Svītrotā lampas princips un struktūra

Elektriskais gaismas avots, kas darbojas pēc incandescences paradigmas, tiek saukts par Incandescent Lamp. Citiem vārdiem sakot, lampa, kas strādā tāpēc, ka šķidruma siltums izraisa elektriskā strāva caur to, tiek saukta par incandescent lamp.

Kā Darbojas Incandescent Lamps?

Kad objektu sildīt, atoms objektā kļūst termiški uzbruņoti. Ja objekts nesalija, ārējās orbītas elektroni atomos pārvietojas uz augstākiem enerģijas līmeņiem, piegādājot enerģiju. Elektronu augstākos enerģijas līmeņos nav stabili, un viņi atkal krit no augstākiem uz zemākiem enerģijas līmeņiem. Kritot no augstākiem uz zemākiem enerģijas līmeņiem, elektroni izdalā savu papildus enerģiju fotona formā. Šie fotoni tad tiek emitēti no objekta virsmas elektromagnētiskās radiācijas formā.

Šī radiācija būs ar dažādiem ilgumiem. Daļa no ilgumiem ir redzamās diapazona, un liela daļa ilgumu ir infrasarkanas diapazonā. Elektromagnētiskā viļņa ar ilgumiem infrasarkanā diapazonā ir siltums, bet elektromagnētiskā viļņa ar ilgumiem redzamajā diapazonā ir gaismas enerģija.

Incandescence nozīmē redzamas gaismas rašanu, sildot objektu. Incandescent lamp darbojas pa to pašu principu. Vienkāršākā veida mākslīgais gaismas avots, izmantojot elektrību, ir incandescent lamp. Mēs šeit izmantojam elektriskā strāva, lai plūstu cauri plānam un tūkstainam šķidrumam, lai radītu redzamu gaismu. Strāva pacelšana šķidruma temperatūru tik, ka tas kļūst luminozs.

Incandescent Lamp Vēsture

Parasti tiek uzskatīts, ka Tomas Edison bija incandescent lampas izgudrotājs, bet patiesā vēsture nebija tāda. Bija vairāki zinātnieki, kuri strādāja un izstrādāja prototipus incandescent lampai pirms Edisons to darīja. Viens no tiem bija britu fiziķis Džozefs Vilsons Swan. No ieraksta izriet, ka viņš ieguva pirmo patenti par incandescent lampu. Vēlāk Edisons un Swan sapulcējās, lai ražotu incandescent lampas komerciālā apjomā.

Incandescent Lampas Konstrukcija

Šķidrums ir piesaistīts divām vadībām. Viens vadība ir savienots ar piedziņas kontaktpunktu, bet otrs beidzas lampas metāliskajā pamatā. Abas vadības nonāk caur stikla atbalstu, kas montēts lampas apakšējā viduspunktā. Divi atbalstošie vadi, kas arī ir piesaistīti stikla atbalstam, tiek izmantoti, lai atbalstītu šķidrumu tā vidējā daļā. Piedziņas kontaktpunkts ir izolēts no metāliskā pamata izolējošiem materiāliem. Vesela sistēma ir ievietota krāsotas, fosfora apklātas vai caurspīdīgas stikla lampas iekšpusē. Stikla lampa var būt aizpildīta inertgāzēm vai tā var tikt uzturēta vakuumā, atkarībā no incandescent lampas reitings.

Incandescent lampu šķidrums ir hermetiski evakuēts ar piemērotas formas un izmēra stikla lampu. Šī stikla lampa tiek izmantota, lai izolētu šķidrumu no apkārtējā gaisa, lai novērstu šķidruma oksidāciju un samazinātu konvekcijas strāvu šķidruma apkārtne, lai saglabātu šķidruma temperatūru augstu.

Stikla lampa ir vai nu uzturēta vakuumā, vai aizpildīta ar inertgāzēm, piemēram, argonu ar mazu nitrāna procentuālo daļu zemā spiediena apstākļos. Inertgāzes tiek izmantotas, lai samazinātu šķidruma evaporation laikā lampas izmantošanas. Taču, tā kā inertgāzu konvekcijas plūsma iekšā lampas, notiek lielākas iespējas zaudēt šķidruma siltumu operācijas laikā.

Vakuumus ir lielisks siltuma izolācijas līdzeklis, taču tas paātrina šķidruma evaporation operācijas laikā. Gāzes aizpildītās incandescent lampas gadījumā tiek izmantota 85% argons, misēts ar 15% nitrānu. Reizēm var tikt izmantots kriptons, lai samazinātu šķidruma evaporation, jo kriptonu gāzes molekulārais svars ir ļoti augsts.

Tomēr tas maksā vairāk. Aptuveni atmosfēras spiediena 80%, gāzes tiek aizpildītas lampā. Gāze tiek aizpildīta lampā ar reitingu vairāk nekā 40 W. Bet mazāk nekā 40 W lampai gāze netiek izmantota.

Dažādas incandescent lampas daļas ir parādītas zemāk.

Incandescent Lampas Šķidrums

Mūsdienās incandescent lampas ir pieejamas dažādos vatiju reitingos, piemēram, 25, 40, 60, 75, 100 un 200 vati utt. Ir dažādas formas lampas, bet būtībā visas ir apgaismojuma formā. Galvenokārt tiek izmantoti trīs materiāli, lai ražotu incandescent lampu šķidrumu, un tie ir ogles, tantāls un volframs. Ogleks tiek iepriekš izmantots kā šķidruma materiāls, bet pašlaik visvairāk tiek izmantots volframs.

Ogles šķidruma talakšanas punkts ir aptuveni 3500°C, un šķidruma darbības temperatūra ir aptuveni 1800°C, tāpēc šķidruma evaporation iespējas ir diezgan mazas. Tāpēc ogļu šķidruma incandescent lampas ir brīvas no tumšās dārzeņu dēļ šķidruma evaporation. Šķidruma lampas tumšanās notiek, kad šķidruma materiāla molekulas tiek depozētas uz stikla lampas iekšējās sienas dēļ šķidruma evaporation operācijas laikā.

Šī tumšanās kļūst acīmredzama pēc ilga lampas dzīves laika. Ogļu šķidruma lampas efektivitāte nav laba, tā ir aptuveni 4,5 lumeni uz vatiju. Tantāls tika izmantots kā šķidruma, bet tā efektivitāte ir ļoti zema, tā ir aptuveni 2 lumeni uz vatiju. Tas ir tāpēc, ka tantāls tiek ļoti reti izmantots kā šķidruma elements.

Lielākoties izmantotais šķidruma materiāls tagad ir volframs, tāpēc ka tam ir augsta luminous efektivitāte. Tas var dot 18 lumenus uz vatiju, ja tas darbojas 2000°C. Šī efektivitāte var būt līdz 30 lumeni uz vatiju, ja tas darbojas 2500°C. Augsts talakšanas punkts ir galvenais kritērijs šķidruma materiālam, jo tam jāstrādā ļoti augstā temperatūrā, neuzliesmojot.

Lai arī volframs talakšanas punkts ir nedaudz zemāks nekā ogļu, tomēr volframs ir labāk izvēlēts kā šķidruma materiāls. Tāpēc, ka augstā darbības temperatūra padara volframu daudz luminous efektīvāku. Volframa šķidruma mehāniskā stipruma ir ļoti augsts, lai izturētu mehāniskas vibrācijas.

Incandescent Lampu Dzīves Ilgums

Neatkarīgi no ražošanas tehnoloģijas, katrs incandescent lampu tips ir ar kādu aptuvenu dzīves ilgumu. Tāpēc, ka šķidruma evaporation paradigma var tikt minimizēta, bet nevar tikt pilnībā izvairīties no tās.

Dēļ šķidruma evaporation, stikla lampa tumšina laika gaitā. Dēļ šķidruma evaporation, šķidrums kļūst tālākāk, kas padara šķidrumu mazāk luminous efektīvu, un beigu beigās, šķidrums saliekas. Tā kā šķidruma lampas ir tieši savienotas ar elektrosapgādes līniju, elektrosapgādes līnijās notiekošās sprieguma svārstības ietekmē lampas veiktspēju.

Izrādījusies, ka incandescent lampas luminous efektivitāte ir tieši proporcionāla piegādes sprieguma kvadrātam, bet vienlaicīgi, lampas dzīves ilgums ir inversi proporcionāls 13th līdz 14