Hvad er en pære, design og funktionsprincip

Har du nogensinde spekuleret på, hvad en almindelig pære er? De fleste af os ved, at den enkleste belysningsenhed består af en base, en pære og en wolframglødetråd, men hvordan fungerer den, hvorfor brænder den ud over tid, og hvorfor er pærer fyldt med inaktive gasser?

Vi vil tale om alle egenskaberne ved simple "Ilyich-pærer" og moderne fluorescerende og LED-enheder i denne artikel.

Hvad er en glødepære

En almindelig glødelampe er en drevet lyskilde, hvis hoveddel består af et ildfast materiale, der fungerer som et glødetrådslegeme. I de fleste tilfælde placeres sådant materiale (leder) i en vakuumkolbe eller en kolbe fyldt med inerte gasser. Når strøm passerer gennem en leder, varmes den op og begynder at udsende en skarp glød.

Interessant! For at en pæres wolframglødetråd kan lyse, skal den opvarmes til en temperatur på omkring 2000 °C. Glødetemperaturgrænsen kan anses for at være 3410 °C.

skabelseshistorie

Faktisk har ingen videnskabsmand nogensinde opfundet noget helt på egen hånd: dette er, hvad der skete med den "klassiske" pære. Tilbage i 1840 designede en britisk opfinder ved navn Warren De la Rue den første glødelampe drevet af en platinleder. To år tidligere, i 1838, opfandt en belgisk videnskabsmand ved navn Jobard verdens første kulstof-kerne lyskilde. Nå, præcis hundrede år før slutningen af ​​Anden Verdenskrig, skaber Heinrich Goebel de første prototyper af moderne lyspærer.

Det er bemærkelsesværdigt, at Goebels første lampe havde en forkullet bambustråd placeret i et vakuum. Videnskabsmanden fortsatte med at arbejde på sit hjernebarn i omkring 5 år mere, hvorefter han præsenterede det for offentligheden.

Russiske videnskabsmænd ydede også et væsentligt bidrag til opfindelsen, som nu bruges af hele verden. I 1874 blev den første pære med en kulstofkerne placeret i et luftløst miljø registreret i navnet Alexander Nikolaevich Lodygin. Det store problem med sådan en lyskilde var, at kulstof som leder ikke kunne holde længe nok og brændte ud kort efter brug. Over tid kom planetens lyse sind på ideen om at erstatte kul med wolfram.

Interessant! Når vi taler om elektricitet og belysningsanordninger, kan vi ikke undgå at nævne den store Thomas Edison. Det var ham, der først skabte og patenterede en glødelampe, der var billig at producere og holdbar (i forhold til de fleste enheder på den tid).

Siden opfindelsen har den velkendte lyskilde ikke ændret sig meget, men tekniske ændringer fandt stadig sted i den: lederen blev erstattet med en mere avanceret, og rummet inde i pæren begyndte at blive fyldt med en speciel gas.

Designegenskaber og funktionsprincip

Standard LN består af:

• en kolbe fyldt med en inert gas (eller helt uden luft);
• en base, der samtidig tjener som både et "låg" af pæren og et element til at forbinde lampen til netværket;
• elektroder;
• filamentspole placeret på specielle understøtninger;
• base kontakt.

Wolfram blev valgt som ledermateriale for at minimere strømforbruget til opvarmning og reducere glødetrådens tværsnit til det minimum muligt.

Interessant! Resistivitetsparameteren for wolfram er tre gange større end kobbers.

Spiralen drives af strøm fra elektroderne, og molybdæn bruges som hovedmaterialet i "hornene", som spiralen er installeret på: den er ildfast og udvider sig faktisk ikke, når den opvarmes. Brugen af ​​en inert gas øger spiralens potentielle levetid: I et gasmiljø er det "sværere" for den at brænde ud. Hvad angår basen, kan dens størrelse og tråde på den variere.

Karakteristika og typer

Ud over de sædvanlige husholdningsstoffer, vi er vant til, identificerer eksperter flere af deres varianter, herunder:

1. Dekorative. De er kendetegnet ved ikke-standardiserede pæreformer, en forstørret spiral og lav belysning. Sådanne enheder bruges oftest af designere til at implementere projekter i "vintage" stil.
2. Belysning. De har en pære malet på indersiden og har lav effekt (op til 25 W). De ændrer hurtigt glødens nuance, så de kræver hyppig udskiftning.
3. Signal. Tidligere blev de meget brugt i forskellige belysningsenheder, men i dag bliver de aktivt erstattet af LED-muligheder på dette område.
4. Spejlvendt.Pæren på en sådan lampe er delvist dækket af et lag af aluminium, der reflekterer lyset godt, hvilket gør det muligt for den at koncentrere belysningen på et bestemt punkt i rummet.
5. Transportere. De bruges til at udstyre optikken i biler, traktorer, fly, forskellige marinefartøjer osv. De har øget styrke og er modstandsdygtige over for vibrationer.
6. Dobbeltstrenget. En speciel undertype, der bruges i jernbanetrafiklys, fly og biler.

Reference. Der er andre typer LN, men i dag er de fleste af dem erstattet af mere moderne enheder, som vil blive diskuteret lidt nærmere.

Fordele og ulemper

De positive egenskaber ved klassisk LP inkluderer lave omkostninger, små dimensioner, immunitet over for små spændingsfald i netværket, et behageligt lysspektrum til menneskeligt syn, en bred vifte af strømmuligheder, fraværet af giftige eller andre skadelige komponenter i sammensætningen og støj under drift. Hvis vi taler om ulemperne, er det blandt dem værd at nævne en relativt kort levetid, et ret højt strømforbrug og en brandfare.

Vigtig! Overfladen omkring kraftige glødelamper kan varme op til +330 grader Celsius. Vær forsigtig!

Anvendelsesområde

Klassiske LN'er bruges til husholdningsbelysning af lokaler og lokalområder, erhvervsejendomme, brugt i bil-, jernbane- og lufttransport, installeret i bærbare belysningsenheder (lommelygter osv.), brugt i biograf, design, medicin og mange andre sektorer af livet.

Design og princip for drift af moderne typer lamper

Moderne belysningsenheder omfatter halogen, fluorescerende, energibesparende og LED-enheder. Lad os overveje hver type individuelt.

Halogen

Sådanne enheder er en moderniseret version af klassiske LN'er. Kolben på en sådan enhed er fyldt med halogen, som reagerer med wolfram, der fordamper, når det opvarmes. Dette giver dig mulighed for at forlænge enhedens levetid. Derudover bruges kvarts i halogenlamper. Halogenbelysningsanordninger har normalt højere ydeevneegenskaber end konventionelle lamper.

Selvlysende

Disse enheder kaldes også fluorescerende lamper. De har høj farvegengivelseskvalitet, som gør det muligt at bruge dem i belysning af butiksvinduer og hylder. Sammenlignet med LN bruger en selvlysende enhed 4-5 gange mindre energi og har en længere levetid. De har også deres ulemper - dårlig ydeevne ved lave temperaturer og indholdet af skadelige stoffer (inklusive kviksølv) i nogle modeller.

Energibesparelse

Hovedfunktionen ved energibesparende belysningsanordninger er den elektroniske enhed, som sikrer både tænding og drift af lampen. En sådan enhed er kendetegnet ved mere stabil drift, lavere strømforbrug, længere levetid og en bred vifte af tilgængelige farver.

Vigtig! Ved produktion af energibesparende lamper anvendes natur- og menneskefarlige stoffer, så bortskaffelse heraf skal udelukkende ske gennem særlige indsamlingssteder.

LED

Designet af sådanne lamper bruger halvlederkrystaller: de skaber en glød, når elektrisk strøm passerer gennem dem.Sammenlignet med de samme halogenenheder er LED-enheder cirka 4-7 gange mere effektive, og med hensyn til levetid kan en sådan enhed vare op til 50.000 timer. Den eneste ulempe ved LED-lamper anses for at være deres høje omkostninger, men under hensyntagen til besparelser på vedligeholdelse og forbrug er det på lang sigt meget mere rentabelt at købe dem.

Så vi fandt ud af, hvad en pære er, kiggede på de fleste typer moderne og knap så moderne muligheder. Vi håber, at du nu har en generel idé om funktionerne i deres drift.