Как работает лампа: Как устроена лампочка накаливания?

Содержание

Как работает лампочка | Volt-info

Думаю, что никому не нужно объяснять, что такое обычная электрическая лампочка, а точнее – лампа накаливания. Мы настолько привыкли к этому прибору, его простоте и обыденности, что у нас и мысли не возникает задуматься, как на самом деле он работает, какие физические процессы в нём происходят и почему. А задай мы себе этот вопрос, некоторые из нас не просто задумаются, но и обнаружат неожиданно для себя, что не могут вовсе объяснить принцип работы лампы накаливания. Если Вы сейчас действительно задумались и не находите ответа, то эта статья для Вас.

Основным рабочим элементом любой лампы накаливания является металлическая нить накала, заключённая в стеклянную колбу. Из колбы максимально удалён воздух и закачан инертный (не вступающий в химические реакции практически ни с какими веществами) газ. Нить накала представляет собой тонкую металлическую (чаще вольфрамовую) проволочку, своими концами подключенную к токоподводящим электродам. Токоподводящие электроды проходят через основание стеклянной колбы и выводятся к цокольным контактам для удобного включения в электрическую схему.

Как и во всех металлах, в цокольных контактах, электродах и самой нити накаливания содержится большое количество свободных электронов. Мы уже знаем, что происходит при подключении проводника к двум точкам с разными электрическими потенциалами. То же происходит и с нитью накаливания. Источник разности потенциалов сообщает поступательную энергию свободным электронам в металле нити накала. По ней начинает протекать электрический ток, т.е. сквозь неё и по её поверхности начинают двигаться свободные электроны.
«Это объясняется тем, что атомы металлов имеют контурные присасывающие желоба; и как бы атомы не соединялись между собой (а соединяются они между собой с помощью тех же желобов), их желоба являются продолжением одних другими: скользя по желобам, электроны могут перемещаться из конца в конец проводника. В пределах атома электрон смещается без каких-либо потерь; некоторые усилия он совершает только при перепрыгивании с атома на атом, да и то только при условии, что атомы соединились между собой неудачно.
Впрочем, зная условия стыковки атомов (а это — затвердевание металла и пластическая деформация волочения), мы не можем рассчитывать на то, что их присасывающие желоба соединились так, как хотели. Отсюда — электрическое сопротивление проводников.» [Русская теория]
Если бы металл проводника имел идеальную структуру и его молекулы и атомы были связаны между собой наиболее «удачным» образом, то электроны могли бы перемещаться по всей толще и поверхности проводника практически беспрепятственно, без потерь энергии (при этом мы пока не берём во внимание затраты на образование магнитного поля вокруг проводника). Имея «неидеальные стыки» молекул и атомов металла, при прохождении электроном этих стыков он может столкнуться с препятствием, или проще говоря – удариться о какой либо элемент соседнего атома или молекулы, потерять часть энергии движения в пользу атома и немного замедлиться. Так и происходит. Электроны во время движения, переходя через стыки в связях атомов и молекул металла, а так же встречая другие аналогичные препятствия, периодически сталкиваются с атомами и молекулами вещества, сообщая им некоторую энергию, и раскачивая их, таким образом, до более высокой амплитуды колебаний.
Молекулы и атомы с избыточной энергией (с большей амплитудой собственных колебаний) раскачивают соседние, таким образом, передавая энергию и распределяя её по всему объёму тела равномерно. Атомы и молекулы металла, находящиеся на поверхности, часть энергии передают атомам и молекулам окружающего газа (газов) и 
эфиру
. Далее часть энергии в виде колебаний с частотой оптического спектра распространяется в оптически прозрачной среде, а часть колебаний инфракрасного (теплового) спектра так же распространяется по всем направлениям пространства через любую среду вещества или эфира. Если источник разности потенциалов сможет сообщить электронам достаточную энергию для очень сильной «раскачки» атомов и молекул металла нити накала, то колебаться начнут самые разнообразные элементы и участки атомов, а частота колебаний их будет зависеть от характерных особенностей строения этих участков. Поэтому цвет и оттенок свечения часто определяется материалом светящегося элемента. И соответственно, чем больше будет сообщаться энергии от источника разности потенциалов, тем интенсивнее будут колебаться атомы и передавать колебания в окружающую среду.
Эти колебания как раз и есть ни что иное, как свет и тепло, что и требуется от нашей лампочки.

По сути, колебания любой материи и эфира, это тепловой фон, т.е. температура. По мере роста температуры, разогреваемое тело начинает излучать всё более ярко и всё более широкий спектр частот в диапазонах видимых и невидимых излучений. Вот, так просто…

 

Хочу обратить Ваше внимание на то, что здесь во всех явлениях мы наблюдаем исключительно механический принцип на всех уровнях преобразования энергии. Я умышленно не стал употреблять  здесь традиционные понятия такого термина, как электромагнитная волна, которой по одной из версий классической оптики является свет. Я отказался от этого хотя бы потому, что классическая физика вообще не в состоянии разъяснить суть такой мистической материи как электрическое поле, магнитное поле, и тем более – электромагнитная волна… И уж тем более не приемлю такую хитрую уловку, как корпускулярно-волновой дуализм. Уж если где-то пошла не состыковка теории, ищи ошибку и исправляй, а не придумывай поправку.

Не знаю как Вам, а мне не по душе такое лукавство нашей современной науки. К тому же скажу, что уже большинство «настоящих» учёных давно пришло к такому мнению.

Современные энергосберегающие лампы — принцип работы

Энергосберегающие лампы очень компактны, им совсем не нужны стартеры для запуска освещения, не приходится слушать гудящие дроссели и к тому же не нужно подолгу вставлять контактные штырьки лампы в цоколь.

Современные энергосберегающие лампы оборудованы чаще всего резьбовым цоколем и не доставляет большого труда установить их  в осветительное оборудование.

Как работает энергосберегающая люминесцентная лампа?

Лампа содержит пары ртути, а также газы аргон, неон, иногда криптон. При подаче электроэнергии на лампу, мощность нагревает катод и он начинает излучать электроны. Электроны ионизируют газовую смесь до образования плазмы. Плазма излучает ультрафиолетовый свет, который человеческому глазу не видим, он “заставляет” светится люминофор, которым покрыты стенки трубки, в итоге, люминофор выдает готовый продукт – видимый свет.

Достоинства и недостатки люминесцентной лампы

  • К поверхности лампы можно безопасно прикасаться из-за низкой рабочей температуры. Люминесцентные лампы создают ровный, рассеянный свет, поэтому их называют лампы дневного освещения.
  • Сберегают электроэнергию до 80%.
  • Световой поток энергосберегающей лампы в 30 Вт способна произвести светопередачу такой же мощности как обычная лампа накаливания в 150 Вт.
  • Энергосберегающие лампы надежных производителей по сроку службы превосходят лампы накаливания в 8 – 10 раз.

У ламп есть свои недостатки.

  • Начинает светить тускло при низких температурах. Рекомендуется в холодных помещениях использовать в закрытых светильниках.
  • Не работает при использовании диммера.
  • Снижается ресурс работы при частом включении и выключении освещения. Используйте энергосберегающие лапы в тех помещениях, где они будут работать не менее двух часов непрерывно.
  • Некоторые виды энергосберегающих ламп мерцают при наличии индикатора подсветки на выключателе.

Почему не нужно боятся устанавливать энергосберегающие лампы?

По мнению некоторых людей, люминесцентные лампы излучают вредное для здоровья ультрафиолетовое излучение. Действительно избыток ультрафиолетового излучения пагубно для здоровья, которое в итоге может спровоцировать развитие рака кожи или крови. Например, не рекомендуется долгое пребывание на солнце в часы его активного воздействия, но ни кто не будет спорить с тем, что умеренное воздействие солнечного света на организм человека очень даже полезен: снимает усталость, содействует хорошему обмену веществ, повышает настроение.

Энергосберегающая лампа в сотни раз уступает в излучении солнечного света. Можно сказать, искусственное ультрафиолетовое излучение полезно для здоровья, ведь в зимний период, когда  пасмурно и так недостает света, искусственное излучение как раз кстати.Единственное,  не рекомендуется частое и долгое пребывания у лампы, на расстоянии примерно 50 см. При удаленном освещении ультрафиолетовое излучение настолько рассеивается, что в общем — то о вреде говорить не приходится.

Из всего сказанного можно сделать вывод: нет необходимости сторонится энергосберегающей лампы, которые благотворно влияют на физическое и психическое здоровье, да и к тому же существенно экономят электроэнергию.

Оцените качество статьи:

Как работают ламповые усилители, или Особенности теплого звука / Stereo.ru

История

Радиолампы, как и другие электронные компоненты, имеют богатую историю, в ходе которой произошла заметная эволюция. Началось все в нулевых годах прошлого века, а закатом ламповой эры можно считать шестидесятые годы, когда свет увидела последняя фундаментальная разработка — миниатюрные радиолампы нувисторы, а транзисторы уже начали активно завоевывать рынок. Но из всей истории нас интересуют лишь ключевые этапы, когда были созданы основные типы радиоламп и разработаны основные схемы их включения.

Первый в мире триод изобретателя Ли де Фореста, 1908 год

Первой разновидностью радиоламп, разработанной для создания усилителей, были триоды. Цифра 3 слышится в названии не случайно — именно столько активных выводов имеет триод. Принцип работы триода предельно прост. Между анодом и катодом лампы последовательно включаются источник питания и первичная обмотка выходного трансформатора (ко вторичной обмотке которого подключается акустика). Полезный сигнал подается на сетку лампы. При подаче напряжения в схему усилителя между катодом и анодом протекает поток электронов, а расположенная между ними сетка модулирует этот поток соответственно изменениям уровня входящего сигнала.

В ходе использования триодов в различных отраслях промышленности потребовалось улучшить их характеристики. Одной из таких характеристик была проходная емкость, величина которой ограничивала максимальную рабочую частоту лампы. В процессе решения этой проблемы появились тетроды — радиолампы, имеющие внутри не три, а четыре электрода. Четвертым стала экранирующая сетка, установленная между управляющей сеткой и анодом. Задачу повышения рабочей частоты это решало в полной мере, что вполне удовлетворило создателей технологии, разрабатывавших тетроды для того, чтобы радиостанции и радиоприемники работали в коротковолновом диапазоне, имеющим более высокие несущие частоты нежели средне- и длинноволновый.

Строение триода

С точки зрения качества воспроизведения звука тетрод не превзошел триод принципиально, поэтому другая группа ученых, озадаченная вопросами воспроизведения звуковых частот, усовершенствовала тетрод, используя, по сути, тот же подход — просто добавив в конструкцию лампы еще одну дополнительную сетку, располагающуюся между экранирующей сеткой и анодом. Это было необходимо для того, чтобы подавить динатронный эффект — обратную эмиссию электронов от анода к экранирующей сетке. Подключение дополнительной сетки к катоду препятствовало этому процессу, делая выходную характеристику лампы более линейной и повышая выходную мощность. Так появился новый тип ламп: пентод.

Принцип работы

Все вышеупомянутые типы ламп в том или ином виде нашли применение в аудиотехнике. При этом пытливые умы аудиоинженеров постоянно искали пути наиболее эффективного их использования. Довольно быстро они пришли к выводу, что место включения экранирующей сетки пентода в схему усилителя — это инструмент, с помощью которого можно принципиально изменить режим его работы. При подключении сетки к катоду мы имеем классический пентодный режим, если же переключить сетку на анод — пентод начинает работать в режиме триода. Это позволяет объединить два типа усилителя в одном с возможностью смены режима с помощью простого переключателя.

Так работает тетрод

Но и этим дело не ограничилось. В 1951 году американские инженеры Дэвид Хафлер и Харберт Керос предложили подключать сетку пентода совершенно иным способом: к промежуточным отводам первичной обмотки выходного трансформатора. Такое подключение является чем-то средним между чистым триодным и чистым пентодным включением, давая возможность комбинировать свойства обоих режимов.

Таким образом, с режимами ламп произошла та же история, что и с классами усиления, когда вслед за «чистыми» классами А и В появился комбинированный класс АВ, сочетающий сильные стороны двух предыдущих.

Обозначение разных типов ламп по ГОСТу

В том, что касается сочетания режимов работы ламп и классов усиления, они могут комбинироваться произвольным образом, что приводит к изрядной путанице и даже жарким спорам в рядах неофитов. Не добавляет ясности и тот факт, что разработчики ламповых усилителей в большинстве случаев указывают не класс усилителя, а принцип схемотехники: однотактный — SE (Single Ended) или двухтактный — PP (Push-Pull). В итоге, пентоды и тетроды нередко ассоциируют исключительно с классом АВ и двухтактной схемой в целом, а триод, напротив, считают синонимом класса А и сугубо однотактного включения. На самом же деле, ни что не препятствует переключить усилитель, работающий в классе А, в пентодный или ультралинейный режим, а на паре триодов можно собрать двухтактный усилитель, работающий в классе В или АВ.

Предпосылкой к неверным ассоциациям является частота использования тех или иных режимов в различных классах усиления. Триоды чаще используют в однотактных схемах и классе А. В свою очередь, пентоды и тетроды лучше подходят для работы в двухтактных схемах, хотя переключение их в триодный режим — реальная опция, встречающаяся на усилителях, работающих в классе АВ, и не имеющая ровным счетом никакого отношения к классу А.

Плюсы

Традиционный триодный режим работы лампы имеет как минимум одно значимое преимущество: способность работать без обратной связи. Пентодный режим имеет свои плюсы: большую линейность работы и возможность достигать более высокой мощности. Ультралинейный режим дает возможность отказаться от общей обратной связи и при этом сохранить мощность, близкую к пентодному включению. При этом триод при прочих равных обходит оба варианта по уровню собственного шума лампы.

Минусы

Слабые места одних режимов ламп вполне закономерно можно обнаружить там, где проявляются сильные места других. Триодный режим имеет меньший КПД и меньшую линейность, хуже переносит динамические нагрузки. Пентодный и ультралинейный режимы проигрывают по уровню шумов, к тому же на практике оказываются более зависимы от качества выходных трансформаторов. Пентодный усилитель невозможен без общей обратной связи, и она может понадобиться в некоторых вариантах ультралинейного режима.

Особенности

С точки зрения качества и характера звучания каждый тип ламп и каждый режим включения имеет свои особенности, настолько очевидные на слух, что даже ультралинейный режим, по факту, не стал золотой серединой. Триоды в чистом виде и триодное включение пентодов обеспечивают наиболее чистый и объемный звук до тех пор, пока дело не дойдет до энергичной музыки с быстрыми и значительными по амплитуде перепадами громкости. Иными словами — для спокойного джаза триоды подходят куда лучше, чем для прослушивания рока.

Пентодный и ультралинейный режимы, напротив, больше подходят для энергичной музыки, но в ряде случаев звучат недостаточно чисто, точно и детально. Особенно часто эти претензии относятся к пентодному режиму, а в целом характер звучания и пентодного, и ультралинейного режимов нередко сравнивают с транзисторными усилителями.

Практика

Ламповая схемотехника — дело тонкое, поэтому большинство производителей упражняются в совершенствовании какого-то одного сочетания режима работы ламп и класса усиления. Стремление разработчиков получать идеальный (согласно их представлениям) звук и следующий за этим отказ от любых альтернативных способов включения ламп вполне понятны, но при поиске испытуемого наша задача состояла как раз в обратном: иметь возможность сравнить один и тот же набор ламп как минимум в двух вариантах включения.

Это существенно сократило выбор кандидатов, однако, подходящий вариант был найден. Им стал Cayin CS-100A — аппарат, буквально созданный для разного рода экспериментов. Его конструкция допускает использование выходных ламп двух типов: тетродов KT88 и пентодов EL34. При этом есть возможность выбора между триодным и ультралинейным режимом с выходной мощностью 50 или 80 Вт на канал, соответственно. При этом схемотехника усилителя в обоих случаях двухтактная, и работает он в классе АВ.

Кроме прочего, Cayin CS-100A является хорошим примером современной реализации традиционного лампового усилителя. Он имеет классическую компоновку со съемной решеткой закрывающей лампы, несет на борту выходные трансформаторы солидных размеров, обеспечивающие не только достаточную мощность, но и широкий диапазон воспроизводимых частот. Комплектующие соответствуют современным требованиям качества: в усилителе применяются угольные резисторы, аудиофильские конденсаторы, тороидальный трансформатор питания и проводка серебряным кабелем. Монтаж при этом реализован навесным способом — так же, как это делали более полувека назад. Это является не столько данью истории, сколько способом сокращения путей сигнала. В целом, Cayin CS-100A — это аппарат, в полной мере попадающий под определение лампового High End.

Звук

Когда речь идет о High End-компонентах, особенно ламповых, не всегда удается четко провести грань между «усилитель не справился» и «так и было задумано». В конце концов, аудиоинженер в мире High End — это тоже в некотором роде художник и он имеет право на свое собственное представление о том, как должна звучать система. Избежать такого рода недоразумений помогло использование в процессе тестирования двух пар акустических систем, обладающих принципиально разными характеристиками. Специфические признаки недостатка мощности и роста искажений можно было заметить на тяжелой нагрузке и на громкости выше средней, что в общем соответствует заявленным характеристикам. С крупными полочниками или напольниками средних размеров со столь же среднестатистическими параметрами мощности, импеданса и чувствительности Cayin CS-100A вполне справится.

В триодном режиме усилитель выдает красивое, тембрально насыщенное звучание с богатым верхним и средним басом. Лучше всего звучала спокойная медленная музыка, вокал, аудиофильский джаз, камерная классика малых составов. Вполне можно было получить удовольствие от ранних Beatles и Led Zeppelin. При этом попытки послушать современный рок и металл не увенчались успехом. Звучание гитар было очень густое, тягучее, округлое и не особенно агрессивное. Самый злющий металл подавался так, словно его записывали в начале семидесятых.

Переключение в ультралинейный режим производится одним нажатием кнопки и меняет картину полностью: рок, металл, танцевальная электроника сбрасывают налет винтажности и начинают звучать не менее энергично, чем на транзисторных усилителях, работающих в классе АВ. В характере остается некоторая теплота и приятная округлость басовых нот, но в весьма умеренных количествах. На медленной музыке и малых составах ультралинейный режим не столь красив и выразителен, как триодный, музыка подается более спокойно и ровно.

Выводы

Каждый режим работы лампы в усилителе имеет свои плюсы и минусы, которые дают хорошо различимые на слух отличия в звучании. Учитывая, что ламповая техника — это всегда техника с характером, выбор усилителя, работающего в том или ином режиме (или переключение режимов на самом усилителе), является инструментом пользователя, позволяющим подобрать усилитель согласно индивидуальным предпочтениям.

Другие материалы цикла:

Как работает усилитель класса «А», или Истинный High End и много тепла

Как работает усилитель класса «АВ», или Практичность правит миром

Как работает усилитель класса «G» и «H», или На ступень выше

Как работает усилитель класса XD и XA, или Немного экзотики

Как работает усилитель класса D, или Не такой как все

Статья подготовлена при поддержке компании «Аудиомания», тестирование усилителей проходило в залах прослушивания салона.

Другие полезные материалы в разделе «Мир Hi-Fi» на сайте «Аудиомании» и Youtube-канале компании:

• Как IT-компания боролась за право продавать музыку

• Как выбрать наушники для домашней Hi-Fi-системы?

• Пластинка в подарок или бесплатная музыка для любителей колы и готовых завтраков

Почему горит лампочка « Сто тысяч почему

Лампа накаливания

Если имеется в виду лампа накаливания, то ответ на это вопрос можно найти в учебнике физики средней школы. Давайте вспоминать. Конструкция лампы базируется на использовании эффекта накаливания (нагревания) проводника. То, что называют тепловым действием тока, проявляется при прохождении через проводник электрического тока переменного напряжения. Проводником служит вольфрамовая нить (спираль). Температура проводника резко увеличивается, синхронно с включением тока. Согласно функции Планка, проводник начинает испускать электромагнитное тепловое излучение. Максимум функции Планка достигается при повышении температуры: чем выше температура, тем короче длина электромагнитной волны, тем ярче (белее) излучаемый проводником (вольфрамовой нитью) свет. При снижении напряжения снижается и температура, происходит уменьшение доли видимого света до «красного». Основная часть энергии, проходящей через проводник, преобразуется в излучение: тепловое и электроволновое (свет), часть теряется в процессе теплопроводности материалов, из которых изготовлена лампа, и конвекции. Таким образом, в излучении  видимых электромагнитных волн задействуется  малая доля энергии, львиная ее доля уходит на невидимые, инфракрасные, волны. Чтобы усилить свечение лампы, нужно повышать температуру разогревания (накаливания) проводника. Сделать это в желаемом объеме невозможно из-за ограниченных возможностей материала, из которого изготовлен проводник (температуры плавления вольфрама). Температура, идеальная для создания максимально «белого»   цвета излучения, попросту недостижима, т.к. проводник разрушится. В современных лампах накаливания нити из вольфрама или осмия разогреваются до 2400-2800 градусов и излучают ярко-желтый свет. Проводник невозможно разогревать «на воздухе», он начнет образовывать оксиды, поэтому его помещают в стеклянную колбу, из которой откачиваются все атмосферные газы. Колбы мощных ламп накаливания заполняются газом (азот, аргон, криптон). Давление газов уменьшает скорость разрушения проводника. Но проводник все равно разрушается, распыляясь мелкодисперсным порошком, поэтому колбы покрываются изнутри черным налетом.

Лампа накаливания

Электронная лампа, принцип действия « Попаданцев.нет

Сам принцип действия лампы прост — все построено на том, что раскаленные предметы могут выбрасывать в пространство свободные электроны. Однако, за 50 лет использования ламп они настолько усложнились, что дискретным транзисторам до них далеко…

Итак, если раскалить металлический проводник и подать на него «минус», то свободные электроны будут вылетать из этого проводника, он называется катодом. Если же поставить недалеко другой проводник и присоединить к нему «плюс» (называется анодом), то электроны не только будут вылетать из катода и образовывать облако вокруг него, но и целенаправленно полетят к аноду. Потечет электрический ток.

Вся проблема постройки электронных ламп в том, что электроны должны лететь с катода на анод в вакууме. Причем в вакууме высоком, если внутри лампы останется газ, то он от движения электронов вспыхнет и получится газоразрядная лампа. Это, конечно, тоже результат, но совсем не тот, которого мы добиваемся (хотя с газонаполненными электронными лампами тоже есть варианты).

Итак, мы сделали металлическую колбу, откачали оттуда воздух и вставили два электрода. При этом продумали, как раскалить один из них, для этого часто делают дополнительную нагревательную проволочку, такие катода называются катодами косвенного накала. Включили в сеть, катод засветился добела — ток потек. Ну и что, зачем эта штука нужна? Вся фишка в том, что если поменять полюса батареи, то через лампу ток не потечет — анод ведь холодный и электронов не выбрасывает.
Поздравляю, мы получили ламповый диод.

Диод, несомненно, вещь неплохая. Можно даже детекторный приемник сделать.
Но толку от него немного.

А весь толк получился тогда, когда в 1906 году догадались ввести внутрь лампы третий электрод — сетку, поставив ее между катодом и анодом.
Дело в том, что если на сетку подать даже слабый «минус», то облако электронов, которое собралось возле катода не полетит к «плюсовому» аноду, потому что внутри лампы чистая электростатика, электроны толкает закон Кулона, а в таком виде лампа «заперта».
Но стоит на сетку подать «плюс», то лампа «откроется» и ток потечет.
И мы, подав слабое напряжение на сетку, можем управлять достаточно сильным током, который протекает между катодом и анодом — мы получили активный элемент, триод. Отношение напряжение между катодом и анодом и катодом и сеткой называется коэффициентом усиления, в хорошем триоде он может достигать близко к 100 (больше не выходит по теоретическим соображениям для триодов).

Однако, это еще не все. Дело в том, что между электродами лампы образуется как бы конденсатор. Ведь и катод и анод и сетка — это электроды, разделенные диэлектриком — вакуумом. Емкость такого конденсатора очень мала — порядка пикофарад, но если у нас высокие частоты (начиная от мегагерц), то эта емкость все гадит — лампа перестает работать. Более того — лампа может самовозбуждаться и превратится в генератор.


В данном случае самым эффективным методом оказалось экранирование самой вредной емкости — между сеткой и анодом. То есть кроме трех электродов нужно ввести еще одну экранирующую сетку. На нее подавалось напряжение, примерно в половину анодного. Такая лампа с четырьмя сетками стала называться тетродом. Коэффициент усиления у нее возрос — до 500-600.

Но и это оказалось не все. Дело в том, что экранирующая сетка дополнительно разгоняет электроны, летящие к аноду и они ударяются об анод с такой силой, что выбивают вторичные электроны, которые долетают до экранирующей сетке и создают там ток. Это явление назвали динатронным эффектом.


Ну и как бороться с динатронным эффектом? Правильно — поставить еще одну сетку!
Ее нужно втыкнуть между экранирующей сеткой и анодом и подключить к катоду. Такая лампа называется пентод.
Именно пентод стал самой популярной лампой, именно его выпускали миллионными тиражами для всяческих нужд.
Нельзя сказать, что все отрицательные стороны электронной лампы у пентода отсутствовали. Но это был великолепный баланс между цена/надежность/характеристики. Да почему был? Он и остался.

Конечно, на пентоде все не закончилось, были еще гексоды, гептоды и октоды. Но они или не получили распространения (например, гексодов в мире почти не выпускалось), либо были лампами узкого назначения — например для супергетеродинов.

Все, что здесь описано — вроде немного, но это 60 лет развития электронных ламп, годы «нащупывания» параметров.
Ведь поначалу вообще было слабое понимание того, что происходит в лампе. Лампы были газонаполненные до 1915 года, а так перемещаются не электроны, а ионы, которые ведут себя немного иначе.
Кроме того — возня с материалами и формами электродов, изобретение ламповой схемотехники, да и с самими принципами ламп тоже игрались. Были всякие лампы бегущей волны, клистроны и магнетроны. А чего стоят лампы с механическим (!) управлением? А газонаполненные лампы, фотоэлементы, умножители, видиконы? Да тот же кинескоп — это по принципу действия электронная лампа!

Электронные лампы — это огромная область знания, которая за 60 лет существования накопила огромное количество материала.
Накопила — и умерла.
Сейчас лампы применяют только в очень узких направлениях — например, сверхмощные усилители или специальная аппаратура, которая выдерживает ядерный взрыв. Ведь электромагнитный импульс ядерного взрыва не сжигает ламповую аппаратуру, как случается с транзисторной — просто лампы при взрыве на долю секунды сбойнут и дальше заработают как ни в чем не бывало.

Ну и последнее — ламповая аппаратура в производстве куда проще полупроводниковой, требования к точности и чистоте материалов на порядки ниже. А вот это для попаданца самое главное!

Что нужно знать об УФ-лампах и ультрафиолетовом отверждении, F.A.Q.

Что такое дуговая ультрафиолетовая лампа и как она работает?
Ультрафиолетовая дуговая лампа состоит из герметичной кварцевой колбы содержащая газ/металлы и два электрода на разных концах. Импульс высокого напряжения разжигает дугу между электродами (ARC). Тепло от дуги испаряет газы и / или металлы в колбе, образуя плазму. Эта плазма генерирует световую и УФ-энергию.

Как измерить напряжение лампы?
Так как напряжение лампы может превышать безопасный диапазон измерений в большинстве измерительных приборов, необходим специальный прибор для замера высокого напряжения. Коннекторы помещается параллельно лампе. Обычно используется соотношение замера преднастройки 100: 1. Показание напряжение лампы является одним из лучших способов контроля температуры лампы, для нормального его охлаждения (см. охлаждение УФ-лампы).

Как можно узнать, является ли лампа со специальной добавкой?
Если лампа не работает, вы увидите желто-коричневый осадок внутри лампы в дополнение к шарику ртути для Галлиевых ламп (Ga). Для присадок к железу вам нужно очень внимательно смотреть, но на внутренней стороне лампы видны металлические материалы как «опилки» — Железная лампа (Fe)
Вы так же можете посмотреть маркировку лампы на предмет дополнительных кодов. 

ПРИМЕЧАНИЕ. Вы не должны смотреть прямо или косвенно на отраженный свет работающей УФ-лампы, так как это ОПАСНО. Если вы посмотрите на «окружающую» область системы отверждения, то можно различить цвет различных добавок: Зеленоватый — Ртутная;  легкий оттенок на Пурпурный — с добавкой Галлия; легкий оттенок на Голубой — с добавкой Железа.

Нужно ли использовать УФ-лампу со специальной добавкой?
Вы должны получить консультацию от своего поставщика материала УФ-отверждения, который вы пытаетесь «высушить».
Узнайте, какие ПИКи для полимеризации их материала требуются в УФ диапазоне 390 нм или 420 нм или др.

Почему УФ-мощность излучения падает в процессе эксплуатации лампы?
УФ соляризирует примеси в лампе; Бромид является одним из примеров примеси. Эта соляризация приводит к снижению производительности на 15-20% за первые 20 часов работы лампы. Дополнительное снижение на 10% происходит в следующие 100 часов. Через 120 часов эти потери при передаче остаются постоянными до тех пор, пока не полностью не деградирует лампа.

Почему у некоторых ламп золотое покрытие возле электродов?
Это золотое покрытие в некоторых случаях помогает обеспечить испарение ртути, находящейся в жидком состоянии за электродом; в большинстве случаев это покрытие не требуется.

Что вызывает этот разность рабочих напряжений ламп?
Диапазон напряжения лампы разный, потому, что объем внутри кварцевой колбы изменяется от лампы к лампе при разной геометрии кварца. Это так же влияет на концентрацию газов в лампе, что, в свою очередь, влияет на необходимое напряжение лампы.

Каково обычно время, необходимое для полного розжига лампы в рабочий режим?
Время запуска лампы обычно составляет от 1 до 5 минут. Обратите внимание, что между запусками лампа должна остывать, чтобы ртуть могла снова конденсироваться на стенках до следующего запуска.

Что за серебряный шарик внутри лампы?
Это ртуть. Когда высокое напряжение от балласта подается на лампу, ртуть внутри лампы трансформируется в плазму и генерирует определенной длины волны ультрафиолетовой энергии, которые используются для инициирования полимеризации УФ-отверждаемых чернил и покрытий.

Можно ли использовать более мощную УФ лампу в нашей существующей системе отверждения?
Источники питания и УФ-лампы обычно разработаны и согласованы для обеспечения максимальной производительности. Лампа охлаждается в специально разработанном блоке (кассете) корпуса лампы, который должен обеспечивать соответствующую охлажденную среду для надежной работы лампы. Обычно для модернизации требуется замена как лампы, так и источника питания, системы охлаждения, а также дополнительные модификации блока облучателя лампы (кассеты) для обеспечения соответствующих условий для нормальной работы УФ-лампы.

Что делать, если УФ лампа не запускается при подаче питания?

  • Убедитесь, что все соединения плотно скреплены.
  • Осмотрите лампу и убедитесь, что ртуть распределена между электродами. Если лампа хранилась вертикально, возможно, что ртуть отложилась за электродом и не входит в плазменный поток. Просто встряхните лампу от конца до конца, чтобы удалить ртуть из-за электродов. Попробуйте снова запустить лампу.
  • Колба лампы должна быть герметична, не должно быть трещит, разрыва коннекторов, повреждения изоляции.
  • Убедитесь, что источники питания работают правильно.

Что делать, если лампа плохо полимеризирует?
  • Убедитесь, что отражатели (рефлектора) уф лампы правильно сфокусированы, имеют чистую зеркальную поверхность.
  • Проверьте внешнее загрязнение лампы, которое может иметь налет как: спрей, порошок, материал отражателя или другие частицы прилипшие на лампу.
  • Перед запуском убедитесь, что покрытие и материал для чернил полностью перемешаны. Это позволяет равномерно распределять фотоциниатор в по всему УФ-материалу.
  • Проверьте количество часов работы лампы. Различные условия приводят к разному сроку службы лампы. Лампы обычно имеют выходную мощность около 80% их первоначальной спецификации через 1000 часов при условии, что лампа работает в соответствующей среде. Если лампа имеет более 1000 часов использования, она не может генерировать достаточную ультрафиолетовую энергию для конкретно для Ваших условий полимеризации (слой, скорость и т.д.).
Почему УФ-лампа изогнулась в «банан»?
Изогнутую лампу следует заменить вместе с инспекцией системы охлаждения лампы. Это условие является прямым следствием неправильного охлаждения лампы. Лампу необходимо контролировать, когда температура поверхности находится между 600-800 ° С. Если воздух вокруг лампы не циркулирует должным образом, эта температура будет повышаться, что заставляет кварцевую трубку смягчаться и терять свою жесткость. Отрегулируйте охлаждение и воздушный поток вокруг лампы, чтобы уменьшить температуру колбы лампы. Тем не менее, убедитесь, что колба лампы не охлажден ниже 600 градусов C, так как ниже этой температуры может произойти конденсация ртути из плазмы, которая будет влиять на мощность и производительность лампы, лампа может выйти из рабочего режима.


Процесс УФ-отверждения

УФ-отверждение представляет собой фотохимический процесс, при котором мономеры сшиваются или отверждаются (полимеризуются или перекрещиваются) при воздействии ультрафиолетового излучения. Конкретный мономер будет полимеризоваться при воздействии ультрафиолетового излучения. Этот УФ «отверждаемый» мономер включает фотоинициатор, который поглощает энергию УФ и инициирует реакцию полимеризации в мономере

Пять основных компонентов УФ-система отверждения:
  • УФ-источник -> УФ-лампа
  • Кассета для УФ-лампы (корпус облучателя)
  • Балласт (блок питания)
  • Средства для управления (запуск, остановка, открытие шторок, рег-ка мощности)
  • Меры защиты (автоматические выключателя, аварийная остановка, датчики перегрева)

Внимание! УФ излучение вредно для кожи и глаз

ULTRAVIOLET RADIATION HARMFUL TO EYES AND SKIN

Принцип работы ксеноновых ламп

Ксенон на сегодняшнее время используется во многих автомобилях, то ли штатно, то ли при переоборудовании оптики. Не многие знают принципы работы ксеноновой лампы, хотя это очень важно. Именно поэтому данный материал мы посвятили именно принципу работы ксеноновых ламп. Ксеноновая лампа – это электрическое газоразрядное устройство, которое может создавать внутри колбы мощные, интенсивные импульсы белого цвета.

Конструкция ксеноновой автомобильной лампы

Лампа сконструирована из специальной трубки, хорошо запаянной, состоящей из прочного стекла или же надежного кварца. Внутри этой трубки находится смесь инертных газов под большим давлением. Большая часть всей смеси газов припадает на ксенон.

Внутри колбы также находится два электрода, обеспечивающие пропуск электрического тока и образование электрической дуги для розжига газа. Чтобы активизировать газ понадобится огромное количество энергии, превращающейся в последствии в высоковольтный импульс, благодаря специальному устройству – блоку розжига, принцип работы которого схож с трансформатором.

Стеклянный корпус изделия – это и есть трубка, которая может быть разной формы. Именно в трубку по обе вертикальные стороны впаиваются электроды, между которыми при подаче высоковольтного импульса от 23000 В дол 30000 В и активизируется электрическая дуга. В колбе есть и еще один электрод, сделанный в виде тонкой металлической дорожки, которая проходит вертикально сквозь всю трубку. Этот электрод необходим для ионизации газового состава и запуска разряда.

Принцип работы ксеноновых ламп

Принцип работы ксеноновых излучателей достаточно непростой и состоит из нескольких этапов.

  • Этап 1. Подача высоковольтного импульса от 23000 В до 30000 В, благодаря блоку розжига, который поступает в лампу.
  • Этап 2. Активизация электрической дуги.
  • Этап 3. Ионизация газа и пропуск через него тока под большим напряжением, что создает мощную вспышку белого света. Этот процесс является важным и обязательным, ведь он необходим для сокращения электрического сопротивления газа внутри колбы лампы. Ионизация активизируется путем той же подачи высоковольтного импульса от блока розжига, что активизирует электроды и выпускает ионы.
  • Этап 4. Проходящий ток через газ возбуждает атомы ксенона.
  • Этап 5. Активизированные атомы ксенона вынуждают переходить электроны на орбиты с характеристикой более высокой энергии.
  • Этап 6. Затем электроны возвращаются к первоначальным орбитам и при этом образуют энергию, выраженную в форме фотона, а это и обеспечивает выдачу насыщенного и интенсивного света.

Отметим, что газы в лампе находятся под высоким давлением, что и обеспечивает повышенную яркость. Степень давления зависит от размеров колбы лампы.

Спектр ксеноновых излучателей

Как и многие другие газы, благодарённый ксенон также имеет спектры.  Принцип свечения ксенона максимально схож с неонами. Излучение от такого источника человеку кажется идеально белоснежным, поскольку спектральные лини цвета распределяются по всей видимой полосе спектра для ксенона.

Цветность лампы очень важна и измеряется она в Кельвинах:

3000 Кельвинов Насыщенный желтый свет, идеальный для использования в ПТФ.
4300 Кельвинов Теплый белый свет, который максимально схож с солнечным, эффективен для использования в головной оптике.
5000 Кельвинов Насыщенно белоснежный свет, разрешенный для использования в головной оптике автомобилей.
6000 Кельвинов Белоснежный свет, имеющий небольшой оттенок голубого цвета, что стильно смотрится в головной оптике автомобилей.
7000 Кельвинов Голубой свет, который не используются для повседневной езды, поскольку обеспечивают низкую освещенность дороги.
8000 Кельвинов Синий цвет, также используемый в целях тюнинга автомобиля для шоу-каров.

Стандартная цветность ксенона, используемая на наших дорогах:


  • Цветность стандартного ксенона составляет 4300 Кельвинов. Это самый оптимальный тепло-белый свет, который необходим для качественного освещения дорожного полотна. Данный спектр обеспечивает освещение дороги, обочины. Не рассеивается и не кристаллизируется, что важно в плохих метеорологических условиях при дожде или же мокром асфальте.
  • Ксенон на 5000 Кельвинов также часто используется водителями, и обладает достаточно высокой эффективностью, хотя интенсивность света и освещенность дороги немного снижена, по сравнению со стандартным бело-теплым свечением в 4300 кельвинов. Такие лампы используются для ночных поездок, но не имеют максимального эффекта при сильном дожде или же туманности.
  • Ксенон на 6000 Кельвинов очень редко используется на наших дорогах, поскольку голубой – это спектр приближенный к синему, а поэтому он не обеспечивает качественное освещение дорожного полотна ни ночью, ни при погоде. Его яркость максимально снижена, по сравнению с предыдущими цветностями, что не может в полной мере гарантировать качественную и насыщенную видимость дороги для водителя.

Как работает лампа? | Домой Руководства

Автор: Джон Альберс Обновлено 21 июля 2017 г.

Лампы накаливания

Основания большинства ламп имеют аналогичную конструкцию. По сути, основа — это просто подставка, через которую проходит проволока. Цель состоит в том, чтобы пропустить электрический ток через лампочку; выключатель, который останавливает и запускает подачу электроэнергии по прихоти владельца, является бонусом. В наибольшем объяснении нуждается лампа лампы.

Лампы накаливания — самые дешевые и обычно встречаются в любом доме.Это стеклянные колбы, содержащие небольшое количество инертного газа, а не обычный воздух. Контактные точки на цоколе ведут внутрь лампы. В центре колбы находится проволока (известная как нить накала) из чистого вольфрама. В среде с низким содержанием кислорода вольфрам становится докрасна и излучает много света, когда через него проходит электричество. По сути, это тот же дизайн, который существует со времен Томаса Эдисона.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы классифицируются как газоразрядные лампы, группа, в которую входят неоновые лампы и вывески.Это длинные стеклянные трубки, наполненные небольшим количеством ртути. В среде с низким давлением — например, в стеклянной трубке с вакуумным уплотнением — ртуть расширяется и превращается в газообразное состояние. Вот почему люминесцентные лампы также известны как лампы на ртутных парах. Электроды по обе стороны от трубки помещаются в кронштейны, как правило, в коммерческих или промышленных зданиях с высокими требованиями к освещению. Когда через трубку проходит электричество, свободные электроны взаимодействуют с молекулами ртути.Затем они становятся возбужденными, будучи наполненными энергией из-за удара. Электроны быстро возвращаются в свое нормальное состояние, высвобождая дополнительную энергию в виде света. Так работает люминесцентный свет.

Масляные лампы

Масляные лампы были предшественниками электрических ламп и были сконструированы несколько иначе, чем то, к чему мы привыкли. Основание пустотелое, в нем горючее масло. В основание вставляется длинная веревка с шнуром, называемая фитилем. Самая верхняя часть фитиля выходит через отверстие в верхней части масляного резервуара на открытый воздух.Из-за естественного явления, называемого осмосом, фитиль впитывает масло и вытягивает его на самый верх, где оно воспламеняется с помощью спички или другого инструмента для разжигания огня. Пока масло пропитывает фитиль, сам фитиль не горит, а это означает, что свет, который он создает, будет длиться столько же, сколько и масло.

Как работают люминесцентные лампы — воздушный цикл

Атомы испускают световые фотоны, когда их электроны возбуждаются. Если вы читали «Как работают атомы», то знаете, что электроны — это отрицательно заряженные частицы, которые движутся вокруг ядра атома (которое имеет чистый положительный заряд).Электроны атома имеют разные уровни энергии в зависимости от нескольких факторов, включая их скорость и расстояние от ядра. Электроны разных уровней энергии занимают разные орбитали. Вообще говоря, электроны с большей энергией движутся по орбиталям дальше от ядра.

Когда атом набирает или теряет энергию, изменение выражается движением электронов. Когда что-то передает энергию атому — например, тепло — электрон может временно перейти на более высокую орбиталь (дальше от ядра).Электрон удерживает это положение лишь на крошечную долю секунды; почти сразу же он притягивается к ядру, к своей исходной орбитали. Когда он возвращается на свою первоначальную орбиталь, электрон высвобождает дополнительную энергию в виде фотона, в некоторых случаях светового фотона.

Длина волны излучаемого света зависит от того, сколько энергии выделяется, что зависит от конкретного положения электрона. Следовательно, разные типы атомов будут испускать разные виды световых фотонов.Другими словами, цвет света определяется тем, какой атом возбужден.

Это основной механизм, работающий почти во всех источниках света. Основное различие между этими источниками — процесс возбуждения атомов. В источнике света накаливания, таком как обычная лампочка или газовая лампа, атомы возбуждаются теплом; в световой палке атомы возбуждаются химической реакцией. Как мы увидим в следующем разделе, люминесцентные лампы имеют одну из самых сложных систем возбуждения атомов.

Вниз по трубам

Центральным элементом люминесцентной лампы является герметичная стеклянная трубка. Трубка содержит небольшое количество ртути и инертный газ, обычно аргон, который находится под очень низким давлением. Трубка также содержит порошок люминофора, нанесенный по внутренней стороне стекла. Трубка имеет два электрода, по одному на каждом конце, которые подключены к электрической цепи. Электрическая цепь, которую мы рассмотрим позже, подключена к источнику переменного тока (AC)

Когда вы включаете лампу, ток течет по электрической цепи к электродам.На электродах имеется значительное напряжение, поэтому электроны будут мигрировать через газ от одного конца трубки к другому. Эта энергия превращает часть ртути в трубке из жидкости в газ. Когда электроны и заряженные атомы движутся по трубке, некоторые из них будут сталкиваться с газообразными атомами ртути. Эти столкновения возбуждают атомы, выталкивая электроны на более высокие энергетические уровни. Когда электроны возвращаются к своему первоначальному уровню энергии, они испускают световые фотоны.

Как мы видели в предыдущем разделе, длина волны фотона определяется конкретным расположением электронов в атоме.Электроны в атомах ртути расположены таким образом, что они в основном испускают световые фотоны в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Наши глаза не регистрируют ультрафиолетовые фотоны, поэтому этот вид света необходимо преобразовать в видимый свет, чтобы осветить лампу.

Вот здесь-то и появляется порошковое покрытие лампы. Люминофор — это вещества, излучающие свет при воздействии света. Когда фотон попадает в атом люминофора, один из электронов люминофора перескакивает на более высокий энергетический уровень, и атом нагревается.Когда электрон возвращается на свой нормальный уровень, он выделяет энергию в виде другого фотона. Этот фотон имеет меньше энергии, чем исходный фотон, потому что некоторая энергия была потеряна в виде тепла. В люминесцентной лампе излучаемый свет находится в видимом спектре — люминофор излучает белый свет, который мы видим. Производители могут изменять цвет света, используя различные комбинации люминофоров.

Обычные лампы накаливания также излучают довольно много ультрафиолетового света, но они не преобразуют его в видимый свет.Следовательно, много энергии, используемой для питания лампы накаливания, тратится впустую. Люминесцентная лампа заставляет работать этот невидимый свет, поэтому она более эффективна. Лампы накаливания также теряют больше энергии из-за тепловыделения, чем люминесцентные лампы. В целом, обычная люминесцентная лампа в четыре-шесть раз эффективнее лампы накаливания. Однако люди обычно используют в доме лампы накаливания, поскольку они излучают «более теплый» свет — свет с большим количеством красного и меньшим количеством синего.

Как мы видели, вся система люминесцентных ламп зависит от электрического тока, протекающего через газ в стеклянной трубке.В следующем разделе мы увидим, что люминесцентная лампа должна делать, чтобы установить этот ток.

Готовка на газе

В последнем разделе мы видели, что атомы ртути в стеклянной трубке люминесцентной лампы возбуждаются электронами, протекающими в электрическом токе. Этот электрический ток чем-то похож на ток в обычном проводе, но он проходит через газ, а не через твердое тело. Газовые проводники отличаются от сплошных проводников по многим параметрам.

В твердом проводнике электрический заряд переносится свободными электронами, прыгающими от атома к атому, от отрицательно заряженной области к положительно заряженной области. Как мы видели, электроны всегда имеют отрицательный заряд, а это означает, что они всегда тянутся к положительным зарядам. В газе электрический заряд переносится свободными электронами, движущимися независимо от атомов. Ток также переносится ионами, атомами, которые имеют электрический заряд, потому что они потеряли или получили электрон. Как и электроны, ионы притягиваются к противоположно заряженным областям.

Таким образом, чтобы пропускать ток через газ в трубке, люминесцентный свет должен иметь две вещи:

1.Свободные электроны и ионы
2. Разница в заряде двух концов трубки (напряжение)

Обычно в газе мало ионов и свободных электронов, потому что все атомы естественным образом сохраняют нейтральный заряд. Следовательно, через большинство газов трудно проводить электрический ток. Когда вы включаете люминесцентную лампу, первое, что ей нужно сделать, это ввести много новых свободных электронов с обоих электродов.

Есть несколько способов сделать это, как мы увидим в следующих нескольких разделах.

Запустите

В классической конструкции люминесцентных ламп, которая по большей части пришла на второй план, использовался специальный механизм включения стартера для зажигания лампы. Вы можете увидеть, как эта система работает, на схеме ниже.

При первом включении лампы путь наименьшего сопротивления проходит через цепь байпаса и через выключатель стартера. В этой цепи ток проходит через электроды на обоих концах трубки. Эти электроды представляют собой простые нити, как в лампе накаливания.Когда ток проходит через байпасную цепь, электричество нагревает нити. Это отрывает электроны от поверхности металла, отправляя их в газовую трубку, ионизируя газ.

В то же время электрический ток вызывает интересную последовательность событий в выключателе стартера. Обычный выключатель стартера представляет собой небольшую газоразрядную лампу, содержащую неон или другой газ. Колба имеет два электрода, расположенных рядом друг с другом. Когда электричество изначально пропускается через байпасную цепь, электрическая дуга (по сути, поток заряженных частиц) прыгает между этими электродами, чтобы установить соединение.Эта дуга зажигает лампочку так же, как большая дуга зажигает люминесцентную лампу.

Один из электродов представляет собой биметаллическую полосу, которая изгибается при нагревании. Небольшое количество тепла от зажженной лампы сгибает биметаллическую полосу, так что она входит в контакт с другим электродом. Поскольку два электрода соприкасаются друг с другом, току больше не нужно прыгать по дуге. Следовательно, через газ не протекают заряженные частицы, и свет гаснет. Без тепла от света биметаллическая полоса охлаждается, отклоняясь от другого электрода.Это размыкает цепь.

К тому времени, когда это произойдет, нити уже ионизировали газ в люминесцентной лампе, создав электропроводящую среду. Для возникновения электрической дуги трубке просто нужен скачок напряжения на электродах. Этот толчок обеспечивается балластом лампы, трансформатором особого типа, включенным в цепь.

Когда ток проходит через байпасную цепь, он создает магнитное поле в части балласта.Это магнитное поле поддерживается протекающим током. При размыкании переключателя стартера ток кратковременно отключается от балласта. Магнитное поле схлопывается, что вызывает внезапный скачок тока — балласт высвобождает накопленную энергию.

Этот скачок тока помогает создать начальное напряжение, необходимое для образования электрической дуги в газе. Вместо того, чтобы проходить через байпасную цепь и перепрыгивать через зазор в выключателе стартера, электрический ток течет через трубку.Свободные электроны сталкиваются с атомами, выбивая другие электроны, что создает ионы. В результате получается плазма, газ, состоящий в основном из ионов и свободных электронов, движущихся свободно. Это создает путь для электрического тока.

Удар летящих электронов сохраняет две нити в тепле, поэтому они продолжают испускать новые электроны в плазму. Пока есть переменный ток и нити не изношены, ток будет продолжать течь через трубку.

Проблема с такой лампой в том, что она загорается через несколько секунд.В наши дни большинство люминесцентных ламп рассчитаны на то, чтобы загораться почти мгновенно. В следующем разделе мы увидим, как работают эти современные конструкции.

Легкий свет

Сегодня самая популярная конструкция люминесцентных ламп — это лампы с быстрым запуском. Эта конструкция работает по тому же основному принципу, что и традиционная лампа стартера, но у нее нет выключателя стартера. Вместо этого балласт лампы постоянно пропускает ток через оба электрода. Этот ток сконфигурирован так, что между двумя электродами существует разница зарядов, что создает напряжение на трубке.

При включении люминесцентной лампы обе электродные нити очень быстро нагреваются, выкипая электронами, которые ионизируют газ в трубке. Как только газ ионизируется, разница напряжений между электродами создает электрическую дугу. Текущие заряженные частицы (красные) возбуждают атомы ртути (серебра), запуская процесс освещения.

Альтернативный метод, используемый в люминесцентных лампах с мгновенным запуском, заключается в приложении очень высокого начального напряжения к электродам.Это высокое напряжение создает коронный разряд. По сути, избыток электронов на поверхности электрода заставляет часть электронов попадать в газ. Эти свободные электроны ионизируют газ, и почти мгновенно разница напряжений между электродами вызывает электрическую дугу.

Независимо от того, как настроен пусковой механизм, конечный результат один и тот же: прохождение электрического тока через ионизированный газ. Этот вид газового разряда имеет своеобразное и проблемное качество: если ток не контролируется тщательно, он будет постоянно увеличиваться и, возможно, взорвет осветительную арматуру.В следующем разделе мы выясним, почему это так, и посмотрим, как люминесцентная лампа обеспечивает бесперебойную работу.

Балластные весы

В предыдущем разделе мы видели, что газы не проводят электричество так же, как твердые тела. Одно из основных различий между твердыми телами и газами — их электрическое сопротивление (сопротивление протекающему электричеству). В твердом металлическом проводнике, таком как провод, сопротивление является постоянным при любой заданной температуре, что определяется размером проводника и природой материала.

В газовом разряде, таком как люминесцентная лампа, ток вызывает уменьшение сопротивления. Это связано с тем, что по мере прохождения большего количества электронов и ионов через определенную область они сталкиваются с большим количеством атомов, что освобождает электроны, создавая больше заряженных частиц. Таким образом, ток будет расти сам по себе в газовом разряде, пока есть соответствующее напряжение (и бытовой переменный ток имеет большое напряжение). Если ток в люминесцентном свете не контролировать, он может вывести из строя различные электрические компоненты.

Балласт люминесцентной лампы управляет этим. Самый простой тип балласта, обычно называемый магнитным балластом, работает как индуктор. Базовая катушка индуктивности состоит из катушки с проволокой в ​​цепи, которая может быть намотана на кусок металла. Если вы читали «Как работают электромагниты», вы знаете, что когда вы пропускаете электрический ток по проводу, он создает магнитное поле. Расположение провода концентрическими петлями усиливает это поле.

Поле такого типа влияет не только на объекты вокруг цикла, но и на сам цикл.Увеличение тока в контуре увеличивает магнитное поле, которое прикладывает напряжение, противоположное течению тока в проводе. Короче говоря, намотанный на катушку провод в цепи (индуктор) препятствует изменению тока, протекающего через него (подробности см. В разделе «Как работают индукторы»). Элементы трансформатора в магнитном балласте используют этот принцип для регулирования тока люминесцентной лампы.

Балласт может только замедлить изменения тока — он не может их остановить. Но переменный ток, питающий флуоресцентный свет, постоянно меняет направление, поэтому балласт должен только на короткое время подавлять нарастающий ток в определенном направлении.Посетите этот сайт для получения дополнительной информации об этом процессе.

Магнитные балласты модулируют электрический ток с относительно низкой частотой цикла, что может вызвать заметное мерцание. Магнитные балласты также могут вибрировать с низкой частотой. Это источник слышимого жужжания, которое люди ассоциируют с люминесцентными лампами.

Современные конструкции балластов используют передовую электронику для более точного регулирования тока, протекающего через электрическую цепь. Поскольку они используют более высокую частоту цикла, вы обычно не замечаете мерцания или жужжания, исходящего от электронного балласта.Разным лампам требуются специальные балласты, предназначенные для поддержания определенных уровней напряжения и тока, необходимых для различных конструкций ламп.

Люминесцентные лампы бывают всех форм и размеров, но все они работают по одному и тому же основному принципу: электрический ток стимулирует атомы ртути, что заставляет их испускать ультрафиолетовые фотоны. Эти фотоны, в свою очередь, стимулируют люминофор, излучающий фотоны видимого света. На самом базовом уровне это все, что нужно сделать!

Как работает лампочка

История лампочки

Как работает лампочка? Когда была изобретена лампочка?

Задолго до изобретения лампочек лампы (фонари) с животным жиром, воском и растительным маслом использовались для освещения домов и окрестностей.В 1800 году английский ученый по имени сэр Хамфри Дэви создал первый электрический свет, используя батареи (его изобретение) и кусок углерода, но его лампочка прослужила очень недолго. В 1860 году сэр Джозеф Свон разработал лампу накаливания с использованием углеродной нити, но она также быстро загорелась из-за высокого электрического тока.

Томас Альва Эдисон начал работу над лампочкой. Он экспериментировал с тысячами нитей накаливания и в 1879 году создал первую коммерческую лампу накаливания с нитью накаливания с очень высоким сопротивлением, чтобы увеличить срок службы света.Он использовал бескислородную стеклянную колбу. Кислород помогает быстро сжечь углеродную нить, но в бескислородной лампе нить не сгорит. Он только светится, отсюда и название «лампа накаливания».

В 1990 году Уильям Кулидж изобрел вольфрамовую нить с очень высокой температурой плавления и, следовательно, с даже более длительным сроком службы, чем углеродная нить.

Конструкция и принцип работы лампочки

Лампа накаливания имеет вольфрамовую нить в качестве светоизлучающей среды и специально изготавливается на точных машинах для получения правильной площади поперечного сечения.Вольфрамовая нить скручена для обеспечения очень высокого сопротивления и заключена в стеклянную оболочку. Эта стеклянная колба или колба заполнена инертным газом низкого давления, например азотом или аргоном. Когда электричество проходит через свернутую в спираль вольфрамовую нить, она нагревается и светится. Инертный газ передает тепло, выделяемое нитью накала, к стеклянной колбе, откуда тепло излучается в атмосферу.

Вместо заполнения трубок инертным газом в лампах раньше использовался вакуум, чтобы продлить срок службы нити.Недостатком такой схемы было то, что тепло, выделяемое раскаленной нитью накала, нагревало контактные провода, часто повреждая изоляцию и преждевременно прекращая срок службы лампы.

Лампы накаливания работают при различных напряжениях в диапазоне от 1,5 В до более высоких напряжений, однако необходимо применять оптимальное напряжение в соответствии с номиналом лампы, поскольку напряжение выше номинального сокращает срок службы.

Конструкция лампочки

Описание частей лампочки

Схема основных частей современной лампы накаливания.

  1. Стеклянная колба
  2. Инертный газ
  3. Вольфрамовая нить
  4. Контактный провод (идет к ноге)
  5. Контактный провод (идет к базе)
  6. Опорные тросы
  7. Держатель для стекла / подставка
  8. Базовый контактный провод
  9. Резьба винтовая
  10. Изоляция
  11. Электрический ножной контакт

Сравнение ламп накаливания с ламповыми лампами, КЛЛ и светодиодными лампами

Лампы накаливания менее эффективны по сравнению с КЛЛ, светодиодами и ламповыми лампами, поскольку часть энергии уходит в тепло.

Лампа накаливания увеличивает тепловую нагрузку системы кондиционирования воздуха, в отличие от других вариантов.

Лампы накаливания можно использовать со схемой диммера, что позволяет регулировать интенсивность света во время романтических ужинов при свечах. В случае с КЛЛ и ламповыми светильниками мы можем отключить некоторые из них, чтобы получить тот же эффект.

Лампы накаливания можно использовать для поддержания температуры в помещениях, например, при выращивании грибов, резервуарах для рептилий и т. Д.

Лампа накаливания — это старая надежная технология, которая использовалась веками. Хотя доступны новые более экологичные варианты, такие как светодиодные и CFL-лампы, пройдет некоторое время, прежде чем они будут приняты во всем мире, поскольку стоимость является одним из препятствующих факторов.

кредитов изображений

Конструкция лампочки

: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Incandescent_light_bulb.svg

Вольфрамовые галогенные лампы и газонаполненные лампы

Применение и технические примечания


Ниже приводится техническая информация и информация по применению вольфрамовых галогенных и газонаполненных ламп ILT. Многие из наших ламп можно приобрести прямо в нашем интернет-магазине. Чтобы поговорить с одним из наших экспертов по лампам, узнать о лампе, изготовленной по индивидуальному заказу, или попросить образец, свяжитесь с нами, заполнив форму здесь.

ILT предлагает большой выбор газонаполненных ламп различных размеров, цоколей и типов газа, включая цоколи T-1 3/4, G4-G10, двухштырьковые, проволочные выводы, сборки отражателей MR3 — MR11 с газами. включая галоген, ксенон, аргон и криптон


<Назад ко всем источникам света

Обзор ламп Настроить мою лампу


Как работают вольфрамовые галогенные лампы (краткий обзор)

Вольфрамовые галогенные лампы по конструкции аналогичны обычным газонаполненным лампам с вольфрамовой нитью, за исключением небольшого следа галогена (обычно брома) в заполняющем газе.

Газообразный галоген вступает в реакцию с вольфрамом, который испарился, мигрировал наружу и отложился на стенке лампы. Когда стенка кварцевой оболочки достигает температуры приблизительно 250 ° C, галоген вступает в реакцию с вольфрамом с образованием галогенида вольфрама, который отделяется от стенки лампы и мигрирует обратно к нити накала.

Галогенид вступает в реакцию на нити накала, где температура около 2500 ° C вызывает диссоциацию вольфрама и галогена. Вольфрам осаждается на более холодных частях нити, а галоген высвобождается для продолжения цикла.

Нить накала вольфрамовой галогенной лампы служит двум целям. Один из них — генерировать свет, а второй — генерировать тепло, необходимое для достижения температуры стенок выше 250 ° C.

Эти лампы были разработаны для поддержания требуемой температуры стенок при работе от расчетного напряжения. Снижение напряжения более чем на 10% от расчетного, вероятно, приведет к падению температуры стенок ниже требуемых 250 ° C.

Испытания показывают, что в большинстве случаев эти пониженные рабочие условия не влияют на работу лампы. К тому времени, когда температура стенки упадет до точки, при которой цикл галогена перестает функционировать, температура нити снизится до точки, при которой испарение вольфрама будет незначительным. Если наблюдается почернение стен, следует избегать диапазона рабочего напряжения, при котором это происходит. Сжигание лампы при расчетном напряжении в течение короткого периода времени обычно может устранить почернение лампы из-за временной эксплуатации в таком диапазоне напряжений.

Однако в редких случаях вольфрамовые галогенные лампы со снижением номинала более чем на 10% могут испытывать неблагоприятную реакцию коррозионного воздействия галогена на вольфрамовую нить, что приводит к преждевременному выходу лампы из строя.Не рекомендуется использовать вольфрамовые галогенные лампы при напряжении, превышающем расчетное, поскольку лампы обычно рассчитаны на свои максимальные пределы. Температура уплотнения лампы не должна превышать 350 ° C, в противном случае произойдет окисление молибденовой ленты, что приведет к преждевременному выходу лампы из строя.


Вольфрамовые галогенные лампы — идеальные источники света для спектрофотометров, поскольку они обеспечивают широкополосное спектральное излучение от ультрафиолетового до видимого и инфракрасного до пяти микрон.Некоторый выход излучения может быть получен при 320 и 340 нанометрах. По этой причине ILT НЕ блокирует УФ-излучение от наших вольфрамовых галогенных ламп.


Выход спектрального излучения для вольфрамовых ламп накаливания

Типы нитей


Подробная техническая информация — вакуумные, газонаполненные и вольфрамовые галогенные лампы

Вакуумные лампы (ссылка на таблицу продуктов)


Вольфрамовая нить вакуумной лампы накаливания нагревается до температур, при которых излучается видимый свет за счет резистивного нагрева.Нить накала действует как электрический резистор, который рассеивает мощность пропорционально приложенному напряжению, умноженному на ток через нить накала. Когда этого уровня мощности достаточно, чтобы поднять температуру выше 1000 градусов Кельвина, излучается видимый свет. По мере увеличения рассеиваемой мощности количество света увеличивается, а пиковая длина волны света смещается к синему. Типичные вакуумные лампы могут иметь температуру нити накала от 1800 до 2700 градусов Кельвина. Свет от низкотемпературных ламп кажется красновато-желтым, в то время как высокотемпературные лампы выглядят более белыми.

Вольфрамовая нить накала испаряется быстрее, чем выше температура нити. Частицы испаренного вольфрама имеют тенденцию осаждаться на стеклянной оболочке, что со временем приводит к увеличению светового препятствия. В зависимости от области применения препятствие для выхода света может быть достаточно высоким, чтобы закончить срок службы лампы. В конце концов, материал нити накаливания испарится в количестве, достаточном для разрыва нити, что полностью завершит срок службы лампы. Оба этих эффекта сильно зависят от температуры нити накала, поэтому долговечные вакуумные лампы, как правило, работают в нижнем диапазоне температур, и свет имеет желтоватый оттенок.

Первоначально электрическое сопротивление вольфрамовой нити при комнатной температуре довольно низкое. Когда к лампе впервые подается электрическое питание, большой пусковой ток вызывает быстрый нагрев нити накала. Сопротивление нити накала увеличивается до значения, в пять-десять раз превышающего сопротивление холоду, что приводит к стабилизации тока, потребляемого лампой, и к излучению стабильного светового потока. В зависимости от размера нити накала период пуска может составлять от десятков миллисекунд до сотен миллисекунд.Это требование пускового тока следует учитывать при выборе источника питания для конкретного применения лампы.

Газонаполненные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Газонаполненные лампы излучают свет от нити накаливания, работающей в атмосфере инертного газа. Добавление инертного газа подавляет испарение вольфрамовой нити, что увеличивает срок службы лампы или позволяет работать при более высоких температурах в течение того же срока. В качестве обычных газов используются азот, аргон, криптон и ксенон. Стоимость резко возрастает по мере использования более редких газов, особенно для ксенона, из-за их очень низкого естественного содержания. Преимущество газов с более высоким атомным весом состоит в том, что они подавляют испарение вольфрамовой нити более эффективно, чем газы с более низким весом. Это позволяет нити накаливания газонаполненных ламп работать при температурах до 3200 градусов Кельвина и достигать разумного срока службы. Свет от этих ламп имеет высокое содержание синего цвета, что придает свету чисто-белый вид.

Газонаполненным лампам требуется больше энергии для достижения той же температуры нити накала, чем вакуумным лампам. Окружающий газ охлаждает нить накала, подавляя испарение и уменьшая миграцию испаренного вольфрама на стенку лампы. Более высокая рабочая температура газонаполненных ламп обеспечивает большую светоотдачу на ватт входной мощности, что оправдывает их использование в критических приложениях.

Вольфрамовые галогенные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Вольфрамовая галогенная лампа похожа на лампу, заполненную инертным газом, за исключением того, что она содержит небольшое количество активного газообразного галогена, такого как бром.Инертный газ подавляет испарение вольфрамовой нити, в то время как газообразный галоген снижает количество вольфрама, покрывающего внутреннюю стенку лампы. Газообразный галоген вступает в реакцию с вольфрамом, который испаряется, мигрирует наружу и осаждается на стенке лампы. Когда температура стенки лампы достаточна, галоген вступает в реакцию с вольфрамом с образованием бромида вольфрама, который отделяется от стенки лампы и мигрирует обратно к нити накала. Соединение бромида вольфрама реагирует на нити накала лампы, где температуры, близкие к 2500 ° C, вызывают рассеивание вольфрама и галогена.Вольфрам осаждается на нити накала и освобождается для повторения цикла снова. К сожалению, вольфрам не осаждается в той же зоне, где происходило испарение, поэтому нить накала все равно становится тоньше и в конечном итоге выходит из строя.

Вольфрамовая нить накала галогенной лампы служит двум целям. Один из них — генерировать свет, а второй — генерировать тепло, необходимое для получения температуры стенок выше 250 ° C. Эти лампы спроектированы таким образом, чтобы поддерживать требуемую температуру стенок при работе от расчетного напряжения.Снижение напряжения более чем на 10% от расчетного, вероятно, приведет к падению температуры стенок ниже требуемых 250 ° C. Испытания показывают, что в большинстве случаев эти пониженные рабочие условия не влияют на работу лампы. К тому времени, когда температура стенки упадет до точки, при которой цикл галогена перестает функционировать, температура нити снизится до точки, при которой испарение вольфрама будет незначительным. Если наблюдается почернение стен, следует избегать диапазона рабочего напряжения, при котором это происходит. Сжигание лампы при расчетном напряжении в течение короткого периода времени обычно может устранить почернение лампы из-за временной эксплуатации в таком диапазоне напряжений. Однако в редких случаях галогенные лампы с пониженными характеристиками более чем на 10% могут испытывать неблагоприятную реакцию коррозионного воздействия галогена на вольфрамовую нить, что приводит к преждевременному выходу лампы из строя.

Светоотдача вольфрамовой галогенной лампы более стабильна, чем у негалогенной газовой лампы, благодаря очищающему действию газообразного галогена на кожух лампы.Эта особенность в сочетании с высокой цветовой температурой света и долгим сроком службы делает эти лампы очень востребованными для многих промышленных и научных приложений. Ограничение рабочего цикла из-за требования поддерживать температуру оболочки лампы при температуре, достаточной для запуска галогенного цикла, является недостатком. Однако в приложениях с непрерывным режимом работы относительно легко обеспечить правильную вентиляцию для обеспечения надлежащей рабочей температуры.


Не рекомендуется использовать вольфрамовые галогенные лампы при напряжении, превышающем расчетное, поскольку лампы обычно рассчитаны на свои максимальные пределы.Температура уплотнения лампы не должна превышать 350 ° C, в противном случае произойдет окисление молибденовой ленты, что приведет к преждевременному выходу лампы из строя.

Вольфрамовые галогенные лампы — идеальные источники света для спектрофотометров, поскольку они обеспечивают широкополосное спектральное излучение в диапазоне от ультрафиолетового, видимого и инфракрасного до пяти микрон. Некоторый выход излучения может быть получен при 320 и 340 нанометрах.

Срок службы при проектном и рабочем напряжении

Срок службы лампы, выраженный в часах, рассчитан при расчетном напряжении и в идеальных лабораторных условиях.Отклонение от расчетного напряжения приведет к уменьшению или увеличению срока службы лампы. Это отклонение также изменит значения потребления тока, яркости и цветовой температуры. Эти отклонения должны использоваться инженером-проектировщиком для улучшения технических характеристик лампы для конкретного применения.

На рисунке 1 показаны процентные изменения тока, цветовой температуры и яркости, когда рабочее напряжение отличается от расчетного.

Указанный здесь номинальный срок службы выражается в часах.Номинальный срок службы рассчитывается при расчетном напряжении, переменном токе и в идеальных лабораторных условиях. При фактическом использовании срок службы может сократиться в результате агрессивных сред, таких как удары, вибрация и экстремальные температуры. Срок службы можно существенно увеличить, выбрав рабочее напряжение меньше расчетного. Это снижение от расчетного напряжения также приведет к более холодной нити накала, обеспечивающей повышенную устойчивость к ударам и вибрации.

Из-за незначительных различий в производстве миниатюрных ламп и в составных частях невозможно, чтобы каждая отдельная лампа работала в течение того срока, на который она была рассчитана. Срок службы лампы оценивается как средний срок службы большой группы ламп.


Схема калькулятора Rapid Lamp

Эта диаграмма позволяет пользователю определить зависимость тока, средней сферической канделы и срока службы от значения напряжения, приложенного к лампе, в процентах от расчетного напряжения для этой лампы. Проведите горизонтальной линией через процентное соотношение расчетного напряжения, которое будет использоваться, и прочтите значение рассчитанных параметров в правой части диаграммы.

Эта потрясающая лампа работает без батарей, электричества и солнечного света

Хотя многие из нас считают само собой разумеющимся тот факт, что мы можем просто нажать на выключатель и залиться искусственным светом, около одного миллиарда человек в мире все еще живут без электричества.Это означает, что многие люди полагаются на опасные и дорогие керосиновые лампы, чтобы дать им свет для учебы, работы и готовки после наступления темноты.

Но группа инженеров из Великобритании разработала новое устройство под названием GravityLight, которое работает просто за счет силы тяжести.

Установка довольно проста, все работает как шкив — все, что вам нужно сделать, это добавить 12 кг веса к одному концу шнура для бус (это может быть мешок с песком, камни и т. вам нравится), а затем поднимите этот груз, потянув вниз за лампу, прикрепленную к другому концу.

Под действием силы тяжести груз медленно опускается обратно на пол, при падении трансформируя потенциальную энергию в кинетическую. Эта кинетическая энергия затем приводит в действие ведущую звездочку и полимерную зубчатую передачу, которая зажигает светодиод во время движения. Как только вес достигает пола, свет гаснет, и вам нужно повторить процесс, но каждое нажатие дает вам около 20-30 минут света, в зависимости от того, насколько высоко вы поднимаете вес в первую очередь.

В настоящее время команда финансирует вторую версию GravityLight на Indiegogo в надежде собрать 199 000 долларов США, чтобы сделать их свет ярче, долговечнее и проще в использовании.

Сама лампа будет стоить всего около 10 долларов США. По словам команды GravityLight, это намного дешевле, чем керосиновые лампы, которые не только создают высокий риск возгорания и выделяют канцерогены, но и сжигают около 30 процентов дохода семьи.

GravityLight будет первоначально нацелен на семьи в развивающихся странах, с первоначальным вниманием к Кении, и команда надеется обеспечить местные рабочие места, создавая и продавая там светильники.

Конечно, самое лучшее в гравитации — это то, что она бесплатна (ну, это и тот факт, что она не дает нам всем уплыть в космос), поэтому, как только начальные вложения сделаны, освещение буквально ничего не стоит для запуска. .Нам нравится, когда люди используют простую науку для решения глобальных проблем.

H / T в Gizmodo за информирование нас об этом проекте.

Освещение революции: Джозеф В. Свон

Изобретатели лампы 1880-1940:
Углеродная нить накаливания

Из музеев Совета графства Тайн и Уир

«Джозеф Свон за 50».

«Я был огорчен тем прекрасным утром, что обнаружил вас на своем пути и в нескольких подробностях впереди меня — но теперь я думаю, что я выстрелила впереди вас, и все же я чувствую, что есть почти бесконечность деталей, которые нужно проработать большое приложение, которое сейчас ожидает разработки, и что ваш изобретательный гений, так же как и я, найдут очень много места для упражнений в выполнении этой гигантской работы, которая ожидает выполнения.«
— Джозеф Свон в письме Томасу Эдисону от 24 сентября 1880 г. Цитируется по Брайану Бауэрсу, Longthening the Day New York: Oxford University Press, 1998.

Эдисон был не единственным изобретателем, пытавшимся сделать лампочку. Одним из его главных конкурентов был англичанин Джозеф В. Свон. Химик, Свон экспериментировал в 1850-х и 60-х годах с углеродными нитями. Однако его первые попытки не увенчались успехом, потому что вакуумные насосы тех лет не могли удалить достаточно воздуха из ламп.К середине 1870-х годов стали доступны более совершенные насосы, и Свон вернулся к своим экспериментам.

К концу 1878 года Свон сообщил об успехе Химическому обществу Ньюкасла и в феврале 1879 года продемонстрировал работающую лампу на лекции в Ньюкасле. В его лампах были основные элементы, которые можно было увидеть в лампах Эдисона в октябре того же года: закрытая стеклянная колба, из которой был удален весь воздух, платиновые провода и светоизлучающий элемент, сделанный из углерода. Почему тогда вообще приписывают Эдисону (вне Великобритания) с изобретением лампочки?

Как и другие первые изобретатели, Свон использовал в своей лампе угольный стержень с низким электрическим сопротивлением.Из-за взаимосвязи между сопротивлением и током элемент с низким сопротивлением требовал большого тока, чтобы стать горячим и раскаленным. Это означало, что проводники, подводящие электричество к лампе, должны быть относительно короткие (или невероятно толстые), приемлемые для экспериментов или демонстраций, но не для коммерческой электрической системы.

Карбоновый стержень Лебедя, сделанный из элемента дуговой лампы, излучал свет, но прослужил ему недолго. Газы, попавшие в стержень, были выпущены при включении лампы, и темный осадок сажи быстро образовался на внутренней поверхности стекла.Так что, хотя лампа Свона работала на него достаточно хорошо в демонстрации это было непрактично в реальном использовании.

Эдисон понял, что очень тонкая «нить накала» с высоким электрическим сопротивлением сделает лампу практичной. Высокое сопротивление означало, что для того, чтобы нить накаливания светилась, потребуется лишь небольшой ток. будут использоваться более длинные медные линии скромного размера. Бристольские лампы Эдисона в декабре 1879 года прослужили около 150 часов, а его бамбуковые лампы начала 1880 года — 600 часов.

Именно за это понимание высокого сопротивления и за его концепцию лампы как только одной части интегрированной системы, как правило, приписывают Эдисону изобретение первой практичной лампы накаливания . Однако

Swan не проиграла полностью. Хотя кажется, что он никогда не отправлял письмо, которое он написал Эдисону (цитируется выше), его патенты были достаточно сильными, чтобы выиграть в британских судах. После того, как другой производитель ламп проиграл Свон патентный иск, интересы Эдисона решили вести переговоры, а не рисковать потерять собственный иск.

В 1883 году была основана компания Edison & Swan United Electric Light Company. Известная обычно как «Эдисван», компания продавала лампы, изготовленные из целлюлозной нити, которую Свон изобрел в 1881 году. Вариации целлюлозной нити стали отраслевым стандартом, за исключением компании Edison. Эдисон продолжал использовать бамбуковые нити до слияния 1892 года, в результате которого была создана General Electric, а затем эта компания перешла на целлюлозу.


Как работает фонарик


1 — Чемодан Трубка, в которой находятся части фонарика, включая батарейки и лампу (лампочку).

2 — Контакты Очень тонкая пружина или полоска металла (обычно из меди или латуни), которая расположена по всему фонарю и обеспечивает электрическое соединение между различными частями — батареями, лампой и выключателем. Эти части проводят электричество и «все подключают», замыкая цепь.

3 — Выключатель Поток электричества активируется, когда вы нажимаете выключатель в положение ВКЛ, давая вам свет. Подача электричества прерывается, когда переключатель переводится в положение ВЫКЛ., Таким образом выключая свет.

4 — Отражатель Пластиковая деталь, покрытая блестящим алюминиевым слоем, которая лежит вокруг лампы (лампочки) и перенаправляет световые лучи от лампы, чтобы обеспечить устойчивый световой луч, который вы видите, излучаемый фонарик.

5 — Лампа Источник света в фонарике. В большинстве фонарей лампа представляет собой либо вольфрамовую нить (лампа накаливания), либо светоизлучающий диод (твердотельная лампа), также известный как светодиод. Вольфрамовая нить или светодиод светится, когда через нее проходит электричество, производя видимый свет.Вольфрам — это природный элемент, а вольфрамовая нить — очень тонкая проволока. Вольфрамовые лампы необходимо заменить при обрыве вольфрамовой нити. Светодиод содержит очень маленький полупроводник (диод), заключенный в эпоксидную смолу, и эта часть излучает свет, когда через нее проходит электричество. Светодиодные фонарики om широко считаются «небьющимися» и незаменимыми лампами на весь срок службы.

6 — Линза Линза — это прозрачная пластиковая часть, которую вы видите на передней части фонарика, которая защищает лампу, поскольку лампа сделана из стекла и легко разбивается.

7 — Батарейки При активации батарейки являются источником энергии для вашего фонарика.

Вне зависимости от того, находитесь ли вы на улице в ночном приключении или находитесь в темноте из-за отключения электроэнергии после шторма, удобство портативного фонаря — это всего лишь простая кнопка на фонарике. Но как же работает фонарик?

Как все эти части фонарика работают вместе?

Когда переключатель фонаря переводится в положение ВКЛ, он вступает в контакт между двумя контактными полосками, которые начинают электрический ток, питаемый от батареи. Батареи соединены таким образом, что электричество (поток электронов) проходит между положительным и отрицательным электродами батареи. Батареи опираются на небольшую пружину, которая соединена с контактной полосой. Контактная полоса проходит по длине батарейного отсека и контактирует с одной стороной переключателя. На другой стороне переключателя есть еще одна плоская контактная полоса, которая идет к лампе (лампочке), обеспечивая электрическое соединение. К лампе подключена еще одна часть, которая контактирует с положительным электродом верхней батареи, замыкая цепь лампы и завершая выработку электричества.

При активации электричеством вольфрамовая нить или светодиод в лампе начинает светиться, производя видимый свет. Этот свет отражается от отражателя, расположенного вокруг лампы. Отражатель перенаправляет световые лучи от лампы, создавая устойчивый луч света, который вы видите излучаемого фонариком. Прозрачная линза закрывает лампу фонарика, чтобы стекло лампы не разбилось.

Когда переключатель фонарика переводится в положение «ВЫКЛ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *