlambid ei saavuta päevavalguslampide efektiivsust, on nende eeliseks see, et neid saab kasutada tavaliste halogeenlampide otseseks asenduseks.

Spetsiaalsed lambid

Projektsioonilambid - dia- ja filmiprojektoritele. Neil on suurenenud heledus (ja vastavalt suurenenud hõõgniidi temperatuur ja vähenenud kasutusiga); tavaliselt asetatakse niit nii, et helendav ala moodustab ristküliku.
Kahekordse hõõgniidiga pirnid auto esituledele. Üks niit kaugtuledele, teine lähituledele. Lisaks sisaldavad sellised lambid ekraani, mis lähitulede režiimis lõikab ära kiired, mis võivad vastutulevaid juhte pimestada.

Leiutamise ajalugu

Thomas Alva Edison

Kuidas hõõglamp töötab?

Retropirn on ilus asi, selles pole kahtlust. Aga kuidas see kõik on korraldatud? Mille poolest erineb Edisoni lambipirn tavalisest? Ausalt öeldes peaaegu mitte midagi. Nüüd paneme kõik riiulitele.

Esiteks määratlus.hõõglamp- Valgusallikas , milles valgus kiirgab spiraali, see on ka hõõgniit, see on ka hõõgkeha, mida kuumutatakse elektrivooluga kõrge temperatuurini. Kõige sagedamini kasutatav spiraal on valmistatud näiteks tulekindlast metallist volfram või süsinikniit. Küttekeha oksüdeerumise vältimiseks kokkupuutel õhuga asetatakse see vaakumisse, pumbates õhku klaaskolvist välja.

Tööpõhimõte

Igas hõõglambis, olgu see tavaline või retro, kasutatakse seda läbiva juhi kuumutamise efekti. elektrivool. Hõõgniidi temperatuur tõuseb pärast elektriahela sulgemist. Nähtava kiirguse saamiseks on vajalik, et kiirgava keha temperatuur ületaks 570 kraadi (pimedas inimsilmale nähtava punase sära alguse temperatuur). Inimese nägemise jaoks vastab optimaalne, füsioloogiliselt kõige mugavam nähtava valguse spektraalne koostis kiirgusele, mille Päikese fotosfääri pinnatemperatuur on 5770 K. Siiski ei ole teada tahkeid aineid, mis taluksid päikese fotosfääri temperatuuri ilma hävimiseta, seetõttu jäävad hõõglambi hõõgniitide töötemperatuurid vahemikku 2000–2800 C. Hõõgkehades kasutatakse tulekindlat ja suhteliselt odavat volframi. kaasaegsed hõõglambid ( sulamistemperatuur 3410 °C), reeniumi ja (väga harva) osmiumi. Seetõttu nihutatakse hõõglampide spekter spektri punasele osale. Nähtava valguse piirkonnas asub vaid väike osa elektromagnetkiirgusest, millest põhiosa langeb infrapunakiirgust ja seda tajutakse soojusena. Mida madalam on hõõglambi keha temperatuur, seda väiksem on selle osakaal kuumutatud juhtmele tarnitud energia muudetakse kasulikuks nähtav kiirgus, ja kiirgus tundub veelgi "punasem". Sellest tulenevalt erinevad retro-lambipirnid tavapärastest selle poolest, et need soojendavad hõõgniiti nõrgemini. Tänu sellele aurustub hõõgniit aeglasemalt ja toimib kauem.

Retro pirnid, muide, on samuti kasulikud. Tüüpilistel hõõglampide temperatuuridel 2200–2900 K kiirgab päevavalgusest erinevat kollakat valgust. Õhtul soe< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку melatoniin, mis on regulatsiooni jaoks oluline ööpäevased tsüklid keha (selle sünteesi rikkumine kahjustab tervist).

Kõrgel temperatuuril atmosfääriõhus oksüdeerub volfram kiiresti, moodustades hermeetilisuse kaotamisel lambi sisepinnale iseloomuliku valge katte. Sel põhjusel asetatakse volframhõõgniidi korpus suletud kolbi, millest lambi valmistamise ajal pumbatakse õhk välja. Veelgi sagedamini on ka gaasiga täidetud lambid: nendes on pirn täidetud inertgaasiga - tavaliselt argoon. Suurenenud rõhk gaasiga täidetud lampide pirnis vähendab volframhõõgniidi aurustumiskiirust. See mitte ainult ei pikenda lambi eluiga, vaid võimaldab ka hõõgniidi korpuse temperatuuri tõusta. Seega helendav tõhusust suureneb ja emissioonispekter läheneb valgele. Gaasiga täidetud lambi pirni sisepind tumeneb aeglasemalt, kui hõõgniitmaterjali pihustada töötamise ajal, nagu vaakumlambi puhul. Retro lambipirnid on tavaliselt valmistatud vaakumpirnidega, kuid mõned tootjad teevad need gaasiga täidetud.

Disain

Hõõglambi disain. Diagrammil: 1 - kolb; 2 - kolvi õõnsus; 3 - niit (hõõgniidi korpus); 4, 5 - elektroodid; 6 - niidi konksud-hoidjad; 7 - lambijalg; 8 - kaitse; 9 - põhijuhtum; 10 - aluse isolaator (klaas); 11 - aluse põhja kontakt.

Hõõglampide konstruktsioonid on väga mitmekesised, kuid tarbijate erinevused seisnevad peamiselt võimsuses, pirni kujus ja suuruses ning aluse tüübis.

Filament

Hõõgniitkehade kujud on väga mitmekesised ja sõltuvad lampide funktsionaalsest otstarbest. Esimeste lampide hõõgniidi korpus oli valmistatud kivisüsi. Kaasaegsetes lampides kasutatakse neid peaaegu eranditult spiraalid alates volfram. Hõõgniidi keha suuruse vähendamiseks antakse sellele tavaliselt spiraali kuju. Retropirnide puhul, kus on oluline kunstiline efekt, kinnitatakse spiraal vastavalt kunstilise efekti saavutamiseks vajalikule, näiteks imiteeritakse spiraali ajaloolistes Edisoni lambipirnides. Tavaliste lambipirnide puhul on spiraal sageli kuusnurga kujuline, et tagada ühtlane kuma.

sokkel

Sokli kuju koos tavalise hõõglambi niit tehti ettepanek Joseph Wilson Swan või teiste allikate kohaselt Lewis Howard Latimer - Edisoni firmas. Sokli suurused on standardiseeritud. Kodumajapidamislampides kõige levinum Edisoni alused E14, E27 ja E40 (number näitab välisläbimõõtu mm).

USA ja Kanada kasutavad erinevaid sokleid (see on osaliselt tingitud muu pinge võrkudes- 110 V, nii et muud mõõdud soklid takistavad erineva pinge jaoks mõeldud Euroopa lampide juhuslikku sissekeeramist: E12 (kandel), E17 (keskmine), E26 (standard või keskmine), E39 (mogul).

Huvitavaid fakte

"Sajanda aasta lamp"

Ameerika Ühendriikides on Californias Livermore'i ühes tuletõrjeosakonnas 60-vatine käsitsi valmistatud lamp, mida tuntakse Centennial Lamp nime all. See on pidevalt põlenud üle 114 aasta, alates 1901. aastast. Lambi jaoks ebatavaliselt suure ressursi pakkus peamiselt töötamine väikese võimsusega (4 vatti), sügaval lühikese vahemaa tagant ja väga madala efektiivsusega. Pirn kaasasGuinnessi rekordite raamat aastal 1972. Selle konkreetse lambipirni fotod avaldatakse sageli "retro-lambipirnina" ...
NSV Liidus anti hõõglambile pärast leninliku GOELRO plaani elluviimist hüüdnimi "Iljitši lambipirn". Tänapäeval nimetatakse seda kõige sagedamini lihtsaks hõõglambiks, mis ripub laes elektrijuhtmel ilma laeta.
Tavalise lambipirni valmistamiseks on vaja vähemalt 7 metalli.

Pärast ahela sulgemist (näiteks lüliti vajutamisel) hakkab hõõgniidi korpust läbima elektrivool, mis teatud temperatuuri saavutamisel kiirgab inimsilmale nähtavat kiirgust. Kui temperatuur jõuab 570 ° C-ni, näeb inimene pimedas keha poolt kiirgavat punast sära ja hõõglambi hõõgniidi standardne töötemperatuur on vahemikus 2000–2800 ° C. Mida madalam on hõõglambi keha temperatuur, seda punasem on kiirgus (värviedastuse kohta leiate lisateavet artiklist). Tavalise lambipirni tööpõhimõtte paremaks mõistmiseks on vaja mõista disaini ja kohustuslikke elemente, mille hulka kuuluvad pirn, hõõgniidi korpus ja voolujuhtmed.

Tavaline lambipirn on pirnikujuline ja koosneb järgmistest osadest:

Kolb. See on valmistatud sooda-lubi silikaatklaasist, see võib olla läbipaistev, matt, piimjas, opaal, peegel (peegeldav). Kui lambipirni kasutatakse väikeses ruumis ilma laeta, siis pöörake tähelepanu härmatise või piimapirniga lambipirnidele, kuna nende valgusvoog on vastavalt 3% ja 20% väiksem kui läbipaistvate lampide valgusvoog. Samuti saab kolbe väljastpoolt katta dekoratiivvärvide, lakkide ja keraamikaga.
puhvergaas(kolvi õõnsus). Spiraali (soojuskeha) oksüdeerumise vältimiseks pumbatakse kolvist õhk välja, tekitades sees vaakumi. Kuid tänapäeval kasutatakse vaakumit ainult väikese võimsusega lambipirnides ja enamik kaasaegseid mudeleid on täidetud inertgaasiga, mis suurendab hõõgumise tugevust. Vastavalt gaasilise keskkonna koostisele võib hõõglambid jagada: vaakumlambid, gaasiga täidetud (ksenoon, krüptoon, lämmastiku segu argooniga jne), halogeenlambid.
Särav keha. Enamasti on see valmistatud ümmargust traadist, harvemini - ribametallist. Lambipirnide esimestes mudelites kasutati süsinikhõõgniiti, kaasaegsetes - volframist või osmium-volframi sulamist valmistatud spiraali.
Praegused sisendid(pliitraat).
Glow body hoidjad(molübdeenihoidjad).
Jalg(shtengel ja lambijalg).
Praeguse müügivihje väline link.
sulav link(kaitse)
Sokli korpus.
Sokli klaasist isolaator.
Sokli alumine kontakt.

Millised on hõõglampide tüübid/tüübid?

Hõõglampide klassifikatsioon on üsna hargnenud, kuna see võtab arvesse paljusid omadusi.

Sokli tüübi järgi levinumad on keermestatud ja pin. Igapäevaelus võib kõige sagedamini leida Edisoni keermestatud alust, mida tähistatakse tähega E, mille kõrvale on kirjutatud selle läbimõõt millimeetrites, näiteks E10, E14, E27 ja E40.

Kolvi kujul hõõglampe on erineva suurusega, alates tavalisest pirnikujulisest kuni lokkis, keerdunud jne. Mõnel juhul on pirni suurus ja kuju (nagu ka peegeldavate alade olemasolu) seotud hõõglambi asukohaga kasutatakse, samas kui muudel juhtudel on see seotud dekoratiivse funktsiooniga.

Hõõglambid: omadused ja märgistus

Hõõglambi valimiseks peate õppima, kuidas lugeda selle märgistust, mis on tähtede ja numbrite kombinatsioon. Märgistuse täheosa tähistab toote omadusi ja kujundust, näiteks:

B- bispiraal

BO– bispiraal opaalkolviga, mis on täidetud argooniga

eKr– bispiraal, kolb täidetakse krüptooniga

DB– hajutada kolvi sees matiga

IN- vaakum

G- gaasiga täidetud

KOHTA– opaalkolbiga

M– piimakolbiga

W- sfääriline

W- peegel (ZK - kontsentreeritud valguskõver, ZSH - laiendatud kõver)

MO- kasutatakse kohalikuks valgustuseks

Numbrid näitavad pingevahemikku ja võimsust. Seega saab märgistuse B 220...230 60 dešifreerida järgmiselt: 60 W bispiraalne hõõglamp, mis on mõeldud pingevahemikule 220–230 V.

Millised on hõõglambi puudused / eelised?

Hõõglampide eeliste hulka kuuluvad:

odav;
lai võimsusvahemik;
katkematu töö madalpingel (valgustuse intensiivsuse vähenemisega);
vastupidavus väiksematele pingelangustele (koos võimaliku kasutusea lühenemisega);
mugav värvitemperatuur (soe);
oskus kasutada märgades kohtades;
töö lihtsus.

Puuduste hulka kuuluvad:

tugev kuumenemine (tuleohtliku olukorra tekitamine);
lühike kasutusiga;
madal valgusvõimsus (tõhusus<4%)
valguse väljundi sõltuvus pingest;
kolvi purunemise oht;
haprus.

Kuidas pikendada hõõglambi eluiga?

Nagu varem mainitud, ulatub tootja poolt eeldatud hõõglampide eluiga keskmiselt 750-1000 tunnini, kuid praktikas põlevad need läbi palju sagedamini. See on tingitud pragude tekkimisest ja volframhõõgniidi hävimisest (ülekuumenemise ja aurustumise tõttu). Lambi eluea pikendamiseks tuleks esmalt kõrvaldada võimalikud läbipõlemise põhjused.

Pingevahemik. Erinevate hõõglampide puhul näitavad tootjad mitte ühte pinge väärtust, vaid vahemikku: 125..135, 220..230, 230..240V jne. Kui teie korteri vooluringis pinge ületab etteantud väärtuse, siis põleb lamp kiiremini läbi, seetõttu ei saa 230V pingel valida lambipirni parameetritega 215..220V. Seega, kui pinge on vaid 6% kõrgem, lüheneb kasutusiga poole võrra.
Vibratsioonid. Vibratsioonitingimustes raiskab hõõgniit oma ressurssi kiiremini, seetõttu on kaasaskantavate seadmete kasutamisel parem liikuda väljalülitatud valgusega.
Kassett. Kui märkate, et lambipirnid põlevad kõige sagedamini samas kassetis läbi, peaksite selle välja vahetama või kontakte kontrollima. Sama võimsusega lambid tuleks panna ka mitme lambipesaga lühtrisse.
Pingelangus. Kui alandate võrgus pinget vaid 8%, peab pirn vastu 3,5 korda kauem. Langetamiseks võite pooljuhtdioodi ühendada lambiga järjestikku.

Kõige kauem põlev hõõglamp kannab nime "Centenary Lamp", see asub Livermore'i (California) tuletõrjeosakonnas. Väga väikese võimsusega (4 vatti), paksu süsiniku hõõgniidiga (8 korda paksem kui meie aja tavapirnid) ja katkematu kasutusega ilma välja- ja sisselülitamiseta on see seal töötanud alates 1901. aastast.

Kuidas ühendada hõõglamp läbi dioodi

Lambi eluea pikendamiseks (ja samal ajal elektrienergia säästmiseks) saate selle ühendada dioodi kaudu. Dioodi valimisel tuleb tähelepanu pöörata sellistele parameetritele nagu maksimaalne pärivool (+ impulsis) ja maksimaalne pöördpinge. Ülesande hõlbustamiseks ja mitte kõigi parameetrite arvutamiseks on siin tabel:

Konstruktsiooni kokkupanemiseks vajate:

1 töökorras pirn E27
1 mittetöötav pirn E27 (või alus sellest);
diood;
jootekolb.

Montaažiprotsess. Jootme dioodi töötava lambipirni alusel oleva plaastri külge. Eraldame aluse hoolikalt läbipõlenud lambipirnist, teeme sellesse augu ja ajame dioodi teise “jala” läbi. Eemaldatud otsa jootme eemaldamiskohale, seejärel jootme mõlemad alused kokku.

Lihtsam viis: ühendage diood ühe otsaga lüliti klemmiga ja teine ots juhtmega, mis viib lambipirni.

Kuidas pikendab diood hõõglambi eluiga?

Enamasti põleb hõõgniit toite sisselülitamise hetkel (lüliti sisselülitamisel) läbi, kuna külm mähis kuumeneb liiga kiiresti. Pooljuhtdiood vähendab voolu ja võimaldab volframil soojeneda järk-järgult, aeglasemalt. Lambipirn hakkab märgatavalt vilkuma, kuna vool liigub poollainetena.