Millest koosneb hõõglamp - diagramm ja seade

Kunstliku valgustuse loomiseks kasutatakse sageli tavalist hõõglampi. See element on kõigile tuttav juba NSV Liidu aegadest. Klaaspirn, kassett ja spiraal on toote peamised nähtavad osad. See, kuidas hõõglamp seestpoolt töötab, on huvitav nii algajatele kui ka professionaalsetele käsitöölistele.

Lambipirni leiutamise ajalugu

Toodet kujundasid ja viimistlesid paljud teadlased erinevatel perioodidel. Esimese elektrikaare süütas teadlane V.V. aastal 1802. Leiutis koosnes kahest süsinikvardast, mis ühendati galvaanilise aku poolustega. Nende lähenemise hetkel tekkis elektrilahendus ja elementide kohale tekkis helendav kaar. Sellise lambi kasutamine igapäevaelus oli võimatu mitmel põhjusel - disaini ebamugavus, süsinikvarraste kiire läbipõlemine. Kuid maailma teadlased hakkasid mõistma, millest lampi teha.

70 aastat hiljem, 1872. aastal, Lodygin A.N. sai patendi hõõglambile. Spiraalina kasutati retordisöe varrast, mis oli klaaskatte all.

Juba 1880. aastal, 10. mail, varustati Peterburis Liteinõi sillal tänavavalgustus Lodõgini lambipirniga. Valgusallika kasutusiga oli vaid 2 kuud (süsinikuvarda läbipõlemiseni).

1880. aastal tutvustas Thomas Edison USA-s Lodygini täiustatud hõõglampi. Tal õnnestus klaaskolvist õhk eemaldada, mis tagas spiraali pikema põlemise ja heledama kuma. Edison disainis ka keermega aluse lambi pesasse keeramiseks.

1910. aastal otsustati volframniit selle kasutusea pikendamiseks spiraaliks keerata. Seega töötab toode algse 50-100 tunni asemel nüüd koguni 1000 tundi.

Soojuskiirguse tekitamise põhimõtet kasutatakse ka halogeenluminofoorlampide tootmisel.

Millest lamp koosneb?

Hõõglambi struktuur ja skeem näeb välja selline:

• pirnikujuline või ümmargune klaaskolb;
• hõõgniidi korpus (volfram- või süsinikfilament), mis asub selles kahel konksuhoidikul;
• kaks elektroodi;
• kaitsme;
• jalg;
• alus (korpus) isolaatoriga;
• selle kontakt (alumine).

Volframhõõgniidi (spiraal, hõõgniit) oksüdeerumine elimineeritakse, asetades selle vaakumisse või gaasilisse keskkonda. Nad täidavad klaaskolbi.

Elektrilised parameetrid

Kõik lambid on toodetud erinevatele pingetele. Kuna tulekindla metalli volframi eritakistus on madal, on kerge elemendi ehitamiseks vaja pikka traati. Seega ulatub hõõgniit lambipirnis sageli 50 mikromeetrini. Kui valgus on sisse lülitatud, läbib hõõgniidi korpust 10-14 korda töövoolu ületav vool.Mida rohkem niit soojeneb, seda rohkem keerme takistus suureneb ja vool väheneb.

Elektrilise hõõglambi tööpõhimõte

Olles mõelnud, millest lambipirn koosneb, on oluline mõista selle tööpõhimõtet:

• Kui tuli on sisse lülitatud, voolab vool läbi aluse põhja hõõgniidi korpusesse.
• Volframniit muutub pärast elektriahela sulgemist väga kuumaks, mistõttu see hõõgub.
• Sel hetkel ulatub niidi temperatuur 570 kraadini.
• Seega nihkub lambipirnide valgusspekter sooja temperatuuri poole.

Võrdluseks: mida madalam on volfram/süsinikfilament, seda väiksem on energia osakaal, mis läheneb hõõgniidi kehale ja kutsub esile selle nähtava kiirguse. Retrolambid erinevad selle poolest, et soojendavad spiraali aeglasemalt ja nõrgemalt.

Valguselementide sordid

Kõik tooted on klassifitseeritud erinevate parameetrite järgi. Pirni täitmise tüübi järgi eristatakse järgmisi lampe:

• kõige lihtsamad vaakum (nende valmistamise ajal imetakse kogu õhk kolvist välja);
• täidetud argoongaasiga;
• ksenoon-halogeen;
• täidetud krüptooniga.

Eesmärgi tüübi järgi jagunevad lambipirnid järgmisteks tüüpideks:

• Dekoratiivne. Need töötavad tavapärase põhimõtte kohaselt. Kolb on valmistatud küünla või palli kujul.

  

• Üldine otstarve. Need on tavalised, kõigile tuttavad elemendid, mis kruvitakse lühtrisse või lühtrisse. Sageli on kapten mures küsimuse pärast, kui palju vatti lambipirn tarbib. Saate osta toote võimsusega 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 või rohkem. Mida kõrgem on indikaator, seda heledam on kuma.
• Lambid kohalikuks valgustuseks. Struktuurselt ei erine need tavalistest elementidest. Kuid nende tööpinge on vahemikus 12-42 V.
• Lambid valgustamiseks. Neil on erksates värvides värvitud kolb.Töövõimsus vahemikus 10-25 W.
• Signaal. Neil on äärmiselt väike võimsus ja neid kasutatakse valgustusseadmete jaoks. Tänapäeval asendatakse sellised tooted enesekindlalt kaasaegsete LED-lampidega.
  
• Prožektorite valguses. Hõõgniidi korpus on siia paigutatud erilisel viisil tänu selle mugavale vedrustusele pirnis. Tänu sellele on võimalik saavutada sära parem teravustamine. Selliste lampide võimsus ulatub 10-50 kilovatti.

  

• Peegeldatud. Neil on kolb spetsiaalne kate. See on osaliselt kaetud termiliselt pihustatud alumiiniumkilega. Nii on võimalik saavutada valgusvihu kitsas suunalisus. Kohalikuks valgustuseks kasutatakse peegleid.
• Transport. Neid tooteid iseloomustab suurenenud tugevus ja vibratsioonikindlus. Transpordilampide jaoks kasutatakse spetsiaalseid pistikupesasid, tänu millele saab kitsastes sõidukioludes valgustuselemendi kiiresti välja vahetada. Sellised elemendid töötavad auto elektrivõrgust 6-220 V.
• Tooted optilistele instrumentidele. Tänapäeval neid peaaegu ei toodeta. Varem kasutatud filmiprojektorite ja meditsiiniseadmete jaoks. Seda tüüpi lampidel on spetsiaalse kujuga pirn.
• Lülitage lambipirn. Need kuuluvad signaaliklassi. Neil on väike kolb, mis võimaldab neid paigutada erinevate seadistustega paneelide nuppude alla.

  

Vastavalt filamentide arvule on kõik elemendid:

• Kahekordne kiud. Neil on üks hõõgniidi korpus tugeva (tugeva) valguse jaoks ja üks vähese (madala) valguse jaoks. Neid kasutatakse autodes, lennunduses, raudteefoorides ja Moskva Kremli tähtedes.
• Üheahelaline. Tavalised volframhõõgniidi korpusega lambid.

Madala inertsiga toodete filamentkeha on äärmiselt õhukese spiraaliga. Varem kasutati neid optiliste helisalvestussüsteemide jaoks.Samuti on olemas küttelambid, mida kasutatakse kuivatuskambrite, elektripliitide, kontoritehnika jms paigaldamiseks.

Eelised ja miinused

Hõõglampidel on mitmeid eeliseid:

• mõistlik hind;
• kompaktsed mõõtmed;
• kohene reageerimine sisse- ja väljalülitamisele;
• virvenduse puudumine, mis mõjutab silmi negatiivselt;
• inertsus võimsuse tõusu suhtes;
• pehme valgusvahemik, mis soodustab lõõgastumist ja loob mugavuse õhkkonna;
• hea värviedastusindeks, mis on võrdne Ra 90-ga;
• töötada mis tahes tingimustes (sh kõrge õhuniiskusega);
• pidev kättesaadavus tarbijale;
• keskkonnasõbralikkus;
• töö ajal pole müra;
• inertsus ioniseeriva kiirguse suhtes.

Hõõglampide puudused on järgmised:

• haprus, tundlikkus mehaaniliste kahjustuste suhtes;
• suhteliselt lühike kasutusiga;
• madal efektiivsus, mitte üle 5-7% (tarbitud võimsuse ja nähtava kiirguse suhe);
• tuleoht lambi otsesel kokkupuutel süttivate ainetega (tekstiil, õled jne);
• plahvatuse tõenäosus termilise šoki või pinge all oleva spiraali purunemise tõttu.

Vaatamata kõigile ülaltoodud puudustele säilitavad tavalised lambipirnid kindlalt oma positsiooni. Rohkem kui 70% SRÜ elanikkonnast kasutab neid endiselt.

Tõhusus ja vastupidavus

Hõõglambi toimimise analüüsimisel on oluline mõista selle tõhusust. Valgustemperatuuril 3400 kelvinit on elemendi efektiivsus 15%. See viitab energiatarbimise ja inimsilmale nähtava valguskiirguse suhtele. Temperatuuril 2700 K (tavalise majapidamislambi keskmine norm) on kasutegur vaid 5%.

Mida kõrgem on hõõgniidi temperatuur, seda suurem on efektiivsus.Kuid samal ajal väheneb toote kasutusiga. Näiteks kui tõstate pinget 20%, muutub valgustuse heledus tugevamaks - lambipirni efektiivsus suureneb, kuid kasutusiga väheneb 90-95%. Sellest tulenevalt põhjustab pinge vähenemine toote efektiivsuse vähenemist ja selle kasutusea pikenemist.

Kuidas pikendada hõõglambi eluiga

Keskmiselt peab tavaline kodumajapidamises kasutatav hõõglamp vastu 700-1000 tundi. Kuid tegelikult põleb element palju kiiremini läbi. Lambi eluea pikendamiseks peate vältima tegureid, mis põhjustavad hõõgniidi läbipõlemist.

• Jälgige pingevahemikku. See on märgitud tootekolbil. Reeglina on see võrdne 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Kui maja pinge ületatakse, põleb toode kiiremini läbi. Näiteks korteris on maksimaalne pinge 220 V ja lamp osteti vahemikus 125-135 V. Siin põleb hõõgniit kindlasti kiiremini läbi, kuna toote efektiivsus suureneb.
• Parandage kasseti rike. Kui lambid põlevad sageli läbi, tasub see üle vaadata ja kontaktid uuesti üle vaadata. Vajadusel vahetage kassett.
• Vibratsiooni kõrvaldamine. Need põhjustavad volframhõõgniidi kiiret läbipõlemist. Seetõttu on mobiilseid lampe parem teostada välja lülitatud lambipirniga.

Hõõglambi eluea pikendamiseks saate võrgu pinget vähendada vaid 7-8%. Sellisel juhul töötab toode säästliku energiatarbimisega 3-3,5 korda kauem.