вольфрамовая лампа — это… Что такое вольфрамовая лампа?
- вольфрамовая лампа
- tungsten lamp
Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
- вольфрамовая кислота
- вольфрамовая нить
Смотреть что такое «вольфрамовая лампа» в других словарях:
Лампа — получить на Академике рабочий купон на скидку Искусница или выгодно лампа купить с бесплатной доставкой на распродаже в Искусница
Лампа накаливания — общего назначения (230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, габаритная высота ок. 110 мм Лампа накаливания электрический источник св … Википедия
вольфрамовая галогенная лампа — Газополная лампа, содержащая галогены или галогенные соединения и тело накала из вольфрама [МЭС 845 07 10] [ГОСТ Р МЭК 60432 2 99] Тематики лампы, светильники, приборы и комплексы световые … Справочник технического переводчика
вольфрамовая галогенная лампа общего освещения — Лампа, безопасность и взаимозаменяемость которой соответствуют настоящему стандарту и МЭК 60432 1 [ГОСТ Р МЭК 60432 2 99] Тематики лампы, светильники, приборы и комплексы световые … Справочник технического переводчика
ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ — ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ.
Лампы разделяются на нормальные осветительные и специальные разного назначения (рис.). Для бытовых осветительных приборов применяются нормальные осветительные лампы накаливания, рассчитанные на напряжение 127 в или 220 в,… … Краткая энциклопедия домашнего хозяйствавольфрамовая галогенная лампа — 1.3.4 вольфрамовая галогенная лампа: Газополная лампа, содержащая галогены или галогенные соединения и тело накала из вольфрама [МЭС 845 07 10]. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
вольфрамовая галогенная лампа общего освещения — 1.3.3 вольфрамовая галогенная лампа общего освещения: Лампа, безопасность и взаимозаменяемость которой соответствуют настоящему стандарту и МЭК 60432 1. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Лампа (источник света) — У этого термина существуют и другие значения, см. Лампа. Лампа как источник света: Содержание 1 Лампа осветительный прибор 1.
1 Ос … ВикипедияЛампа дневного света — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не… … Википедия
Электрическая лампа — Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 мм Лампа накаливания осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.… … Википедия
Люминесцентная лампа — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник … Википедия
Электронная лампа — электровакуумный прибор (См. Электровакуумные приборы), действие которого основано на изменении потока электронов (отбираемых от катода и движущихся в вакууме) электрическим полем, формируемым с помощью электродов.
Лампы разделяются на нормальные осветительные и специальные разного назначения (рис.). Для бытовых осветительных приборов применяются нормальные осветительные лампы накаливания, рассчитанные на напряжение 127 в или 220 в,… … Краткая энциклопедия домашнего хозяйства
1 Ос … Википедия
Вольфрамовая лампа — накаливание — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Вольфрамовая лампа — накаливание
Cтраница 1
Вольфрамовые лампы накаливания характеризуются непрерывным спектром и дают относительно слабое излучение с длиной волны около 330 ммк. Преимуществом этих ламп является высокая стабильность. Применение их ограничивается, однако, зависимостью степени излучения от изменения окружающей температуры и недолговечностью в основном из-за скопления поглощающих свет осадков внутри стеклянной колбы лампы. [1]
Вольфрамовые лампы накаливания, калиброванные по излучению абсолютно черного тела, являются хорошими вторичными световыми эталонами. Однако можно пользоваться и некалиброванными лампами, если фотометрические спектральные измерения необходимо провести не в абсолютных, а в относительных единицах.
В этом случае относительное распределение энергии по спектру вольфрамовой лампы рассчитывается по формуле Вина или Планка, если измерена цветовая температура нити накала. Последнее легко выполняется с помощью микропирометра, который снабжен проградуированной по абсолютно черному телу эталонной лампой.
[2]
Вольфрамовые лампы накаливания характеризуются непрерывным спектром и дают относительно слабое излучение с длиной волны около 330 ммк. Преимуществом этих ламп является высокая стабильность. Применение их ограничивается, однако, зависимостью степени излучения от изменения окружающей температуры и недолговечностью в основном из-за скопления поглощающих свет осадков внутри стеклянной колбы лампы. [3]
Установку вольфрамовой лампы накаливания проверяют визуально, как и ртутной, по зеленой линии 546 1 нм. При фотометрической проверке установки лампы нужно учитывать, что интенсивность излучения лампы и чувствительность фотоэлементов различны при разных длинах волн.
Наиболее распространена вольфрамовая лампа накаливания, которая часто бывает снабжена матовым стеклом и защитным экраном для уменьшения яркости. Вторым по распространенности типом светового источника является люминесцентная лампа. Ее легко различить по вытянутой форме. Лампы, имеющие закругленную и U-образную форму, компактны и часто применяются в горных работах, так как в шахтах обычно мало свободного пространства.
На цоколе вольфрамовой лампы накаливания написано: 220 В, 150 Вт. Найти сопротивление нити при температуре 20 С, если температура накала нити равна 2500 С. [6]
Срок службы современных вольфрамовые ламп накаливания составляет — 1000 ч, срок службы газоразрядных ламп — d 500 ч ( ртутных) и 2500 ч для натриевых. [8]
Определить температуру нити вольфрамовой лампы накаливания в рабсг чем состоянии, если известно, что ток, проходящий через лампу в момент ее включения ( 20 С), в 12 5 раза превышает рабочий ток.
[9]
Определить температуру нити вольфрамовой лампы накаливания в рабо — чем состоянии, если известно, что ток, проходящий через лампу в момент ее включения ft20 C), в 12 5 раза превышает рабочий ток. [10]
Найти температуру нити вольфрамовой лампы накаливания в рабочем состоянии, если известно, что сопротивление нити в момент включения при температуре 20 С в 12 6 раза меньше, чем в рабочем состоянии. [12]
Если из излучения вольфрамовой лампы накаливания необходимо выделить узкую поло-су сплошного спектра, то одинарный фильтр может оказаться недостаточным для обеспечения заданных границ.
Аргон используют в вольфрамовых лампах накаливания, чтобы снизить скорость испарения вольфрама из нити и, кроме того, обеспечить концентрирование паров вольфрама к небольшому участку внутренней поверхности лампы. Часто приходится видеть, как черные пятна на радиолампах возникают на одном небольшом участке стекла. В этом применении используется неактивность аргона и его ничтожная теплопроводность. В газоразрядных трубках, наполненных аргоном, возникает голубое свечение. Это широко используется для создания световых реклам. Аргон используется для создания инертной атмосферы. В больших количествах его расходуют при приготовлении специальных сплавов ( например, сплавов магния) или при работе с чрезвычайно неустойчивыми и реакшюи-носпособными веществами.
Существует особый вид дуговой сварки, когда с целью защиты шва от воздуха ее проводят в атмосфере аргона.
[15]
Страницы: 1 2 3 4 5
Почемучка: почему лампочка нагревается?
Те лампочки, которые установлены в наших настольных лампах или люстрах принято называть лампами накаливания. Сейчас они считаются самыми старыми, даже устаревшими разновидностями лампочек, но всё равно широко используются в нашей повседневной жизни.
Когда мы случайно дотрагиваемся до лампочки в торшере или хотим выкрутить перегоревшую, то ощущаем, что стекло очень горячее. Иногда мы можем даже обжечься, а иногда тепло лампочек способно расплавить лёд и даже поджечь бумагу или ткань! Почему же так происходит? Почему нагреваются лампочки?!?
Почему лампочка горячая
Прежде чем ответить на вопрос, почему же нагревается лампочка, необходимо разобраться, как устроен этот источник света.
Ведь нагревание происходит как раз из-за особенностей её строения.
Если внимательно посмотреть на лампочку накаливания (ещё в нашей стране её называют «лампочкой Ильича»), то можно увидеть прозрачный стеклянный желобок прямо посредине. С двух сторон от желобка (стеклянной колбы) располагаются два тонких металлических усика. Наверху между собой они соединены пружинкой, которая называется спиралью накаливания.
Кстати, воздуха внутри лампочки нет! Оттуда специально откачивают воздух, а иногда пространство заполняют нейтральным газом (аргоном или ксеноном) для того, чтобы прибор работал лучше и дольше.
Так почему же лампочка горячая? Ответ прост: потому что свет — горит! Именно поэтому летом, когда солнце светит, нам жарко.
В лампочке нагревание происходит как раз из-за пружинки, которая изготовлена из специального металла — вольфрама.
Как это происходит? Электрический ток по маленьким тонким усикам проходит по вольфрамовой спиральке, из-за чего она сильно раскаляется, ведь ток течёт очень-очень быстро.
Вспомните: когда вы бегаете, вам тоже жарко, потому что кровь быстро-быстро начинает течь по нашим сосудам.
По тому же принципу работает и ток. Из-за своей скорости он раскаляет спираль из вольфрама, которая становится горячей. Если бы внутри лампочки был воздух, спиралька обязательно бы испортилась и вышла из строя. Но так как воздуха внутри лампы накаливания нет, а нейтральный газ никогда ни с кем не вступает в контакт или химическую реакцию, спираль просто становится очень горячей и нагревает стекло лампочки, которое пропускает через себя и жар, и свет. По этой причине хвататься за горящую лампочку накаливания очень опасно: можно прилично обжечь пальцы.
Вольфрамовая нить в лампе накаливания
Секрет того, почему лампочка горячая, как было сказано, кроется в вольфрамовой нити-пружинке. Оказывается, именно она отдаёт лампочкам столько тепла. Если бы спираль изготавливалась из других материалов, скорее всего, наши приборы либо не светили вообще, либо светили бы очень блеклым светом.
А все потому, что вольфрам — уникальный материал!
Когда люди получили этот металл, они даже не знали, для чего его можно использовать. Ведь он был очень тяжёлым и плохо плавился. Обычное железо плавится при температуре 1538 градусов Цельсия, а для того, чтобы расплавить вольфрам, нужно было 3410 градусов! Получается, даже при очень высоких температурах этот материал остаётся прочным и твёрдым.
В конце концов изобретатели нашли вольфраму применение. Этот материал отлично подошёл для производства лампочек! Получилось здорово: в домах людей начал появляться свет. А всё благодаря тому, что ток переходил по вольфрамовым пружинкам и не плавил их, создавая и освещение, и тепло.
Даже самая тоненькая пружинка из вольфрама способна выдержать сильный нагрев. Поэтому из 1 кг вольфрама изготавливают примерно 2 тысячи лампочек накаливания.
Что происходит, когда лампочка перегревается
Несмотря на прочность вольфрамовой пружинки, иногда случается так, что и она перегревается.
В этом случае дотронуться до лампочки почти невозможно — она просто пылает жаром.
Кстати, именно так и определяется момент, когда лампочка выходит из строя. Как правило, лампочка накаливания, которая работает правильно, может быть тёплой или горячей, но не обжигающей.
Когда ток по вольфрамовой пружинке течёт так стремительно, что температура внутри неё критически повышается, спиралька лопается — и свет гаснет. Именно так перестаёт работать лампочка. И если присмотреться к погасшему прибору, можно заметить, что пружинка прикреплена уже только к одному металлическому усику, а не к двум, как раньше.
Сейчас лампы накаливания считаются очень старым типом освещения. Люди переходят на более современные лампы (светодиодные, люминесцентные). Они дольше служат, светят ярче, а ещё не нагреваются, поскольку снабжены не обычным стеклом, а специальным, поглощающим тепло.
Материал подготовлен при поддержке
Устройство и работа ламп накаливания.
Вольфрамовая нить, Электроды.Лампа накаливания используется в качестве источника освещения свыше ста лет и, несмотря на появление более совершенных, современных, передовых с технологической точки зрения решений, спроса не теряет. Ниже мы расскажем вам о ее устройстве и принципах работы.
Устройство
Каждая лампа накаливания состоит из стеклянной колбы и металлического цоколя – из колбы в результате нагрева вольфрамовой нити излучается свет, а цоколь (материал – металл) обеспечивает тесный и надежный контакт прибора с электросетью. Нить накала (или спираль) располагается в стеклянной колбе. При прохождении тока происходит ее нагревание до 3000 С.
Поскольку лампа накаливания постоянно работает при очень высоких температурах, для изготовления нити должен использоваться тугоплавкий материал. Вольфрам имеет высокую температуру плавления (она составляет 3422 С) и как нельзя лучше подходит для решения данной задачи. Нить накала закрепляется внутри колбы с помощью электродов и удерживается крючками из молибдена, располагающимися на стеклянном стержне.
Электроды, в свою очередь, присоединяются к контактам. Типы контактов, схемы их расположения бывают разными и зависят от вида цоколя.
Электроды могут быть одинаковыми или разными, когда один делается с маленьким утоньшением. Утоньшение выполняет роль предохранителя, перегорая первым и не давая колбе взорваться.
Из колбы выходит небольшая стеклянная трубочка (штенгель) – при изготовлении лампы через нее откачивается воздух. Это необходимо, поскольку в воздухе содержится кислород, который сжег бы вольфрамовую нить в первые секунды работы. После откачки штенгель запаивают. В мощных лампах накаливания используются инертные газы, продлевающие срок службы нити накаливания и снижающие теплотери источника света в процессе эксплуатации (напоминаем, что КПД лампы накаливания итак не очень высокий).
Как это работает?
Сначала нить накала подключается к источнику тока, затем (практически моментально) раскаляется до максимальной температуры и начинает излучать свет.
Таким образом, принцип работы лампочки основывается на явлении нагрева вольфрамового проводника под воздействием тока. Поток, который дает раскаленный проводник, близок к дневному свету и не вызывает дискомфорта.
При питании переменным током мерцания исключены. Лампа накаливания рассчитана на широкий диапазон напряжений.
Существует ли «вечная» лампочка? — Энергетика и промышленность России — № 20 (136) октябрь 2009 года — WWW.EPRUSSIA.RU
http://www.eprussia.ru/epr/136/10569.htm
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 20 (136) октябрь 2009 года
По слухам, на свете существует немало полезных для человечества изобретений, которым монополисты не дают хода.
Так в книге «Промышленный шпионаж» утверждал французский писатель Жак Бержье.
В качестве примера был приведен миф о якобы существующей «вечной» электрической лампочке.
История такова. Однажды в США некий покупатель приобрел в магазине приглянувшуюся лампочку.
И не успел он приехать домой, как к нему заявился ответственный представитель крупнейшей электротехнической компании. Он умолял продать только что приобретенную лампочку за любую цену. «Вам по ошибке отдали экспериментальный образец, – говорил он, – который не должен был поступать в продажу». В конце концов, представитель признался: «Эта опытная лампочка никогда не перегорает. Есть лампочки, которые горят со времен Эдисона. Если бы мы позволили себе их продавать, то давно бы прогорели».
Как ни странно, эта история вполне могла произойти в реальности.
В городе Ливерморе (штат Калифорния, США) есть уникальная лампочка, которая была вкручена в 1901 году и с тех пор горит без перерыва. Это абсолютный рекорд, который вошел в Книгу рекордов Гиннесса (обычная электрическая лампочка горит в среднем 750‑1000 часов).
Сначала она освещала сарай, в котором стояли конные экипажи пожарных. Затем ее несколько раз перемещали с одной пожарной станции на другую. Сейчас она находится на станции № 6 пожарной службы города.
Перед лампочкой установлена веб-камера, поэтому ее можно увидеть в Интернете.
В списке доказательств, что ливерморская лампа действительно является таким долгожителем, указываются местные архивы газет. Кроме того, ее проверяли эксперты компании General Electric, в которую в 1912 году влилась создавшая лампочку Shelby Electric Company. Корпус лампы был вручную изготовлен мастерами-стеклодувами, а нить накаливания сделана из углерода. Мощность прибора – всего 4 ватта. В настоящее время он используется для ночного освещения в гараже для пожарных машин.
Как же такое оказалось возможным?
Известно, что основной причиной перегорания лампочек является постепенный износ вольфрамовой нити. Эта нить нагрета почти до температуры плавления вольфрама (3300°С), иначе невозможно получить интенсивный световой поток. При такой температуре атомы вольфрама в кристаллической решетке интенсивно колеблются, некоторые из них отрываются и уходят в пространство, оседая на стенках колбы.
Постепенно нить истончается, и, когда в самом тонком месте температура переходит рубеж плавления, нить перегорает.
Очевидно, что для повышения срока службы лампочки необходимо устанавливать более толстую нить. Но при этом для сохранения сопротивления нити нужно увеличивать ее длину. Увеличение диаметра нити в два раза приводит к увеличению массы вольфрама в 8 раз. А вольфрам – дорогой металл, поэтому нынешние производители лампочек стараются его экономить.
Но есть еще одна причина износа ламп, о которой почти никто не знает. Дело в том, что тонкое стекло колбы в нагретом состоянии пропускает газ. За несколько лет, если не перегорит нить накала, то лампа заполнится газом, возникнет газовый разряд, а вместе с ним ионная бомбардировка нити накала. Тогда эта нить будет истончаться быстрее. Таким образом, чтобы создать лампу накаливания с большим сроком службы, необходимо установить толстую вольфрамовую нить, увеличить площадь поверхности колбы лампы (при этом температура колбы станет ниже и просачивание газа уменьшится), увеличить толщину стекла колбы лампы.
Очевидно, эти условия и были выполнены в лампе-долгожительнице. Нынешние производители эти условия выполнять не хотят, во‑первых, из соображений экономии вольфрама и стекла, во‑вторых, производителям просто невыгодно выпускать «вечные» лампочки.
• В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью).
• В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания.
• В 1854 году немец Генрих Гебель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. В последующие пять лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.
• 11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещенный в вакуумированный сосуд.
• В 1878 году на Всемирной выставке в Париже была представлена свеча Яблочкова – первая дуговая лампа (в 1000 свечей) с жизненным циклом 90 минут; позже они были вытеснены дифференциальными лампами (Сименса и Гальске, Кертинга, Шуккерта и др.
)
• В том же году английский изобретатель Джозеф Вильсон Сван получил британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
• Во второй половине 1870‑х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в ходе которой пробует в качестве нити накаливания различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году возвращается к угольному волокну и создает лампу, функционирующую 40 часов. Одновременно были изобретены патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на непродолжительное время жизни, его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.
• В 1890‑х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с металлическими нитями накала.
• С конца 1890‑х гг. появились лампы с нитью накаливания из окиси магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста), а также нитями из металлического осмия (лампа Ауэра) и тантала (лампа Больтона и Фейерлейна).
• В 1904 году венгры Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент за № 34541 на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через фирму «Tungsram» в 1905 году.
• В 1906 году Лодыгин продает патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.
• В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии она вытесняет все другие виды нитей.
• Проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским ученым Ирвингом Ленгмюром, который придумал наполнять колбы ламп инертным газом, что существенно увеличило время жизни ламп.
• В дальнейшем были изобретены модификации ламп накаливания – галогенные (с добавлением в буферный газ паров брома или йода, повышающих время жизни лампы до 2000‑4000 часов), металлогалогенные (с кварцевым стеклом), высокотемпературные и т.
д., а также специальные лампы – например, проекционные (для кинопроекторов), двухнитевые (для автомобильных фар) и др.
Провод, Лампа , Мощность, Кабельная арматура, СРО,
Лампа накаливания Radium «Спот», E14, 60 Вт
1
5Лампы вольфрамовые — Энциклопедия по машиностроению XXL
Перед установкой ламп мощностью свыше 2 кВт в их колбы через штенгель засыпается вольфрамовый порошок в количестве от 30 до 150 г в зависимости от типа лампы. Вольфрамовый порошок вводится внутрь лампы с целью механического снятия со стекла распыленного во время горения лампы вольфрама с внутренней поверхности колбы ламп.
[c.411]Две электрические лампы, мощность которых 100 и 300 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. У какой из ламп вольфрамовая нить толще и короче [c.175]
| Рис. 165. Пропускание чистой водой потока излучения различных ламп /—вольфрамовая лампа при 3000 К 2—лампа для сушки при 2500° К угольная лампа при 2000° К —сопротивление при 1000° К |
Между объективом и пирометрической лампой помещен поглощающий светофильтр (затемненное стекло) 10, укрепленный на поворотной головке 11, при помощи которой он может быть поставлен перед лампой или отведен в сторону. Светофильтр служит для увеличения конечного предела показаний пирометра, так как он ослабляет видимую яркость излучателя в несколько раз при неизменной яркости нити лампы.
Вольфрамовую нить пирометрической лампы
[c.197]
В гл. 1 отмечалось, что визуальными измерениями температуры пользовались уже в конце 19-го столетия. Такой способ измерения был введен в МТШ-27. Уже с самого начала стало ясно, что пирометр монохроматического излучения представляет собой удобный, высоко воспроизводимый и точный прибор измерения температуры. Доступность ламп с угольной, а позднее с вольфрамовой нитью привела к созданию пирометра с исчезающей нитью. Хотя характеристики ламп с вольфрамовой нитью во многих отношениях были существенно лучше характеристик угольных ламп, последние продолжали использоваться в пирометрах с исчезающей нитью для измерения низких, до 650 °С температур вплоть до 1940 г. Преимущество угольной нити в этом случае связано с ее большой излучательной способностью, а следовательно, и хорошими цветовыми характеристиками, когда она рассматривается без цветного фильтра на фоне изображения черного тела. [c.310]
Параллельно с развитием пирометров с исчезающей нитью шло усовершенствование вольфрамовых ленточных ламп, предназначенных для поддержания и распространения оптической температурной шкалы.
Эти лампы совершенствовались непрерывно, и сейчас они используются в поверочных лабораториях совместно с образцовыми фотоэлектрическими пирометрами. Международные сличения температурных шкал выполняются путем кругового обмена такими лампами между национальными термометрическими лабораториями. В настоящее время согласованность между радиационными температурными шкалами в области от 1000 до 1700 °С, установленными основными национальными термометрическими лабораториями, характеризуется погрешностью 0,1 °С.
[c.311]
Ленточная вольфрамовая лампа как воспроизводимый источник для оптического пирометра [c.349]
Градуированное черное тело переменной температуры не слишком удобно в качестве средства передачи температурной шкалы, однако большинство его функций столь же хорошо выполняет тщательно сконструированная вольфрамовая ленточная лампа. Излучение, испущенное в данном направлении при данной длине волны малой определенной областью на ленте, может быть градуировано в значениях электрического тока через лампу.
Соотношение ток — температура может быть сделано хорошо воспроизводимым для широкой области температур. От 700 до 1700 °С используются вакуумные лампы, а от 1500 до 2700 °С — газонаполненные.
[c.350]
На рис. 7.18 показана величина (Т—Гд) для вольфрама как функция Т при двух длинах волн, 660 и 1000 нм. Недостаток вольфрамовой ленточной лампы, который очевиден из [c.350]
Прежде чем перейти к устройству и характеристикам ленточных вольфрамовых ламп, рассмотрим кратко некоторые наиболее важные физические процессы, которые имеют место на поверхности нагретой вольфрамовой ленты и внутри ее. Представление об этих процессах полезно для понимания не только поведения ленточных вольфрамовых ламп, но и различных процедур, необходимых при изготовлении стабильных ламп. Обсуждение будет проведено на примере конструкции лампы, приведенной на рис. 7.19. [c.352]
Для того чтобы лента вела себя как стабильный и воспроизводимый источник теплового излучения, вольфрам внутри и на поверхности должен быть близок к структурному равновесию.
Рассмотрим основные процессы, которые происходят при длительном нагревании вольфрамовой ленты, помещенной в стеклянную оболочку, которая соединена с откачивающей системой [72]. Такими процессами являются обезгаживание и потеря вольфрама на испарение, рекристаллизация, образование канавок между зернами, изменение зернистости поверхности. Кроме того, для оценки поведения лампы в целом необхо-
[c.352]
Конструкция и характеристики вольфрамовых ленточных ламп [c.358]
На рис. 7.19 показана конструкция вольфрамовой ленточной лампы, которая оказалась наиболее удачной. При обсуждении воспроизводимости вольфрамовых ленточных ламп, используемых в качестве эталонов яркости, необходимо принимать во внимание следующие факторы [c.358]
Нйя й поэтому МОЖНО ввести поправку [43]. Долговременный дрейф яркостных температур ниже 1500 °С незначителен, но он возрастает примерно до 0,02 °С за 100 ч при 1600 °С, 0,08 °С при 1700 °С и 0,15°С при 1770 °С.
Эти величины типичны для вольфрамовых ленточных ламп, так что температура выражается как функция только величины постоянного тока. Это вполне адекватный метод. Он устраняет трудности проведения точных измерений напряжения на вводах при наличии температурных градиентов. Для конструкции лампы, показанной на рис. 7.19, соотношение ток/температура может быть выражено полиномом четвертой степени для вакуумных ламп в области от 1064 до 1700 °С, а для газонаполненных ламп — в области от 1300 до 2200 °С. Для ламп конкретной конструкции коэффициенты полиномов варьируются слабо, что обеспечивает удобный контроль в процессе градуировки [1,26].
[c.359]
Рис. 7.23. а — изменения спектральной яркостной температуры вдоль вольфрамовой ленты лампы, показанной на рис. 7.19, при 770 и 1064 С. б — то же поперек ширины ленты [43]. [c.360]
Рис. 7.28. Вольфрамовый излучатель лампы типа черное тело. а — смонтированная трубка б — вид вдоль трубки в — способ крепления концов вводов. 1 — связка тонких вольфрамовых проволок 2 — танталовая диафрагма диаметром 1 мм 3—-вольфрам толщиной 0,025 мм 4 — стыки плотно прижимаются в указанных местах 5 — вольфрам толщиной 0,04 мм.
|
Существуют два вида градуировки оптического пирометра с исчезающей нитью. Первый — прямой, состоящий в простой градуировке тока пирометрической лампы при наблюдении либо черного тела с известной температурой, либо чаще вольфрамовой ленточной лампы, градуированной для всей области пирометра. Шкала для наиболее низкого диапазона без фильтра должна быть детально проверена в достаточно большом числе точек для получения надежной градуировочной кривой интерполяцией между точками. Для более высокотемпературных диапазонов форма градуировочной кривой будет примерно той же, но коэффициент К нейтральных фильтров должен быть подтвержден. Коэффициент К определяется с помощью уравнения (7.
66), которое дает
[c.368]Если вместо черного тела при температуре Т используется вольфрамовая ленточная лампа, можно записать уравнение (7.82) следующим образом [c.369]
| Рис. 7.31. Поправки на изменение длины волны при градуировке вольфрамовых ленточных ламп [26]. |
Это показано на рис. 7.36. Величину компонента, обусловленного дифракцией, нетрудно вычислить [13]. На рис. 7.36 он показан штриховой линией. При сравнении вольфрамовой ленты шириной 2 мм, но очень длинной, с черным телом в печи эффект размера источника будет достигать примерно 0,2%. При сравнении двух черных тел эффект размера источника будет зависеть от различия в распределении яркостей в двух печах. Как и во всех процессах дифракции и рассеяния, эффект возрастает очень быстро при малых углах и очень медленно спадает при больших углах, как ясно из рис. 7.36.
[c.379]С эффектом размера источника тесно связаны вариации освещенности полевой диафрагмы, обусловленные либо изменением пропускания или отражения элементов объектива, либо изменением размера отверстия диафрагмы, возникающим в результате нагревания под действием излучения от печи. Эффект этого происхождения максимален, когда на внешней поверхности элементов объектива остаются органические пленки. Это уже упоминалось [61] в связи с проблемой стабильности пропускания окон вольфрамовых ленточных ламп.
Если используется
[c.380]
Вольфрамовая ленточная лампа 349, 358, 368 [c.444]
Никакой другой источник света не имеет сходного распределения энергии по спектру. Так, например, электрический разряд в газах или свечение под действием химических реакций имеет спектры, существенно отличные от свечения черного тела. Распределение энергии по спектру раскаленных тел также заметно отличается от свечения черного тела, что было выше проиллюстрировано (см. рис. 8.6) сравнением спектров распространенного источника света (лампы накаливания с вольфрамовой нитью) и черного тела. [c.409]
Лампы накаливания. Наиболее распространёнными источниками света являются лампы накаливания. В качестве тела накала в современных лампах применяется нить из вольфрама. Лампы накаливания делятся на две группы пустотные и газополные. В пустотных лампах вольфрамовая спираль заключена в стеклянной колбе, из которой удалён воздух. Пустотные лампы изготовляются мощностью не свыше 40 вт.
Более мощные лампы изготовляются газополными. Газополные лампы в отличие от пустотных имеют колбу, наполненную инертным (не поддерживающим горения) газом. В современных лампах в качестве инертного газа применяются аргон и азот. Наполнение колбы инертным газом производится с целью уменьшения распыления вольфрамовой нити, работающей в условиях высокой температуры. Вследствие этого в газополных лампах при одинаковом сроке службы с пустотными может быть повышена температура накала нити и, следовательно, увеличена экономичность лампы.
[c.524]
V ГЛУЗ-0,25-20 ПМС-0,25-20 Сварка алюминиевой и медной проволоки без предварительной зачистки. Сварка деталей электронных приборов (приварка выводов к катодам электронных ламп, вольфрамовой нити к медным держателям, сеток к траверсам, узла крепления к крайним виткам и т. д.). Сварка золоченой проволоки. Получение точечных сварных соединений различных металлов с полупроводниками, например приварка проволочки к германиевым и кремниевым элементам
[c.
454]
Оборудование для пайки инфракрасным излучением. Радиационные нагревательные установки обычно представляют собой объединенные в единую конструкцию рефлекторы и излучатели. В качестве источника излучения широко используются галогенные лампы (вольфрамовая спираль, размещенная в кварцевой трубчатой колбе). Электропитание ламп осуществляется переменным током промышленной частоты. Например, кварцевая трубчатая лампа накаливания НИК-220-1000 Тр заполняется аргоном под давлением 60 Па и йодом в количестве 1…2 мг. Наличие паров йода обеспечивает стабильность энергетического и светового потоков. Наряду с аргоноиодными лампами применяют лампы с ксеноно-иодным наполнением типа КИМ и КГТ. [c.460]
Диффузионное соединение позволяет получить сварные конструкции законченных форм и размеров, например стеклометаллидеские гермовводы, стрелки подвесных путей, замедляющие системы, топливные элементы, электронные лампы, вольфрамовые сопла и т.
д.
[c.409]
Помимо проволоки для осветительных электроламп чистый В. применяется еще длп из-готовления ряда других изделий, гл. обр. в области электротехники. Здес1> надо отметить вольфрамовую проволоку (с присадкой до 2% ThO.J для электронных ламп, вольфрамовую жесть, вольфрамовые зеркала для антикатодов рентгеновских трубок, вольфрамовые контакты для магнето, TpaiiTopoB и автомобилей и ианонец вольфрамово-медный псевдосплав (ок. 25% меди), применяемый в качестве материала для электродов точечной и стыковой электросварки. В виде карбидов В. нашел себе большое применение в т. и. сверхтвердых сплавах (см.). [c.233]
Начнем с описания теории излучения черного тела, за которым последует обсуждение различных методов вычисления коэффициентов излучения полостей, близких к черному телу, и обсуждение практической реализации таких полостей. После этого рассмотрим вольфрамовые ленточные лампы как воспроизводимый источник теплового излучения для термометрии.
На этой основе мы ознакомимся с термометрией излучения, реализацией МПТШ-Б8 выше точки золота, измерением термодинамической температуры, методами измерений при неполных данных об излучательной способности поверхности и, наконец, термометрией излучения полупрозрачных сред.
[c.311]
[c.354]Выше отмечалось, что низкая излучательная способность вольфрама ведет к большому различию между реальной и яркостной температурами. Затруднения особенно велики, когда требуется источник с большой яркостной температурой. Альтернативой ленточной вольфрамовой лампы является лампа, имеющая вольфрамовый излучающий элемент в виде полости черного тела. Высокотемпературный газонаполненный вариант коммерчески доступной лампы такого типа показан на рис. 7.27. Вначале лампа типа черное тело была разработана в качестве замены для вольфрамовых ленточных ламп. во щсёй. области. тем- [c.362]
Описав свойства теплового излучения, полости черного тела, вольфрамовые лампы и эффективную длину волны, мы имеем теперь все элементы, которые требуются для того, чтобы обсудить воспроизведение МПТШ-68 фотоэлектрическим пирометром. [c.372]
Для того чтобы завершить рассмотрение стандартных приложений законов черного тела, кратко охарактеризуем эффективность тех или иных источников при использовании их для целей освещения..jpg)
Хорошо известно, что лампа накаливания с вольфрамовой нитью вошла в практику в конце прошлого столетия и сыграла громадную роль в условиях жизни и труда людей во всем мире. По сей день этот простой и удобный источник света широко используют в быту и на производстве. Многочисленные научные и инженерные исследования позволили увеличит] срок службы лампы накаливания и другие ее эксплуатационные качества, но мало что могли изменить в зф(1зективности этого источника света, т.е, в увеличении доли энергии, которая может быть использована для целей освещения окружающего пространства. Достаточно взглянуть на рис. 8.1, где изображена светимость черного тела для двух температур, а вертикальными линиями ограничена видимая часть спектра (4000 — 7000А), чтобы оценить, сколь малая доля излучения черного те.па может быть эффективно использована в этих целях, даже в том случае (Т = 5000 К), когда /-макс совпадает с зеленой областью спектра, в которой чувствительность глаза наибольшая. Расчеты показывают, что при этих оптимальных условиях лишь около 13% всей излучаемой энергии может быть использовано для освещения.
Значительно меньшая часть энергии черного тела может быть утилизирована в том случае, когда его температура составляет примерно 3000 К и максимум излучения находится в инфракрасной области спектра (вблизи 1 мкм). Дальнейшее уменьшение температуры черного тела приведет к еще более низкому коэффициенту использова1шя излучаемой энергии.
[c.415]
Вольфрам против лампы накаливания | TV Tech
Джей Холбен
В этом месяце давайте более подробно рассмотрим одну из самых распространенных форм освещения в нашем мире: вольфрамовые лампы или лампы накаливания.
Лампа накаливания означает свет от тепла, который также включает свет от солнца и огня.
Лампочка, первоначально усовершенствованная (хотя и не изобретенная) Томасом Эдисоном, имеет основание (традиционно среднее резьбовое основание), два электрода, катушку накаливания (чаще всего из вольфрама) и стеклянную колбу (колбу), в которую помещается лампа. нить накала в безкислородном вакууме (рис.
1).
Когда ток подается на положительный электрод, электроны проходят от электрода через нить накала к другому электроду. Движение через вольфрам, наряду с сопротивлением потоку электронов, заставляет нить накала нагреваться до точки, в которой она начинает накаливаться — или излучать свет от тепла.
Вольфрам, металл природного происхождения, является очень хрупким веществом, но у него самая высокая точка плавления среди нелегированных металлов и вторая по величине точка плавления среди всех элементов периодической таблицы.Это делает его идеальным источником накаливания, так как стандартная вольфрамовая нить накала может нагреваться до температур более 5000 градусов по Фаренгейту.
Рис. 1: Традиционная лампочка с цоколем (обычно со средним винтовым цоколем), двумя электродами, катушкой накаливания (чаще всего из вольфрама) и стеклянной оболочкой (колбой) для заключения нити накала в бескислородный вакуум. При такой высокой температуре, если бы внутри колбы находился кислород, нить накала бы просто загорелась и перегорела.
Вместо этого мы заполняем колбу инертным газом, чаще всего аргоном или азотом. Поскольку вольфрам — хрупкое и хрупкое вещество, при использовании он начинает портиться. Мелкие частицы вольфрама будут падать с нити накала и собираться на самой холодной части лампы (это почернение, которое вы видите на старых лампах).
Стекло колбы, называемое оболочкой, также должно выдерживать сильное тепло внутри колбы. Обычные лампы накаливания имеют боросиликатную оболочку, а стеклянная колба достаточно велика, чтобы обеспечить хорошее пространство от горячей нити накала, иначе стекло действительно расплавилось бы.
Вольфрам-галоген
Многие люди неправильно используют термин «галоген» применительно к лампам накаливания. Это относится к определенному классу лампочек, а не к стандартной лампочке. Вольфрамово-галогенные или просто галогенные лампы наполнены аргоном и азотом и дополнительным газообразным галогеном, чаще всего йодом (иногда бромом, хлором, фтором или астатом).
Этот дополнительный газ при нагревании захватывает свободные частицы вольфрама и повторно осаждает их обратно на нить накала, что продлевает срок службы лампы.Этот процесс требует, чтобы нить накаливания горела при более высокой температуре, чем стандартная лампа накаливания, и, как следствие, также требует более толстого и прочного корпуса; в основном кварцевое стекло.
Поскольку эти лампы горят сильнее, они имеют более высокую цветовую температуру, чем стандартные бытовые лампы. Стандартные лампы имеют температуру от 2600 до 2800 Кельвинов, а галогенные лампы — от 2900 до 3200 К, что делает их более удобными для использования в фотографии. Более толстое кварцевое стекло с более высокой температурой плавления также обеспечивает меньшее необходимое пространство между колбой и нитью накала, что делает вольфрамово-галогенные лампы намного более компактными.
ЗАПРЕТ НА ЛАМПОЧКИ НАКАЛИВАНИЯ
Экологические движения ввели юридический запрет на стандартные лампы накаливания.
В Соединенных Штатах есть «Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года», но аналогичные законы действуют и в других странах по всему миру. Сам по себе это не настоящий запрет; Закон требует определенной эффективности использования электроэнергии: 25 люмен на ватт к 2013 году и 60 люмен на ватт к 2018 году. Стандартные лампы накаливания имеют эффективность около 10–20 люмен на ватт, поэтому они просто не могут соответствовать новым стандартам.Этот отказ от производства происходит с 2008 года. В 2012 году производство 100-ваттных ламп было прекращено. В 2013 г. прекращаются продажи ламп мощностью 75 Вт, а с января 2014 г. — лампочки мощностью 60 и 40 Вт.
СВЕТ ЛАМПЫ: ЗА И ПРОТИВ
Плюсы
• Вольфрамовые лампы как источник накаливания имеют «полный спектр», то есть они излучают все цвета радуги.
• Лампы накаливания можно легко уменьшить с помощью стандартных диммеров.
• Нет проблем с «мерцанием» ламп накаливания — при любой частоте кадров или выдержке.
Минусы
• От 80 до 90 процентов потребляемой энергии расходуется на тепло.
• В результате они выделяют много тепла.
Этот запрет распространяется только на стандартные бытовые лампочки. Специальные лампы, такие как те, которые используются в профессиональных осветительных приборах для нашей промышленности, не подвергаются влиянию. Кроме того, производство и продажа ламп для тяжелых условий эксплуатации все еще разрешено, как и лампочки с необычным цоколем.
Некоторые умные производители нашли способ обойти запрет, вставив маленькие галогенные лампы «специального назначения» в оболочку традиционной лампы со средним цоколем.Их преимущество в том, что они более энергоэффективны, чем стандартные вольфрамовые лампы, и для нас они горят при более «чистой» цветовой температуре, чем стандартные вольфрамовые — выигрыш, выигрыш!
Джей Холбен (Jay Holben) — технический редактор Digital Video и участник правительственного видео. Он также является автором книги «Выстрел в темноте: творческое руководство по цифровому видеосвещению своими руками при почти полном отсутствии бюджета».
Углеродная нить против вольфрамовой нити
Старомодные лампы накаливания с нитью накаливания развиваются среди целеустремленных людей, которые просто наслаждаются волшебным качеством старинных ламп накаливания и красотой мягко светящейся внутренней нити.
Первые лампы накаливания были изготовлены из платиновой нити. После экспериментов с различными материалами Томас Эдисон разработал первые лампы накаливания для коммерческого использования, в которых использовались углеродные нити.
Со временем вольфрам стал предпочтительным материалом для изготовления нитей, поскольку они производили вдвое больше света и служили намного дольше. В ходе дальнейших исследований лампа Эдисона с вольфрамовой нитью получила дальнейшее развитие и была заполнена инертным газом вместо того, чтобы помещаться в вакуум.Это значительно уменьшило темный осадок, который мог образоваться на внутренней стороне стеклянного шара из-за его вакуумной конструкции.
Винтажные вольфрамовые лампы эпохи Эдисона, возможно, не горят так ярко, как самые последние версии, но ими пользуются из-за их романтического теплого свечения, классической формы ламп и, прежде всего, их ценят за красоту их мягкости. светящаяся нить.
Винтажные лампочки используются для создания расслабляющей атмосферы. Их все еще можно найти как с углеродными, так и с вольфрамовыми нитями, но старинные вольфрамовые лампы более экономичны для покупки и более экономичны в использовании электроэнергии.Они также остаются прозрачными намного дольше, чем лампы с углеродной нитью.
Винтажные лампы накаливания с углеродными или вольфрамовыми нитями можно регулировать до различной интенсивности, что делает лампу еще более универсальной. Однако следует иметь в виду, что лампы накаливания способны выдавать только половину светового потока по сравнению с современными лампами накаливания. Таким образом, в то время как современная 60-ваттная лампа дает 800 люмен, 60-ваттная лампа накаливания дает 400 люмен.
По этой причине многие люди предпочитают использовать старинные лампы накаливания в специальных лампах и особых условиях освещения только для атмосферных условий, а современные лампы они используют для повседневного практического использования.
Многие заметили, что хрустальные люстры приобретают особенно ностальгический, волшебный и элегантный вид при освещении вольфрамовыми лампами накаливания, а мягко светящиеся настольные лампы могут добавить особого романтического оттенка вокруг обеденного стола или в спальне. Безусловно, фаворитами являются лампы, которые демонстрируют лампочку с ее теплой светящейся нитью.
Историческую лампу в стиле стимпанк, созданную в эпоху Эдисона примерно в 1912 году, обожают за ее уникальную форму «беличьей клетки» и светящуюся нить в форме клетки, которая окружает центральный опорный стержень из стекла.Это любимая лампа для открытых розеток, люстр, бра, и ее можно использовать как для коммерческого, так и для домашнего освещения.
Так почему бы не присоединиться к движению накаливания и выбрать одну или две лампы, чтобы создать классическую, теплую и волшебную атмосферу, которую только старинные лампочки могут привнести в домашнюю обстановку.
Комментарии будут одобрены перед появлением.
Лампа накаливания | Типы лампочек
Какие они?
Лампа накаливания или лампа накаливания — это источник электрического света, работающий от накаливания, который представляет собой излучение света, вызванное нагреванием нити накала.Они выполнены в чрезвычайно широком диапазон размеров, мощности и напряжения.
Откуда они взялись?
Лампы накаливания являются оригинальной формой электрического освещения и используются уже более 100 лет. Хотя Томас Эдисон считается изобретателем лампы накаливания, существует ряд люди, которые изобрели компоненты и прототипы лампочки задолго до Эдисона.
Один из тех людей был британский физик Джозеф Уилсон Свон, который фактически получил первый патент на полную лампу накаливания. лампочка с углеродной нитью 1879 г.Дом Лебедя был первым в мире, который освещался лампочкой. Эдисон и Свон объединили свои компании и вместе они первыми разработали коммерчески жизнеспособную лампу.
Как они работают?
Лампа накаливания обычно состоит из стеклянного корпуса, содержащего вольфрамовую нить. Электрический ток проходит через нить накала, нагревая ее до температуры, при которой возникает свет.
Лампы накаливания обычно содержат стержень или стеклянную опору, прикрепленную к основанию лампы, что позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек газа / воздуха.Небольшие провода, встроенные в стержень, поддерживают нить накала и / или ее выводные провода.
Стеклянный кожух содержит вакуум или инертный газ для сохранения и защиты нити от испарения.
Схема, показывающая основные части современной лампы накаливания.- Стеклянная колба
- Инертный газ
- Вольфрамовая нить
- Контактный провод (идет к ноге)
- Контактный провод (идет к базе)
- Опорные тросы
- Держатель для стекла / подставка
- Базовый контактный провод
- Резьба винтовая
- Изоляция
- Электрический ножной контакт
Где они используются?
Лампы накаливания не требуют внешнего регулирующего оборудования, имеют очень низкую стоимость производства и хорошо работают как на переменном, так и на постоянном токе.Они также совместимы с устройствами управления, такими как диммеры, таймеры и фотодатчики, и могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе. В результате лампа накаливания широко используется как в домашнем, так и в коммерческом освещении, для портативного освещения, такого как настольные лампы, автомобильные фары и фонари, а также для декоративного и рекламного освещения.
Планируется, что к 2014 году производство многих ламп накаливания будет прекращено. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года и о том, как он может повлиять на вас.
Другие полезные ресурсы
Почему вольфрам используется в лампах — Scientific Lights
В большинстве случаев хорошо, чтобы материалы имели низкое удельное сопротивление, потому что таким образом мы можем пропускать через них большие токи при том же объеме используемого материала.
Именно по этой причине медь является наиболее часто используемым материалом для электропроводки. Он имеет довольно низкое удельное сопротивление и несколько дешев по сравнению с другими хорошими проводниками, такими как золото или серебро.
Однако есть такие приложения, как это, где более предпочтительным является высокое удельное сопротивление. В большинстве этих сценариев это происходит потому, что нужно достичь определенного сопротивления в цепи, чтобы через эту цепь проходил желаемый ток. Но когда дело доходит до этого приложения, все немного иначе.
Чтобы лучше понять это, нам сначала нужно посмотреть, что происходит, когда через материал проходит много электронов.
Когда электроны перемещаются из точки A в точку B в материале, происходит небольшое тепловыделение.Вы можете думать об этом так же, как движение генерирует тепло в физике.
При этом этот эффект усиливается, чем больше электронов мы проходим через него. Это связано как с тем, что он генерирует больше движения внутри материала, так и с тем, что сами электроны в конечном итоге начнут бороться за физическое пространство.
Вы можете представить это так же, как 100 человек должны пройти через одну единственную дверь. При наличии слишком большого количества электронов они просто начнут борьбу за космос.
Вот почему площадь проводника становится важной, потому что чем больше площадь, тем меньше электронов потребуется для борьбы. Это эквивалентно добавлению более широких или большего количества дверей к аналогии со 100 людьми.
С учетом сказанного, чем больше сопротивление оказывается электронам, тем больше они должны работать, чтобы пройти сквозь материал. Более высокое сопротивление также вызывает увеличение тепловыделения.
Как только мы это поймем, мы сможем понять, как вольфрамовая нить накаливания начинает светиться в лампочке.
Фактическая нить, которая представляет собой нить накала, очень тонкая и действует как очень узкий путь, по которому должны проходить электроны. Это создает большое сопротивление внутри нити, которое затем вызывает накопление тепла и, в конечном итоге, свечение, излучающее свет.
Как упоминалось ранее, для того, чтобы это свечение произошло, нам нужно достичь очень высоких температур. Вот почему вольфрам отлично подходит для этой цели из-за его способности не плавиться при температурах, необходимых для свечения.
При создании чего-то, что работает при таких высоких температурах, вы начинаете сталкиваться с проблемами, связанными с испарением вещей. Хотя вольфрам очень устойчив к высоким температурам, он может вызвать повреждение нити накала на микроскопическом уровне.
Это может показаться не очень важным, если изменение происходит в таком маленьком масштабе, но оно начинает складываться, когда это случается часто, учитывая, что нить накала не очень большая с самого начала.
Причина повреждения заключается в том, что вольфрам начинает вибрировать из-за проходящих через него электронов.Эти колебания могут привести к тому, что отдельные атомы отделяются от остальной нити накала и попадают на стекло колбы.
Это не только ослабит нить накала из-за потери массы, но и начнет влиять на светоотдачу лампы, так как в этом случае по всей внутренней части стеклянной колбы останется небольшой слой вольфрама. .
Они решили эту проблему, начав подавать инертный газ в колбу. Раньше они создавали внутри колбы вакуум, чтобы предотвратить любое возгорание между огромным жаром и кислородом.
Они сделали это, потому что в колбе не может произойти горение, если нет кислорода, поэтому они решили, что для предотвращения этого будет работать вакуум.
Однако можно также подавать газы в колбу, но важно быть осторожным с выбором газа для этого. Большинство газов также сгорают, как и кислород, поэтому вместо них следует использовать инертный газ.
История ламп накаливания — BulbAmerica
Знаете ли вы, что Томас Эдисон не создавал лампу накаливания, а только модифицировал изобретение, чтобы создать его лучше? Посмотрите этот график.
1809 — Хамфри Дэви, английский химик, изобрел первый электрический свет. Дэви подключил два провода к батарее и прикрепил угольную полоску между другими концами проводов. Заряженный уголь засветился, образуя первую дуговую лампу.
1820 — Уоррен Де ла Рю заключил платиновую катушку в вакуумированную трубку и пропустил через нее электрический ток. Его лампа была разработана, но стоимость драгоценного металла платины сделала это изобретение невозможным для широкого использования.
1835 — Джеймс Боумен Линдсей продемонстрировал систему постоянного электрического освещения с использованием прототипа лампочки.
1850 — Эдвард Шепард изобрел электрическую дуговую лампу накаливания с использованием угольной нити. В том же году Джозеф Уилсон Свон начал работать с нитями из карбонизированной бумаги.
1854 — Хенрик Глобель, немецкий часовщик, изобрел первую настоящую лампочку. Он использовал обугленную бамбуковую нить, помещенную в стеклянную колбу.
1875 — Герман Шпренгель изобрел ртутный вакуумный насос, позволивший разработать практичную электрическую лампочку. Возможно создание действительно хорошего вакуума внутри колбы.
1875 — Генри Вудворд и Мэтью Эванс запатентовали лампочку.
1878 — Сэр Джозеф Уилсон Суон (1828-1914), английский физик, был первым, кто изобрел практичную и долговечную электрическую лампочку (13,5 часов). Свон использовал углеродное волокно, полученное из хлопка.
1879 — Томас Альва Эдисон изобрел углеродную нить, которая горела сорок часов. Эдисон поместил свою нить в бескислородную лампочку. (Эдисон разработал свой дизайн лампочки на основе патента 1875 года, который он приобрел у изобретателей Генри Вудворда и Мэтью Эванса.)
1880 — Эдисон продолжал улучшать свою лампочку, пока она не могла прослужить более 1200 часов, используя бамбуковую нить.
1903 — Уиллис Уитнью изобрел нить, которая не заставляла лампочку становиться темной изнутри. Это была углеродная нить с металлическим покрытием (предшественница вольфрамовой нити).
1906 — Компания General Electric первой запатентовала метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. Нити были дорогими.
1910 — Уильям Дэвид Кулидж (1873-1975) изобрел улучшенный метод изготовления вольфрамовых нитей. Вольфрамовая нить накаливания превзошла все другие типы нитей, и Кулидж снизил затраты.
1925 — Изготовлены первые матовые лампочки.
1991 — Philips изобрела лампочку, срок службы которой составляет 60 000 часов. В лампе используется магнитная индукция.
Источник: Об изобретателях
Нить накала | HowStuffWorks
Как мы видели в последнем разделе, металл должен быть нагрет до экстремальных температур, прежде чем он будет излучать полезное количество видимого света.Большинство металлов на самом деле расплавит до достижения таких экстремальных температур — вибрация разорвет жесткие структурные связи между атомами, так что материал станет жидкостью. Лампочки изготавливаются из вольфрамовых нитей, потому что вольфрам имеет аномально высокую температуру плавления .
Но вольфрам загорится при таких высоких температурах, если условия будут подходящими. Возгорание вызывается реакцией между двумя химическими веществами, которая начинается, когда один из химикатов достигает температуры воспламенения .На Земле горение обычно представляет собой реакцию между кислородом в атмосфере и некоторым нагретым материалом, но воспламеняются и другие комбинации химических веществ.
Нить накала в лампочке помещена в герметичную бескислородную камеру для предотвращения возгорания. В первых лампочках весь воздух вытягивался из лампы, чтобы создать вакуум , близкий к — область, в которой нет вещества. Поскольку газообразных веществ не было (или почти не было), материал не мог гореть.
Проблема с этим подходом заключалась в испарении атомов вольфрама. При таких экстремальных температурах случайный атом вольфрама достаточно вибрирует, чтобы отделиться от окружающих его атомов и взлететь в воздух. В вакуумной лампе свободные атомы вольфрама выстреливают по прямой линии и собираются внутри стекла. По мере испарения все большего и большего количества атомов нить накала начинает распадаться, и стекло начинает темнеть. Это значительно сокращает срок службы лампы.
В современной лампочке инертный газ, , обычно аргон, значительно сокращает потерю вольфрама.Когда атом вольфрама испаряется, есть вероятность, что он столкнется с атомом аргона и отскочит обратно к нити накала, где он снова присоединится к твердой структуре. Поскольку инертные газы обычно не вступают в реакцию с другими элементами, вероятность объединения этих элементов в реакции горения отсутствует.
Дешевая, эффективная и простая в использовании лампочка зарекомендовала себя с огромным успехом. Это по-прежнему самый популярный метод освещения помещения и продления дня после захода солнца. Но, судя по всему, со временем он уступит место более продвинутым технологиям, поскольку не очень эффективен.
Лампы накаливания излучают большую часть своей энергии в виде переносящих тепло фотонов инфракрасного света — только около 10 процентов излучаемого света находится в видимом спектре. На это расходуется много электроэнергии. Холодные источники света , такие как люминесцентные лампы и светодиоды, не тратят много энергии, выделяя тепло — они излучают в основном видимый свет. По этой причине старые надежные лампочки постепенно вытесняют.
Для получения дополнительной информации о лампах накаливания и других технологиях освещения перейдите по ссылкам ниже.
Связанные статьи HowStuffWorks
Другие полезные ссылки
История ламп накаливания
2. История и разработки
история лампы накаливания сосредоточена на развитии типов нитей, поэтому организуем по нитям.
Платина и иридиевые нити: 1802-1880’s
Хамфри Дэви создал первую лампу накаливания, пропустив ток через платиновую полоску.Это вызвало свечение, а не длились долго, но положили начало развитию ламп накаливания. В течение следующих 70 лет экспериментаторы продолжали использовать платину. и иридий. Frederick de Moleyns использовал платиновую нить в вакуумированной стеклянной трубке для изготовления лампочки. Это было только мягко удачно из-за почернения лампочки, которая блокировала свет выход. Горение материала нити и почернение на верхняя сторона лампы была постоянной неприятной проблемой для первых изобретателей ламп.Платиновый материал также был дорогим.
Ранний изобретатели знали, что создание вакуума в лампочке поможет уменьшить почернение и продление срока службы ламп, проблема заключалась в способах улучшения создать вакуум пришлось развить. Генрих Гайсслер был одним из первых физиков разработать хороший насос и систему. По-прежнему, Первым изобретателям лампочек 1802–1879 гг. не хватало достаточно хорошей системы.Как это обычно бывает с изобретением, многие знают ответ, но другие для продвижения вперед необходимы технологические разработки.
Чернение лампы накаливания, видео:
карбонизированный Нити и бумага: 1860-е — 1883
Джозеф Свон и Томас Эдисон независимо друг от друга успеха, сделав лампочку, которая прослужит разумное количество часы.
Свон использовал карбонизированную бумагу для создания своих ранних нитей.
Эдисон впервые использовал карбонизированную швейную нить в качестве нити , ему удалось чтобы попасть внутрь вакуума. Так появилась его первая практическая лампочка. До 1880 года он использовал карбонизированные швейные нитки. Затем он использовал бумагу. бристольский картон. (Копировальная бумага) Этот шаг продлил срок службы лампы. до 600 часов.
Почему Эдисон торжествовал: Джозеф Свон работал над лампой накаливания идея с 1850 года.Лебедь не удалось, потому что он использовал только частичный вакуум в его лампочке. Он также использовал обугленную бумажную нить. Эдисон придумал, как создать чистый вакуум в своих лампах. Он сделал это, нагревая лампочку одновременно с накачиванием из воздуха. Он использовал Sprengle насос.
|
Выше: Посмотрите нашу коллекцию лампочек в Эдисоне Технический центр на дисплее.
Bamboo приносит большие улучшения: 1883 год: гласит история, что Эдисон использовал вентилятор в жаркий день, он
на раскладывающемся восточном веере раскатали прекрасный бамбук. Он карбонизированный
его и протестировали как нить накала. Он отправляет помощников в Японию, чтобы
найдите тип бамбука, который использовался в этом веере. Они нашли
это и импортированные волокна.
первые бамбуковые нити имели квадратную форму, потому что они были разрезаны из более крупных частей с помощью определенного процесса.Он гальванизировал бамбук непосредственно к проводу в проводах, чтобы избежать высокой стоимости платиновые зажимы. Позже он использовал угольную пасту, чтобы приклеить бамбук. к проводу в проводах.
Наши видео о ранних лампах Эдисона с целлюлозными и бамбуковыми волокнами:
Целлюлоза Нити накала: 1881-1904
Сэр Джозеф Свон разработал целлюлозную нить в 1881 году, однако Эдисон продолжал использовать бамбуковые нити до создания General Electric в 1892 году.Целлюлозные волокна были заменены на Лампы Уиллиса Уитни GEM накаливания.
Видео о лампах Mazda:
|
GEM Металлизированные нити лампы: 1904-1907
Willis Уитни из GE Schenectady разрабатывает способ запекания угля нить накала при 3000 C для создания нити, которая ведет себя как металл.Это повышает эффективность на 25%. Эта нить использовалась в знаменитых Mazda лампы , которые производили очень яркие свет.
спеченный Вольфрамовые нити: 1904-1911
В
1904 г. Александром Жюстом и Францем разработан спеченный вольфрам.
Ханаман (Австрия). Вольфрам увеличивает КПД ламп на 100
% и используется GE в 1907 году после покупки прав на него.
* Вольфрамовые и молибденовые нити использовались А.Н. Лодыгин (Россия)
в «Всемирной выставке» 1900 года в Париже
Дуктильный Вольфрамовые нити: 1908 — сегодня
Уильям Д. Кулидж работал с вольфрамом, который, как оказалось, быть лучшим материалом для долговечной лампочки по сравнению с любым другим материал на сегодняшний день. Предыдущие спеченные вольфрамовые нити были эффективный, но хрупкий и непрактичный.Кулидж понял как нагреть вольфрам и вытягивать его через нагретые плашки уменьшения диаметр. Результатом его работы стала работоспособная, гибкая (пластичная) проволока, которая была высокопрочной и из нее делалась отличная нить. Новый материал использовался в лампах в 1911 году, и он используется до сих пор. Cегодня. См. Наш раздел об изобретателях ниже для получения дополнительных сведений о лампах накаливания.
The будущее ламп накаливания:
The Лампа накаливания используется в среднем доме более 120 лет .В последнее десятилетие крупная инициатива по развитию более эффективные лампочки заменили большую часть лампочек в мире с компактными люминесцентными лампами.