বাল্ব ফিলামেন্ট উপাদান: আপনাকে যা জানতে হবে

বাল্বের ফিলামেন্ট হল একটি সূক্ষ্ম তার যা একটি ইলেকট্রিক কারেন্ট দিয়ে পার হওয়ার সময় উজ্জ্বল হয়। এটি একটি ইনক্যানডেসেন্ট আলোর বাল্বের প্রধান উপাদান, যা ফিলামেন্টকে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে আলো উৎপাদন করে। ফিলামেন্ট উপাদানটি উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে এবং উজ্জ্বল ও স্থিতিশীল আলো উৎপাদন করতে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি থাকতে হয়। এই নিবন্ধে, আমরা ভিন্ন ভিন্ন বাল্ব ফিলামেন্ট উপাদানের ইতিহাস, বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার, এবং ইনক্যানডেসেন্ট আলোর বাল্বের সুবিধা ও অসুবিধা সম্পর্কে আলোচনা করব।

ইনক্যানডেসেন্ট আলোর বাল্ব কি?

ইনক্যানডেসেন্ট আলোর বাল্ব হল একটি ইলেকট্রিক আলো যা একটি তার ফিলামেন্টকে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে আলো উৎপাদন করে। ফিলামেন্টটি একটি গ্লাস বাল্বের মধ্যে আবদ্ধ থাকে যাতে একটি বায়ুশূন্য বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস থাকে যাতে ফিলামেন্ট উপাদানের অক্সিডেশন এবং উদ্গম প্রতিরোধ করা যায়। বাল্বটি বেসের দুটি ধাতব সংযোগ দিয়ে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা দুটি কঠিন তার দিয়ে ফিলামেন্টটি স্থির করা হয়।

ইনক্যানডেসেন্ট আলোর মূল তত্ত্ব 18 এবং 19 শতকে অনেক আবিষ্কারক দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল, কিন্তু প্রথম ব্যবহারযোগ্য এবং বাণিজ্যিকভাবে সফল ইনক্যানডেসেন্ট আলোর বাল্ব 1879 সালে থমাস এডিসন দ্বারা উন্নয়ন করা হয়েছিল। তিনি একটি কার্বনাইজড বাঁশের ফিলামেন্ট ব্যবহার করেছিলেন যা প্রায় 1200 ঘণ্টা স্থায়ী হয়েছিল। পরে, তিনি তার ডিজাইন উন্নত করেছিলেন কার্বনাইজড কাপড়ের তার ফিলামেন্ট ব্যবহার করে যা প্রায় 1500 ঘণ্টা স্থায়ী হয়েছিল।

একটি ভাল বাল্ব ফিলামেন্ট উপাদানের বৈশিষ্ট্য কি কি?

একটি বাল্ব ফিলামেন্ট উপাদান নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করতে হবে যাতে ইনক্যানডেসেন্ট আলোর উৎস হিসাবে ভালভাবে কাজ করতে পারে:

• উচ্চ গলনাঙ্ক: ফিলামেন্টটি 2500°C পর্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় গলা বা ভেঙে না যায় তা সহ্য করতে পারতে হবে।

• কম বাষ্পচাপ: ফিলামেন্টটি উচ্চ তাপমাত্রায় উদ্গম বা উপাদানের উদ্গম করতে পারবে না, যা বাল্বকে কালো করে এবং তার উজ্জ্বলতা এবং দক্ষতা কমিয়ে দেয়।

• অক্সিডেশন থেকে মুক্ত: ফিলামেন্টটি উচ্চ তাপমাত্রায় বাল্বের মধ্যে অক্সিজেন বা অন্যান্য গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করতে পারবে না, যা তাকে করোজিয়া বা বার্নআউট করবে।

• উচ্চ প্রতিরোধ: ফিলামেন্টটি উচ্চ ইলেকট্রিক প্রতিরোধ থাকতে হবে, যা ইলেকট্রিক কারেন্টের প্রবাহ প্রতিরোধ করে। এটি একটি কারেন্ট দিয়ে উত্তপ্ত হয় এবং আলো উৎপাদন করে।

• কম তাপমাত্রা সহগ: ফিলামেন্টটি উত্তপ্ত বা শীতল হলে বেশি পরিমাণে প্রসারিত বা সংকুচিত হবে না, যা তাকে বিকৃত বা ভেঙে দেবে।

• কম তাপমাত্রা সহগ: ফিলামেন্টটি উত্তপ্ত বা শীতল হলে তার প্রতিরোধ বেশি পরিমাণে পরিবর্তিত হবে না, যা তার কারেন্ট এবং উজ্জ্বলতাকে প্রভাবিত করবে।

• উচ্চ ইয়ং মডুলাস এবং টেনসাইল স্ট্রেঞ্জ: ফিলামেন্টটি তার নিজের ওজন এবং বিক্ষোভের কারণে সৃষ্ট মেকানিক্যাল স্ট্রেস সহ্য করতে পারবে না যা তাকে ঝুলিয়ে বা ছিঁড়ে দেবে।

• পর্যাপ্ত ডাক্টিলিটি: ফিলামেন্টটি ছোট তারে টানা হওয়া যাবে ছিঁড়ে বা ফাটা না হয়ে।

• ফিলামেন্টের আকারে রূপান্তর: ফিলামেন্টটি একটি কয়েল বা ডাবল কয়েলে গঠিত হতে পারবে, যা তার উপরিতল এবং উজ্জ্বলতা বাড়ায় বিনা দৈর্ঘ্য বা প্রতিরোধ বাড়ায় না।

• উচ্চ ফ্যাটিগ প্রতিরোধ: ফিলামেন্টটি পুনরাবৃত্ত উত্তপ্ত এবং শীতল চক্র সহ্য করতে পারবে দুর্বল বা ব্যর্থ না হয়ে।

বাল্ব ফিলামেন্ট উপাদানের প্রকারভেদ কি কি?

বাল্ব ফিলামেন্ট তৈরি করার জন্য বিভিন্ন ধরনের উপাদান ব্যবহার করা হয়েছে। এর কিছু উপাদান নিম্নলিখিত হল:

কার্বন

কার্বন ছিল প্রথম উপাদান যা এডিসন এবং অন্যান্য আবিষ্কারকরা বাল্ব ফিলামেন্ট তৈরি করার জন্য ব্যবহার করেছিলেন। এটি উচ্চ গলনাঙ্ক (3500°C), কম বাষ্পচাপ, উচ্চ প্রতিরোধ (1000-7000 µΩ-cm) এবং কম তাপমাত্রা সহগ (-0.0002 থেকে -0.0008 /°C) রয়েছে। তবে, এটি কম অক্সিডেশন প্রতিরোধ, উচ্চ তাপমাত্রা সহগ (2 থেকে 6 /K), কম টেনসাইল স্ট্রেঞ্জ, এবং বাল্বের উপর উচ্চ কালো প্রভাব রয়েছে। কার্বন ফিলামেন্টের দক্ষতা প্রায় 4.5 লুমেন প্রতি ওয়াট (lm/W) এবং প্রায় 1800°C পর্যন্ত পরিচালনা তাপমাত্রা রয়েছে।

কার্বন ব্যবহৃত হয় চাপ-সংবেদনশীল রেজিস্টর তৈরি করার জন্য, যা স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রিগুলেটর এবং কার্বন ব্রাশে ব্যবহৃত হয়, যা DC মেশিন এ ব্যবহৃত হয়।

ট্যান্টালাম