Какво е електрическа крушка, дизайн и принцип на работа

Чудили ли сте се някога какво е обикновена електрическа крушка? Повечето от нас знаят, че най-простото осветително устройство се състои от основа, крушка и волфрамова жичка, но как функционира, защо изгаря с течение на времето и защо крушките на лампата са пълни с инертни газове?

Ще говорим за всички характеристики на обикновените „крушки на Илич“ и модерните флуоресцентни и LED устройства в тази статия.

Какво е крушка с нажежаема жичка

Обикновената лампа с нажежаема жичка е захранван източник на светлина, чиято основна част се състои от огнеупорен материал, който действа като тяло с нажежаема жичка. В повечето случаи такъв материал (проводник) се поставя във вакуумна колба или колба, пълна с инертни газове. Когато токът преминава през проводник, той се нагрява и започва да излъчва ярка светлина.

Интересно! За да светне волфрамова жичка на електрическа крушка, тя трябва да се нагрее до температура около 2000 °C. Граничната температура на нажежаемата жичка може да се счита за 3410 °C.

История на създаването

Всъщност нито един учен не е изобретил нещо изцяло сам: това се случи с „класическата“ електрическа крушка. През 1840 г. британски изобретател на име Уорън Де ла Рю проектира първата лампа с нажежаема жичка, захранвана от платинен проводник. Две години по-рано, през 1838 г., белгийски учен на име Жобард изобретява първия в света източник на светлина с въглеродна сърцевина. Е, точно сто години преди края на Втората световна война Хайнрих Гьобел създава първите прототипи на модерни електрически крушки.

Трябва да се отбележи, че първата лампа на Гьобел има овъглена бамбукова нишка, поставена във вакуум. Ученият продължи да работи върху своето въображение още около 5 години, след което го представи на широката общественост.

Руски учени също имат значителен принос за изобретението, което сега се използва от целия свят. Така през 1874 г. на името на Александър Николаевич Лодигин е регистрирана първата електрическа крушка с въглеродна сърцевина, поставена в безвъздушна среда. Големият проблем с такъв източник на светлина беше, че въглеродът като проводник не можеше да издържи достатъчно дълго и изгаряше скоро след употреба. С течение на времето светлите умове на планетата излязоха с идеята да заменят въглищата с волфрам.

Интересно! Когато говорим за електричество и осветителни уреди, няма как да не споменем великия Томас Едисон. Той беше първият, който създаде и патентова лампа с нажежаема жичка, която беше евтина за производство и издръжлива (в сравнение с повечето устройства от онова време).

От изобретяването си познатият източник на светлина не се е променил много, но в него все още са настъпили технически промени: проводникът е заменен с по-усъвършенстван, а пространството вътре в крушката започва да се запълва със специален газ.

Конструктивни характеристики и принцип на работа

Стандартният LN се състои от:

• колба, пълна с инертен газ (или изобщо без въздух);
• основа, която едновременно служи като "капак" на крушката и елемент за свързване на лампата към мрежата;
• електроди;
• намотка с нажежаема жичка, разположена върху специални опори;
• базов контакт.

Волфрамът е избран като проводник, за да се сведе до минимум консумацията на ток за отопление и да се намали напречното сечение на нишката до възможно най-малко.

Интересно! Параметърът на съпротивлението на волфрама е три пъти по-голям от този на медта.

Спиралата се захранва от ток от електродите, а молибденът се използва като основен материал за „роговете“, върху които е монтирана спиралата: той е огнеупорен и всъщност не се разширява при нагряване. Използването на инертен газ увеличава потенциалния експлоатационен живот на спиралата: в газова среда е „по-трудно“ да изгори. Що се отнася до основата, нейният размер и нишки върху нея могат да варират.

Характеристики и видове

В допълнение към обичайните домашни лекарства, с които сме свикнали, експертите идентифицират още няколко от техните разновидности, включително:

1. Декоративен. Отличават се с нестандартни форми на крушка, разширена спирала и слабо осветление. Такива устройства най-често се използват от дизайнерите за реализиране на проекти в стил „винтидж“.
2. Осветеност. Имат боядисана отвътре крушка и са с ниска мощност (до 25 W). Те бързо променят сянката на блясъка, така че изискват честа подмяна.
3. Сигнал. Преди това те бяха широко използвани в различни осветителни устройства, но днес в тази област те се заменят активно с LED опции.
4. Огледален.Крушката на такава лампа е частично покрита със слой от алуминий, който отразява добре светлината, което му позволява да концентрира осветлението в определена точка в пространството на стаята.
5. транспорт. Използват се за оборудване на оптиката на автомобили, трактори, самолети, различни морски плавателни съдове и др. Те имат повишена здравина и са устойчиви на вибрации.
6. Двойна нишка. Специален подтип, използван в железопътни светофари, самолети и автомобили.

справка. Има и други видове LN, но днес повечето от тях са заменени от по-модерни устройства, които ще бъдат обсъдени малко по-нататък.

Предимства и недостатъци

Положителните качества на класическия LP включват ниска цена, малки размери, устойчивост на малки падания на напрежението в мрежата, приятен спектър на осветяване за човешкото зрение, широка гама от опции за мощност, липса на токсични или други вредни компоненти в състава и шум при работа. Ако говорим за недостатъците, тогава сред тях си струва да споменем относително кратък експлоатационен живот, доста висока консумация на ток и опасност от пожар.

важно! Повърхността около мощните лампи с нажежаема жичка може да се нагрее до +330 градуса по Целзий. Бъди внимателен!

Обхват на приложение

Класическите LN се използват за битово осветление на помещения и локални зони, търговски имоти, използват се в автомобилния, железопътния и въздушния транспорт, монтират се в преносими осветителни устройства (джобни фенерчета и др.), използват се в киното, дизайна, медицината и много други сектори на живота.

Конструкция и принцип на действие на съвременни видове лампи

Съвременните осветителни устройства включват халогенни, флуоресцентни, енергоспестяващи и LED устройства. Нека разгледаме всеки тип поотделно.

Халоген

Такива устройства са модернизирана версия на класическите LN. Колбата на такова устройство е пълна с халоген, който реагира с волфрам, който се изпарява при нагряване. Това ви позволява да удължите живота на устройството. В допълнение, кварцът се използва в халогенни лампи. Халогенните осветителни устройства обикновено имат по-високи експлоатационни характеристики от конвенционалните лампи.

Луминесцентни

Тези устройства се наричат ​​още флуоресцентни лампи. Те имат високо качество на цветопредаване, което им позволява да се използват за осветление на витрини и стелажи. В сравнение с LN, луминисцентното устройство консумира 4–5 пъти по-малко енергия и има по-дълъг експлоатационен живот. Те също имат своите недостатъци - лоша производителност при ниски температури и съдържание на вредни вещества (включително живак) в някои модели.

Пестене на енергия

Основната характеристика на енергоспестяващите осветителни устройства е електронният блок, който осигурява както запалването, така и работата на лампата. Такова устройство се характеризира с по-стабилна работа, по-ниска консумация на енергия, по-дълъг експлоатационен живот и широка гама от налични цветове.

важно! При производството на енергоспестяващи лампи се използват вещества, опасни за природата и хората, така че тяхното изхвърляне трябва да се извършва изключително чрез специални пунктове за събиране.

LED

Дизайнът на такива лампи използва полупроводникови кристали: те създават блясък, когато през тях преминава електрически ток.В сравнение със същите халогенни устройства, LED устройствата са приблизително 4–7 пъти по-ефективни, а по отношение на експлоатационния живот на такова устройство може да продължи до 50 000 часа. Единственият недостатък на LED лампите се счита за тяхната висока цена, но като се вземат предвид спестяванията от поддръжка и потребление, в дългосрочен план е много по-изгодно да ги закупите.

Така че разбрахме какво е електрическа крушка, разгледахме повечето видове модерни и не толкова модерни опции. Надяваме се, че сега имате обща представа за характеристиките на тяхната работа.