전호: 무엇인가?

전등이란?

전등은 전기 에너지가 공급될 때 두 전극 사이의 공간에서 아크를 생성하여 빛을 발생시키는 종류의 전기 램프입니다. 1800년대 초반에 험프리 데이비 경이 첫 번째 전등을 발명했습니다. 이 최초의 램프에서는 탄소로 된 두 개의 전극이 사용되었습니다. 전극 사이의 공기 중에서 아크가 생성되었으며, 이는 탐조등, 영화 프로젝터(고강도 빛) 등에 사용되었습니다.

현재는 가스 방전 램프가 널리 사용되고 있습니다. 탄소 아크 램프보다 효율이 높아 선호됩니다. 여기서는 탄소 아크 램프와 마찬가지로 아크로 빛이 생성되지만, 전극 사이에는 불활성 가스가 충전되어 있습니다.

이들은 저압 상태의 유리관 속에 담겨 있습니다. 이 불활성 가스의 이온화가 여기서 아크 형성의 원인입니다. 세논 아크 램프, 수은 아크 램프, 네온 아크 램프, 크립톤 장거리 아크 램프, 수은-세논 아크 램프 등이 예시입니다. 세논 램프는 널리 사용되는 램프입니다.

전등의 작동 원리

탄소 아크 램프에서는 처음에는 전극이 접촉하고 있으며 공기 중에 있습니다. 이로 인해 낮은 전압으로 아크를 얻게 됩니다. 그런 다음 전극을 천천히 분리합니다. 그 결과, 전류가 가열되어 전극 사이에 아크가 유지됩니다. 가열 과정을 통해 탄소 전극의 끝부분이 증발됩니다.

이 탄소 증기는 매우 밝은 아크에서 고강도 빛을 발생시킵니다. 발생하는 빛의 색상은 온도, 시간 및 전기 특성에 따라 달라집니다.

가스 방전 램프에서는 전극 사이의 공간에서 아크가 생성됩니다. 여기서는 공간이 불활성 가스로 채워져 있습니다. 아크는 이 특정 가스의 이온화에 의해 생성됩니다. 전극과 가스는 유리관으로 덮여 있습니다. 전극에 고전압 전원을 공급하면 가스의 원자들이 상상할 수 없는 전기력에 노출되어 원자가 자유 전자와 이온으로 분열됩니다. 이를 통해 가스의 이온화가 이루어집니다 (이온화 과정).

파괴된 원자 (자유 전자와 이온)는 서로 반대 방향으로 움직입니다. 두 가지 전하 (자유 전자와 이온)가 서로와 전극과 충돌하면서 에너지가 빛의 형태로 방출됩니다. 이 빛의 플래시가 아크라고 합니다.

이는 방전 과정에 의해 이루어지므로 방전 램프라고도 합니다. 전등의 이름과 방출되는 빛의 색상은 유리관에 충전된 불활성 가스의 원자 구조에 직접적으로 의존합니다.

일반적인 아크의 온도는 3000°C 또는 5400°C 이상입니다. 세논 아크 램프에서 방출되는 빛의 색상은 백색 (자연광과 유사)이며 널리 사용됩니다. 네온 아크 램프에서는 빨간색, 수은 아크 램프에서는 파란색을 얻을 수 있습니다. 불활성 가스의 조합도 사용됩니다. 이들은 더 넓은 범위의 파장에서 더 균일한 빛 스펙트럼을 제공합니다.

전등의 응용

전등은 일반적으로 다음과 같이 사용됩니다:

• 실외 조명

• 카메라 플래시

• 플러드라이트

• 탐조등

• 현미경 조명 (그 외 연구 응용)

• 치료

• 블루프린팅

• 프로젝터 (영화 프로젝터 포함)

• 내시경

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