Mis on lambipirn, disain ja tööpõhimõte

Kas olete kunagi mõelnud, mis on tavaline lambipirn? Enamik meist teab, et kõige lihtsam valgustusseade koosneb alusest, pirnist ja volframniidist, kuid kuidas see toimib, miks see aja jooksul läbi põleb ja miks on lambipirnid täidetud inertgaasidega?

Selles artiklis räägime lihtsate "Iljitši pirnide" ja kaasaegsete luminofoor- ja LED-seadmete kõigist omadustest.

Mis on hõõglamp

Tavaline hõõglamp on jõuallikaga valgusallikas, mille põhiosa koosneb tulekindlast materjalist, mis toimib hõõgniidi kehana. Enamasti asetatakse selline materjal (juht) vaakumkolbi või inertgaasidega täidetud kolbi. Kui vool läbib juhti, siis see soojeneb ja hakkab kiirgama eredat sära.

Huvitav! Selleks, et lambipirni volframniit põlema hakkaks, tuleb see kuumutada temperatuurini umbes 2000 °C. Hõõglambi temperatuuri piiriks võib lugeda 3410 °C.

Loomise ajalugu

Tegelikult pole ükski teadlane kunagi midagi täiesti iseseisvalt leiutanud: nii juhtus “klassikalise” lambipirniga. 1840. aastal konstrueeris Briti leiutaja Warren De la Rue esimese hõõglambi, mille toiteallikaks oli plaatina juht. Kaks aastat varem, aastal 1838, leiutas Belgia teadlane Jobard maailma esimese süsiniku tuumaga valgusallika. Noh, täpselt sada aastat enne Teise maailmasõja lõppu loob Heinrich Goebel kaasaegsete lambipirnide esimesed prototüübid.

Tähelepanuväärne on, et Goebeli esimesel lambil oli vaakumisse asetatud söestunud bambusniit. Teadlane jätkas oma vaimusünnituse kallal töötamist veel umbes 5 aastat, pärast mida ta seda laiemale avalikkusele esitles.

Leiutisse, mida nüüdseks kasutab kogu maailm, andsid olulise panuse ka Venemaa teadlased. Nii registreeriti 1874. aastal Aleksander Nikolajevitš Lodõgini nimele esimene õhuvabasse keskkonda paigutatud süsiniksüdamikuga pirn. Sellise valgusallika suureks probleemiks oli see, et süsinik kui juht ei suutnud piisavalt kaua vastu pidada ja põles pärast kasutamist varsti läbi. Aja jooksul tekkis planeedi helgetel mõtetel kivisüsi volframiga asendada.

Huvitav! Rääkides elektrist ja valgustusseadmetest, ei saa mainimata jätta ka suurt Thomas Edisoni. Tema oli see, kes esmakordselt lõi ja patenteeris hõõglambi, mida oli odav toota ja mis oli vastupidav (enamiku tolleaegsete seadmete suhtes).

Leiutamisest saadik pole tuttav valgusallikas palju muutunud, kuid tehnilised muudatused selles siiski toimusid: juht asendati arenenuma vastu ja pirni sisemust hakati täitma spetsiaalse gaasiga.

Disaini omadused ja tööpõhimõte

Standardne LN koosneb:

• kolb, mis on täidetud inertgaasiga (või ilma õhuta);
• alus, mis toimib samaaegselt nii pirni "kaanena" kui ka lambi võrguga ühendamise elemendina;
• elektroodid;
• spetsiaalsetel tugedel paiknev hõõgniidi mähis;
• baaskontakt.

Juhtmaterjaliks valiti volfram, et minimeerida kütmiseks kuluvat voolu ja vähendada hõõgniidi ristlõiget miinimumini.

Huvitav! Volframi eritakistuse parameeter on kolm korda suurem kui vasel.

Spiraali toiteallikaks on elektroodide vool ja molübdeeni kasutatakse spiraali paigaldamisel olevate “sarvede” peamise materjalina: see on tulekindel ega paisu kuumutamisel tegelikult. Inertgaasi kasutamine pikendab spiraali potentsiaalset kasutusiga: gaasikeskkonnas on sellel “raskem” läbi põleda. Mis puutub alusesse, siis selle suurus ja keermed võivad erineda.

Omadused ja tüübid

Lisaks tavapärastele majapidamisravimitele, millega oleme harjunud, tuvastavad eksperdid veel mitu nende sorti, sealhulgas:

1. Dekoratiivne. Neid eristavad mittestandardsed pirnikujud, suurendatud spiraal ja nõrk valgustus. Disainerid kasutavad selliseid seadmeid kõige sagedamini vintage-stiilis projektide elluviimiseks.
2. Valgustus. Neil on seest värvitud pirn ja neil on väike võimsus (kuni 25 W). Nad muudavad kiiresti sära varju, nii et need vajavad sagedast asendamist.
3. Signaal. Varem kasutati neid laialdaselt erinevates valgustusseadmetes, kuid tänapäeval asendatakse neid selles valdkonnas aktiivselt LED-valikutega.
4. Peegeldatud.Sellise lambi pirn on osaliselt kaetud valgust hästi peegeldava alumiiniumikihiga, mis võimaldab koondada valgustuse ruumi teatud punktile.
5. Transport. Neid kasutatakse autode, traktorite, lennukite, erinevate merelaevade jne optika varustamiseks. Neil on suurenenud tugevus ja vastupidavus vibratsioonile.
6. Kahekordne kiud. Spetsiaalne alatüüp, mida kasutatakse raudteefoorides, lennukites ja autodes.

Viide. LN-e on ka teisi tüüpe, kuid tänapäeval on enamik neist asendatud moodsamate seadmetega, millest tuleb veidi pikemalt juttu.

Eelised ja miinused

Klassikalise LP positiivsete omaduste hulka kuuluvad madal hind, väikesed mõõtmed, vastupidavus võrgu väikestele pingelangustele, meeldiv valgustusspekter inimese nägemisele, lai valik võimsusvõimalusi, mürgiste või muude kahjulike komponentide puudumine kompositsioonis ja müra töös. Kui rääkida miinustest, siis nende hulgas tasub mainida suhteliselt lühikest kasutusiga, üsna suurt voolutarbimist ja tuleohtu.

Tähtis! Võimsate hõõglampide ümbritsev pind võib kuumeneda kuni +330 kraadini Celsiuse järgi. Ole ettevaatlik!

Kohaldamisala

Klassikalisi LN-sid kasutatakse ruumide ja kohalike piirkondade majapidamises valgustamiseks, ärikinnisvaraks, auto-, raudtee- ja õhutranspordis, paigaldatakse kaasaskantavatesse valgustusseadmetesse (taskuvalgustid jne), kasutatakse kinos, disainis, meditsiinis ja paljudes teistes sektorites. elust.

Kaasaegsete lampide konstruktsioon ja tööpõhimõte

Kaasaegsete valgustusseadmete hulka kuuluvad halogeen-, fluorestsents-, energiasäästu- ja LED-seadmed. Vaatleme iga tüüpi eraldi.

Halogeen

Sellised seadmed on klassikaliste LN-ide moderniseeritud versioon. Sellise seadme kolb on täidetud halogeeniga, mis reageerib soojenemisel aurustuva volframiga. See võimaldab teil seadme eluiga pikendada. Lisaks kasutatakse halogeenlampides kvartsi. Halogeenvalgustusseadmetel on tavaliselt kõrgemad tööomadused kui tavalistel lampidel.

Luminestsents

Neid seadmeid nimetatakse ka luminofoorlampideks. Neil on kõrge värviedastuskvaliteet, mis võimaldab neid kasutada vaateakende ja riiulite valgustamiseks. Võrreldes LN-ga kulutab luminestsentsseade 4–5 korda vähem energiat ja selle kasutusiga on pikem. Neil on ka omad puudused – kehv jõudlus madalatel temperatuuridel ja kahjulike ainete (sh elavhõbeda) sisaldus mõnes mudelis.

Energiasäästu

Energiasäästlike valgustusseadmete põhiomaduseks on elektroonikaplokk, mis tagab nii lambi süttimise kui ka töötamise. Sellist seadet iseloomustab stabiilsem töö, väiksem energiatarve, pikem kasutusiga ja lai valik saadaolevaid värve.

Tähtis! Säästulampide tootmisel kasutatakse loodusele ja inimesele ohtlikke aineid, mistõttu tuleb nende utiliseerimine toimuda eranditult spetsiaalsete kogumispunktide kaudu.

LED

Selliste lampide disainis on kasutatud pooljuhtkristalle: need tekitavad kuma, kui neid läbib elektrivool.Võrreldes samade halogeenseadmetega on LED-seadmed ligikaudu 4–7 korda efektiivsemad ning kasutusea poolest võib selline seade vastu pidada kuni 50 000 tundi. LED-lampide ainsaks puuduseks peetakse nende kõrget hinda, kuid arvestades hoolduse ja tarbimise kokkuhoidu, on pikemas perspektiivis palju tulusam neid osta.

Nii saime teada, mis on lambipirn, vaatasime enamikku kaasaegsetest ja mitte nii kaasaegsetest valikutest. Loodame, et nüüd on teil nende toimimise omadustest üldine ettekujutus.