Sok a beszéd és alaptalan vita e kérdés körül. Ki találta fel az izzólámpát? Egyesek azt állítják, hogy ez Lodygin, mások pedig Edison. De minden sokkal bonyolultabb, nézzük a történelmi események kronológiáját.

Számos módszer létezik az elektromos energia fénnyé alakítására. Ide tartoznak az íves működési elvű, gázkisülésű lámpák és azok, amelyekben az izzás forrása egy fűtőszál. Valójában az izzólámpa mesterséges megvilágítási forrásnak is tekinthető, mivel működéséhez egy fűtött vezető hatását használják fel, amelyen áram halad át. A fémspirál vagy szénszál leggyakrabban izzó elemként működik. A villanykörte kialakítása a vezetéken kívül tartalmaz egy izzót, egy áramvezetéket, egy biztosítékot és egy talpat. Mindezt azonban már tudjuk. De nem is olyan régen volt idő, amikor több tudós egyidejűleg fejlődött a mesterséges fényforrások területén, és harcolt az izzó feltalálói címért.

A találmány idővonala

Az alábbi teljes cikket elolvasva nagyon kényelmes megnézni ezt a táblázatot:

Ha valóban meg akarja érteni, akkor erősen ajánljuk a cikk teljes elolvasását.

Az energia első átalakulása fénnyé

A 18. században jelentős felfedezés történt, amely a találmányok hatalmas sorozatának kezdetét jelentette. Elektromos áramot észlelt. A következő század fordulóján az olasz tudós, Luigi Galvani feltalált egy módszert elektromos áram előállítására vegyi anyagokból - feszültségoszlopból vagy galvánelemből. Vaszilij Petrov fizikus már 1802-ben felfedezett egy elektromos ívet, és azt javasolta, hogy világítóeszközként használják. 4 év elteltével a királyi társaság meglátta Humphrey Davy elektromos lámpáját, a szénrudak közötti szikrák miatt megvilágította a szobát. Az első ívlámpák túl fényesek és drágák voltak, így alkalmatlanok voltak mindennapi használatra.

Izzólámpa: prototípusok

Az izzóelemes világítólámpák első fejlesztése a 19. század közepén kezdődött. Igen, be 1838 Jobar belga feltaláló egy szénmagos izzólámpa projektjét mutatta be. Bár ennek az eszköznek a működési ideje nem haladta meg a fél órát, ez a technológiai fejlődés bizonyítéka volt ezen a területen. NÁL NÉL 1840 Warren de la Rue angol csillagász 2004-ben platinaspirálos izzót készített, az elektrotechnika történetében az első spirál alakú izzóelemmel ellátott lámpát. A feltaláló elektromos áramot vezetett át egy vákuumcsövön, amelybe platinahuzalból készült tekercset helyeztek. A melegítés hatására a platina fényes fényt bocsátott ki, és a levegő szinte teljes hiánya lehetővé tette a készülék használatát bármilyen hőmérsékleti viszonyok között. A platina kereskedelmi célú magas ára miatt logikátlan volt egy ilyen lámpa használata, még a hatékonyságát is figyelembe véve. A jövőben azonban ennek az izzónak a mintáját kezdték más izzólámpák ősének tekinteni. Warren de la Rue évtizedekkel később (in 1860 -x) elkezdte aktívan tanulmányozni a gázkisüléses izzás jelenségét az áram hatására.

NÁL NÉL 1841 Frederick de Moleyn, egy angol szabadalmaztatott lámpákat, amelyek szénnel töltött platinaszálas lombikok voltak. Az általa 1844-ben végzett karmesteri próbákat azonban nem koronázta siker. Ennek oka a platinaszál gyors olvadása. 1845-ben egy másik tudós, King a platina izzóelemeket szénrudakra cserélte, és szabadalmat kapott találmányára. Ugyanebben az években a tengerentúlon, az USA-ban John Starr szabadalmaztatott egy vákuumgömbös és szénégős izzót.

NÁL NÉL 1854 Heinrich Goebel német órásmester feltalált egy olyan eszközt, amelyet a modern izzók prototípusának tartanak. Egy elektromos kiállításon mutatta be az Egyesült Államokban. Ez egy vákuum izzólámpa volt, ami valóban alkalmas volt a legkülönfélébb körülmények között történő használatra. Heinrich egy elszenesedett bambuszszál használatát javasolta fényforrásként. A tudós lombik helyett egyszerű WC-vizet vett. A vákuumot bennük higany hozzáadásával és a lombikból való kiöntésével hozták létre. A találmány hátránya a túlzott törékenység és a mindössze néhány órás működési idő. Az aktív kutatói élet évei alatt Goebel nem tudott megfelelni a kellő társadalmi elismerésnek, de 75 évesen az első praktikus szénszálas izzólámpa feltalálójának nevezték. Goebel volt egyébként az, aki először használt világítótesteket reklámcélokra: körbejárta New Yorkot egy izzókkal díszített kocsin. Messziről figyelemfelkeltő tolószékre egy távcsövet szereltek fel, amelyen keresztül a tudós térítés ellenében engedte, hogy a csillagos égboltra nézzen.

Első eredmények

A vákuumkörte beszerzése terén a leghatékonyabb eredményeket a híres angliai kémikus és fizikus - Joseph Swan (Swan) érte el. NÁL NÉL 1860 Abban az évben kapott szabadalmat találmányára, bár a lámpa nem sokáig működött. Ez a szénpapír használatának volt köszönhető - égés után gyorsan morzsává vált.

A 70-es évek közepén. A 19. században Swannal párhuzamosan egy orosz tudós több találmányt is szabadalmaztatott. A kiváló tudós és mérnök Alexander Lodygin feltalálta ben 1874 izzólámpa, amely szénrudat használt a fűtésre. 1872-ben, Szentpéterváron kezdett kísérletezni a világítóeszközök tanulmányozásával. Ennek eredményeként Kozlov bankárnak köszönhetően megalapították a szén izzóit üzemeltető társaságot. Találmányáért a tudós díjat kapott a Tudományos Akadémián. Ezeket a lámpákat azonnal elkezdték használni az utcai világításra és az Admiralitás épületére.

Alekszandr Nyikolajevics Lodygin

Lodygin volt az első, aki felvetette a spirálba csavart wolfram- vagy molibdénszálak használatát. Nak nek 1890 -m ev. Lodyginnek számos különféle fémből készült izzószálas lámpája volt a kezében. Azt javasolta, hogy szivattyúzzák ki a levegőt az izzóból, hogy lassabb legyen az oxidációs folyamat, ami azt jelenti, hogy a lámpa élettartama hosszabb lesz. Az első kereskedelmi forgalomban kapható spirális wolframszálas lámpát Amerikában Lodygin szabadalma alapján gyártották. Még a szénszálas izzókkal és nitrogénnel töltött gázlámpákat is feltalálta.

Lodygin ötlete 1875 évet egy másik orosz szerelő-feltaláló, Vaszilij Didrikhson javította. A szenet fahengerek grafittégelyekben történő szenesítésével készített. Ő volt az első, akinek sikerült levegőt kiszivattyúznia, és egynél több menetet szerelt be egy villanykörtébe, hogy kiégésekor csere történjen. Ilyen lámpát Kon irányításával készítettek, és egy nagy vászonraktár és víz alatti keszonok kezdték megvilágítani a szentpétervári híd építésekor. 1876-ban a lámpát Nikolai Pavlovich Bulygin fejlesztette tovább. A tudós a szénnek csak az egyik végét izzította, amely folyamatosan haladt előre az égés során. A készülék azonban bonyolult és drága volt.

NÁL NÉL 1875-76 gg. Pavel Yablochkov villamosmérnök egy elektromos gyertyát létrehozva felfedezte, hogy a kaolin (egyfajta fehér agyag) jól vezeti az elektromosságot magas hőmérséklet hatására. Feltalálta a megfelelő anyagból készült, izzószálas kaolinos izzót. Ennek a lámpának az a megkülönböztető jellemzője, hogy működéséhez nem kellett kaolinszálat vákuumlombikba helyezni - levegővel érintkezve működőképes maradt. A villanykörte megalkotását egy tudós hosszú munkája előzte meg az ívizzókkal kapcsolatban Párizsban. Egyszer Yablochkov felkeresett egy helyi kávézót, és a pincér evőeszközök elrendezését figyelve új ötlettel állt elő. Úgy döntött, hogy a szénelektródákat egymással párhuzamosan helyezi el, és nem vízszintesen. Igaz, fennállt a veszély, hogy nem csak az ív ég ki, hanem a vezető bilincsek is. A dilemmát egy szigetelő hozzáadásával oldották meg, ami az elektródák után fokozatosan kiégett. Ez a szigetelő fehér agyag lett. Annak érdekében, hogy az izzó világítson, az elektródák közé szénből készült jumpert helyeztek, és maguknak az elektródáknak az egyenetlen égését generátorral minimalizálták.

Yablochkov egy londoni technológiai kiállításon mutatta be találmányát 1876 év. Egy évvel később az egyik francia, Deneyruz részvénytársaságot alapított Yablochkov világítási technológiáinak tanulmányozására. Maga a tudós kevéssé hitt az izzólámpa jövőjében, de Yablochkov elektromos gyertyái nagyon népszerűek voltak. A sikert nem csak az alacsony ár, hanem a 1,5 órás égési idő is biztosította. Ennek a találmánynak köszönhetően megjelentek a lámpák a gyertyák cseréjével, és az utcák sokkal jobban megvilágítottak. Igaz, az ilyen gyertyák hátránya az volt, hogy csak változó fényáram volt jelen. Valamivel később egy német fizikus, Walter Nernst kifejlesztett egy ugyanolyan elven működő izzót, de az izzószálat magnéziából készítette. A lámpa csak az izzószál felmelegítése után gyulladt ki, ehhez először gyufát, majd elektromos fűtőtestet használtak.

Harcolj a szabadalmakért

Az 1870-es évek végére. az USA-ban élt kiváló mérnök és feltaláló Thomas Edison kezdte meg kutatási tevékenységét. A lámpa létrehozása során különféle fémeket próbált ki az izzószálakhoz. A tudós kezdetben úgy vélte, hogy az elektromos izzók problémájának megoldása a magas hőmérsékleten történő automatikus leállásuknak köszönhető. De ez az ötlet nem vált be, mert a hideg lámpa állandó leoltása csak nem állandó, pislákoló sugárzást eredményezett. Létezik egy olyan verzió, amely a 70-es évek végén. Az orosz flotta hadnagya, Khotinsky több Lodygin izzólámpát hozott, és megmutatta Edisonnak, ami befolyásolta további fejlődését.

Nem foglalkozva angliai eredményeivel, a tudományos körökben akkor már ismert Joseph Swan 1878-ban szabadalmaztatott egy szénszálas lámpát. Oxigénnel ritkított légkörbe helyezték, így a fény nagyon erős volt. Egy évvel később Angliában a legtöbb házban megjelent az elektromos világítás.

Thomas Alva Edison

Eközben Thomas Edison felbérelte Francis Uptont, hogy dolgozzon a laboratóriumában. Vele együtt megkezdődött az anyagok pontosabb tesztelése, és a figyelem a korábbi szabadalmak hiányosságaira irányult. 1879-ben Edison szabadalmaztatott egy platina talpú izzót, majd egy évvel később a tudós szénszálas, 40 órás megszakítás nélküli lámpát készített. Munkája során az amerikai 1,5 ezer tesztet végzett, és háztartási típusú forgókapcsolót is tudott alkotni. Thomas Edison elvileg nem végzett új változtatásokat Lodygin elektromos izzóján. Csupán arról volt szó, hogy a levegő nagy részét szénszállal szivattyúzták ki az üveggömbjéből. Ennél is fontosabb, hogy egy amerikai tudós szuperrendszert fejlesztett ki egy villanykörte számára, feltalált egy csavaros talpat, patront és biztosítékokat, majd megszervezte a tömeggyártást.

Az új fényforrások képesek voltak kiszorítani a gázt, és magát a találmányt egy ideig Edison-Swan lámpának hívták. 1880-ban Thomas megállapította a legpontosabb vákuumértéket, amely a legstabilabb levegő nélküli teret hozta létre. A levegőt higanyszivattyú segítségével evakuálták az izzóból.

1880 végére az izzókban lévő bambuszszálak körülbelül 600 órán át égtek. Ezt a japán anyagot a legjobb szerves típusú szénkomponensként ismerték el. Mivel a bambuszszálak meglehetősen drágák voltak, Edison azt javasolta, hogy speciális módon feldolgozott pamutszálakból készítsék őket. Az első nagy elektromos rendszereket építő cégeket 1882-ben alapították New Yorkban. Ebben az időszakban Edison be is perelte Swant szerzői jogok megsértése miatt. De végül a tudósok létrehozták az Edison-Swan United nevű vegyesvállalatot, amely gyorsan világelsővé nőtte ki magát az elektromos izzók gyártásában.

Élete során Thomas Edison 1093 szabadalmat szerzett. Híres találmányai közül: fonográf, kinetoszkóp, telefonadó. Egyszer megkérdezték tőle, nem szégyen-e 2000-szer tévedni, mielőtt egy villanykörtét megalkotott. A tudós így válaszolt: "Nem tévedtem, de 1999 módszert fedeztem fel, hogyan ne készítsünk izzót."

Fém szálak

Az 1890-es évek végén Jönnek az új izzók. Tehát Walter Nernst azt javasolta, hogy izzószálakat készítsenek egy speciális ötvözetből, amely magnézium-, ittrium-, tórium- és cirkónium-oxidokat tartalmazott. Az Auer lámpában (Karl Auer von Welsbach, Osztrák Köztársaság) ozmium izzószál működött fénykibocsátóként, egy Bolton és Feuerlein lámpában pedig egy tantál izzószál. Alexander Lodygin 1890-ben szabadalmaztatott egy izzólámpát, ahol gyorsan felmelegített volfrámszálat használtak (több tűzálló fémet is használtak, de a kutatás eredményei szerint a volfrám volt a legjobb teljesítményű). Figyelemre méltó, hogy 16 évvel később forradalmi találmányának minden jogát eladta a nagy Thomas Edison által alapított General Electric ipari óriáscégnek.

Az elektrotechnika történetében azonban két szabadalom ismert a volfrámlámpákra vonatkozóan - 1904-ben Sandor Yust és Franjo Hanaman tudósok duettje Lodyginhez hasonló találmányt regisztrált. Egy évvel később Ausztria-Magyarország megkezdte ezeknek a lámpáknak a sorozatgyártását. Később a General Electric inert gázokkal kezdett izzók gyártására. Ennek a szervezetnek a tudósának, Irving Langmuirnek 1909-ben sikerült modernizálnia Lodygin találmányát azzal, hogy argont ad hozzá az élettartam meghosszabbítása és a fénykibocsátás növelése érdekében.

1910-ben William Coolidge javította a wolframszálak ipari gyártását, majd a lámpák gyártása nem csak egy spirál alakú izzó elemmel kezdődött, hanem cikkcakk, kettős és hármas spirál formájában is.

További találmányok

• Az első világító elektromos készülékek megalkotása óta folyamatosan tanulmányozták a gázkisüléses lámpák tulajdonságait, de egészen a 20. század elejéig a tudósok kevés érdeklődést mutattak irántuk. Példa erre az a tény, hogy a higanylámpák első primitív prototípusait már az 1860-as években elkészítették Nagy-Britanniában, de Peter Hewitt csak 1901-ben találta fel az alacsony nyomású higanylámpát. Öt évvel később a nagynyomású analógok megjelentek a gyártásban. 1911-ben pedig Georges Claudy francia vegyészmérnök bemutatott a világnak egy neonlámpát, amely azonnal az összes hirdető figyelmének középpontjába került.
• Az 1920-40-es években. nátrium-, fénycsöveket és xenonlámpákat találtak fel. Néhányukat tömeggyártásba kezdték, még háztartási használatra is. A mai napig körülbelül 2 ezer fajta fényforrás ismert.
• A Szovjetunióban az "Iljics villanykörte" kifejezés az izzólámpa köznyelvi elnevezése lett. Ez az idióma volt az, amely az egyetemes villamosítás korszakában honosodott meg a parasztok és a kolhozok körében. 1920-ban Vlagyimir Lenin ellátogatott az egyik faluba, hogy erőművet indítson, majd megjelent egy népszerű kifejezés. Kezdetben azonban ezt a kifejezést a mezőgazdaság, a városok és falvak villamosítási tervének jelölésére használták. Iljics lámpája egy patron volt, szabadon függesztette fel egy drót a mennyezetről, és mennyezet nélkül lógott le. A patron kialakítása kapcsolót is tartalmazott, a vezetékeket pedig nyíltan fektették a falak mentén.
• A LED lámpákat a 60-as években fejlesztették ki. ipari célokra. Kevés erejük volt, és nem tudták megfelelően megvilágítani a területet. Ma azonban ezt az irányt tartják a legígéretesebbnek.
• 1983-ban megjelentek a kompakt fénycsövek. Találmányuk különösen fontos volt a villamos energia megtakarításának szükségességével összefüggésben. Ezenkívül nem igényelnek további indítóberendezést, és szabványos izzólámpa-foglalatokhoz illeszkednek.
• Nem is olyan régen két amerikai cég egyszerre készített fénycsöveket a fogyasztók számára, amelyek képesek megtisztítani a levegőt és eltávolítani a kellemetlen szagokat. Felületüket titán-dioxid borítja, amely besugárzáskor fotokatalitikus reakciót indít el.

Videó, hogyan készülnek az izzólámpák a régi gyárakban.

A világítás modern technológiái jelentősen kibővítették, de ugyanakkor megnehezítették az otthoni használatra szánt izzók kiválasztását. Ha korábban a lakások 90%-ában, a 40-100 W-os közönséges izzólámpákon kívül keveset találtak, ma már nagyon sok fajta és típusú világítólámpa létezik.

A lámpához megfelelő típusú lámpát boltban vásárolni nem is olyan egyszerű feladat.
Mit vársz elsősorban a jó minőségű világítástól:

• a szem kényelme

• energiamegtakarítás

• ártalmatlan használat

Lábazat típus

Izzó vásárlása előtt először is fontos meghatározni a szükséges alaptípust. A legtöbb háztartási világítótest kétféle csavaros alapot használ:

Átmérőtől függően különbözik. A számok a jelölésben és a méretét milliméterben jelzik. Vagyis E-14=14mm, E-27=27mm. Vannak adapterek is az egyik lámpáról a másikra tartó lámpákhoz.

Ha a csillár mennyezeti lámpái kicsiek, vagy a lámpának van néhány sajátossága, akkor tűalapot használnak.

G betűvel és egy számmal jelöljük, amely a csapok közötti távolságot jelzi milliméterben.
A leggyakoribbak a következők:

• G5.3 - amelyeket egyszerűen be kell helyezni a lámpa foglalatába
• GU10 - először behelyezve, majd negyed fordulattal elforgatva

A reflektorok az R7S alapot használják. Lehet halogén és LED lámpákhoz is.

A lámpa teljesítményét annak a világítóberendezésnek a korlátai alapján választják ki, amelybe beépítik. Az alaptípusra és a használt lámpa teljesítményhatárára vonatkozó információk megtekinthetők:

• a vásárolt lámpa dobozán
• mennyezetére a már telepített
• vagy magán az izzón

Lombik alakja

A következő dolog, amire figyelni kell, az a lombik alakja és mérete.

A menetes alappal rendelkező lombik a következőket tartalmazhatja:

A körte alakúakat a nómenklatúra jelöli - A55, A60; labda - a G betű. A számok az átmérőnek felelnek meg.
A gyertyákat a latin C betű jelöli.

A tűalappal rendelkező lombik alakja:

• kis kapszula
• vagy lapos reflektor

Világítási szabványok

A világítás fényereje egyéni koncepció. Általánosan elfogadott azonban, hogy 2,7 ​​m belmagasság mellett minden 10 m2-re 100 W-nak megfelelő minimális megvilágítás szükséges.

A megvilágítás mértéke lux-ban történik. Mi ez az egység? Egyszerűen fogalmazva, ha 1 lumen 1 m2 helyiséget világít meg, akkor ez 1 lux.

A különböző helyiségekre a szabályok eltérőek.

A megvilágítás sok paramétertől függ:

• távolság a fényforrástól
• környező falszínek
• a fényáram visszaverődése idegen tárgyakról

A megvilágítás nagyon könnyen mérhető ismerős okostelefonokkal. Elég egy speciális programot letölteni és telepíteni. Például - Luxmeter (link)

Igaz, az ilyen programok és telefonkamerák általában hazudnak a professzionális luxméterekhez képest. De a hazai igényekhez ez több mint elég.

Izzólámpák és halogén izzók

A klasszikus és legolcsóbb megoldás egy lakás megvilágítására az ismerős izzólámpa, vagy annak halogén változata. Az alap típusától függően ez a legolcsóbb vásárlás. Az izzó- és halogén izzók kellemes meleg fényt adnak, villogás nélkül, és nem bocsátanak ki káros anyagokat.

A halogénlámpáknak azonban nem ajánlott kézzel megérinteni az izzót. Ezért ezeket külön zacskóba kell csomagolni.

Ha egy halogén lámpa ég, nagyon magas hőmérsékletre melegszik fel. És ha zsíros kézzel megérinti az izzót, akkor maradék feszültség keletkezik rajta. Ennek eredményeként a benne lévő spirál sokkal gyorsabban kiég, ezáltal csökken az élettartama.

Ráadásul nagyon érzékenyek a túlfeszültségre, és emiatt gyakran kiégnek. Ezért lágyindító eszközökkel szerelik össze, vagy dimmerekkel kapcsolják össze.

A halogén lámpákat többnyire 220-230 V feszültségű egyfázisú hálózatból történő működésre gyártják. De vannak olyan alacsony feszültségű 12 V-ok is, amelyekhez transzformátoron keresztül kell csatlakoztatni a megfelelő típusú lámpához.

A halogén lámpa világosabb, mint a szokásos, körülbelül 30%-kal, és ugyanannyit fogyaszt. Ez annak köszönhető, hogy inert gázok keverékét tartalmazza.

Ezenkívül működés közben a volfrámelemek részecskéi visszatérnek az izzószálba. A hagyományos lámpákban az idő múlásával fokozatos párolgás megy végbe, és ezek a részecskék leülepednek az izzón. Az izzó elsötétül, és feleannyit működik, mint a halogén.

Színvisszaadás és fényáram

A hagyományos izzólámpák előnye a jó színvisszaadási index. Ami?
Nagyjából ez azt jelzi, hogy a naphoz közeli fénymennyiséget tartalmaz a szórt fluxus.

Például amikor nátrium- és higanylámpák világítják meg éjszaka az utcákat, nem teljesen világos, milyen színűek az emberek autói és ruhái. Mivel ezeknek a forrásoknak rossz a színvisszaadási indexe - 30 vagy 40% körüli. Ha egy izzólámpát veszünk, akkor itt az index már több mint 90%.

Mostantól a kiskereskedelmi üzletekben tilos a 100 W-nál nagyobb teljesítményű izzólámpák értékesítése és gyártása. Ez a természeti erőforrások megőrzése és az energiamegtakarítás érdekében történik.

Vannak, akik még mindig tévedésből választják a lámpákat a csomagoláson található teljesítményfeliratok alapján. Ne feledje, hogy ez a szám nem azt jelzi, hogy milyen fényesen világít, hanem csak azt, hogy mennyi áramot fogyaszt a hálózatból.

A fő mutató itt a fényáram, amelyet lumenben mérnek. Rá kell figyelni a választásnál.

Mivel korábban sokan a népszerű 40-60-100 W-os teljesítményre koncentráltunk, a modern gazdaságos lámpák gyártói mindig feltüntetik a csomagoláson vagy a katalógusokban, hogy teljesítményük egy egyszerű izzó teljesítményének felel meg. Ez kizárólag az Ön által választott kényelem érdekében történik.

Lumineszcens - energiatakarékos

A fénycsövek jó energiamegtakarítást mutatnak. Belülük van egy cső, amelyből foszforporral bevont lombik készül. Ez ötször erősebb fényt biztosít, mint az azonos teljesítményű izzólámpák.

A lumineszcensek nem túl környezetbarátak a benne lévő higany és foszfor lerakódása miatt. Ezért gondos ártalmatlanítást igényelnek bizonyos szervezeteken és konténereken keresztül a használt izzók és akkumulátorok fogadására.

Villogó hatásuk is van. Ezt könnyű ellenőrizni, csak nézze meg a fényüket a kijelzőn az okostelefon kameráján keresztül. Emiatt nem tanácsos ilyen izzókat olyan lakott területeken elhelyezni, ahol állandóan tartózkodik.

VEZETTE

A különféle formájú és kivitelű LED-lámpákat és lámpatesteket széles körben használják az élet különböző területein.

Előnyeik:

• termikus túlterhelés ellenállás
• csekély hatással van a feszültségesésre
• könnyű összeszerelés és használat
• nagy megbízhatóság mechanikai igénybevétel esetén. Minimális annak kockázata, hogy leejtéskor eltörik.

A LED lámpák működés közben nagyon keveset melegszenek fel, ezért műanyag világítótesttel rendelkeznek. Ennek köszönhetően ott is használhatók, ahol más nem telepíthető. Például feszített mennyezetekben.

A LED-ek energiamegtakarítása jelentősebb, mint a lumineszcens és az energiatakarékos LED-ek esetében. Körülbelül 8-10-szer kevesebbet fogyasztanak, mint az izzólámpák.

Ha hozzávetőlegesen vesszük a teljesítmény és a fényáram átlagos paramétereit, akkor a következő adatokat kapjuk:

Ezek az eredmények hozzávetőlegesek, és a valóságban mindig eltérőek lesznek, mivel sok függ a feszültségszinttől, a gyártó márkájától és sok más paramétertől.

Például az Egyesült Államokban az egyik tűzoltóállomáson még mindig ég egy közönséges izzólámpa, amely már több mint 100 éves. Még egy speciális oldal is készült, ahol webkamerán keresztül, online nézheti őt.

Mindenki arra vár, hogy leégjen, hogy megörökítsék ezt a történelmi pillanatot. Láthatod.

Fény áramlás

Annak érdekében, hogy ne keressen homályos számokat és gyorsan megkülönböztesse a fényáram értékét, a gyártók gyakran vizuális színkódokat helyeznek el a csomagoláson:

Pontosan ez a jellemzője és előnye, amelyet széles körben alkalmaznak nyitott lámpatestekben.

Például, ha kristálycsillárokról beszélünk, akkor ha egy közönséges LED-lámpát használunk benne, matt felülete miatt a kristály nem fog „játszani”, és nem csillámlik. Csak irányított sugárral világít és veri vissza a fényt.

Ebben az esetben a csillár nem tűnik túl gazdagnak. Az izzószál használata feltárja az ilyen lámpák minden előnyét és szépségét.

Ezek mind a lakásokban és lakóépületekben széles körben használt világítólámpák fő típusai. Válassza ki a szükséges opciót a fenti jellemzők és ajánlások alapján, és szerelje fel otthonát helyesen és kényelmesen.

Webhely hozzáadása a könyvjelzőkhöz

Mikor jelent meg az első izzólámpa?

1809-ben az angol Delarue megépíti az első izzólámpát (platina spirállal). 1838-ban a belga Jobar feltalálja a szén izzólámpát. 1854-ben a német Heinrich Göbel kifejlesztette az első "modern" lámpát - elszenesedett bambuszszálat egy evakuált edényben. A következő 5 évben kifejlesztette azt, amit sokan az első praktikus lámpának hívnak. 1860-ban Joseph Wilson Swan angol kémikus és fizikus bemutatta az első eredményeket, és szabadalmat kapott, de a vákuum megszerzésének nehézségei ahhoz a tényhez vezettek, hogy Swan lámpája nem működött sokáig és nem hatékonyan.

1874. július 11-én Alekszandr Nyikolajevics Lodygin orosz mérnök 1619-es számú szabadalmat kapott egy izzólámpára. Izzószálként egy kiürített edénybe helyezett szénrudat használt.

1875-ben V. F. Didrikhson úgy fejlesztette tovább Lodygin lámpáját, hogy levegőt pumpált belőle, és több szőrszálat használt a lámpában (ha az egyik kiégett, a következő automatikusan bekapcsolt).

Joseph Wilson Swan angol feltaláló 1878-ban brit szabadalmat kapott egy szénszálas lámpára. Lámpáiban a szál ritka oxigén atmoszférában volt, ami nagyon erős fény elérését tette lehetővé.

Az 1870-es évek második felében Thomas Edison amerikai feltaláló kutatómunkát végzett, melynek során különféle fémeket próbált ki fonalként. 1879-ben szabadalmaztat egy platina izzólámpát. 1880-ban visszatért a szénszálhoz, és megalkotott egy 40 órás élettartamú lámpát. Ugyanakkor Edison feltalálta a háztartási forgókapcsolót. A rövid élettartam ellenére lámpái felváltják az addig használt gázvilágítást.

Az 1890-es években A. N. Lodygin többféle lámpát talált fel tűzálló fémekből készült izzószálakkal. Lodygin azt javasolta, hogy a lámpákban wolfram izzószálakat (ezeket használják minden modern lámpában) és molibdént, és az izzószálat spirál formájában csavarják össze. Ő tette az első kísérleteket a levegő kiszivattyúzására a lámpákból, ami megakadályozta az izzószál oxidációját, és többszörösére növelte élettartamukat. Az első amerikai kereskedelmi forgalomban kapható volfrámszálas lámpát ezt követően Lodygin szabadalma alapján gyártották. Gáztöltésű lámpákat is készített (szénszálas és nitrogén töltetű).

Az 1890-es évek vége óta megjelentek a lámpák magnézium-oxidból, tóriumból, cirkóniumból és ittriumból (Nernst-lámpa) vagy fémes ozmiumból (Auer-lámpa) és tantálból (Bolton és Feuerlein-lámpa) készült izzószálas lámpákkal. 1904-ben a magyarok Dr. Yust Sándor és Franjo Hanaman megkapták a 34541 számú szabadalmat a wolframszál lámpákban való alkalmazására. Magyarországon gyártották az első ilyen lámpákat, amelyek a magyar Tungsram cégen keresztül 1905-ben kerültek piacra. 1906-ban Lodygin eladta a volfrámszál szabadalmát a General Electricnek.

Ugyanebben 1906-ban az USA-ban épített és üzembe helyezett egy volfrám, króm és titán elektrokémiai előállítására szolgáló üzemet. A volfrám magas ára miatt a szabadalom csak korlátozottan alkalmazható.1910-ben William David Coolidge feltalál egy továbbfejlesztett módszert volfrámszál előállítására. Ezt követően a wolframszál kiszorítja az összes többi szálat.

Az izzószál vákuumban történő gyors elpárologtatásával kapcsolatos fennmaradó problémát az amerikai tudós, a vákuumtechnika területén ismert szakember, Irving Langmuir oldotta meg, aki 1909 óta a General Electricnél dolgozott, és bevezette a gyártásba az izzószál töltését. izzók inert, pontosabban nehéz nemesgázokkal (különösen argonnal), amelyek jelentősen megnövelték működési idejüket és növelték a fénykibocsátást.

hatékonyság és tartósság

A lámpának szállított energia szinte teljes mennyisége sugárzássá alakul. A hővezetés és a konvekció miatti veszteségek kicsik. Az emberi szem számára azonban ennek a sugárzásnak csak egy kis hullámhossz-tartománya érhető el. A sugárzás nagy része a láthatatlan infravörös tartományban van, és hőként érzékeli.

Az izzólámpák hatásfoka körülbelül 3400 K hőmérsékleten éri el a maximális 15%-ot. Gyakorlatilag elérhető 2700 K hőmérsékleten (tipikus 60 W-os lámpa) a hatásfok 5%.

A hőmérséklet emelkedésével az izzólámpa hatásfoka nő, de tartóssága jelentősen csökken. 2700 K izzószál-hőmérséklet mellett a lámpa élettartama hozzávetőlegesen 1000 óra, 3400 K-en csak néhány óra, 20%-os feszültségnövekedés mellett a fényerő megduplázódik. Ugyanakkor az élettartam 95%-kal csökken.

A tápfeszültség csökkentése ugyan csökkenti a hatásfokot, de növeli a tartósságot. Tehát a feszültség felére csökkentése (soros bekötés esetén) körülbelül 4-5-szörösére csökkenti a hatásfokot, de közel ezerszeresére növeli az élettartamot. Ezt a hatást gyakran alkalmazzák, ha megbízható vészvilágítást kell biztosítani, anélkül, hogy különleges fényerő-követelményeket kellene tenni, például lépcsőházakban. Gyakran ehhez, váltakozó árammal táplálva, a lámpát sorba kötik a diódával, ami miatt az áram csak az időtartam felében folyik be a lámpába.

Mivel a villamos energia élettartama alatt elfogyasztott izzólámpa költsége tízszer magasabb, mint magának a lámpának a költsége, van egy optimális feszültség, amelynél a fényáram költsége minimális. Az optimális feszültség valamivel magasabb, mint a névleges feszültség, ezért a tartósság növelésének módjai a tápfeszültség csökkentésével gazdasági szempontból teljesen veszteségesek.

Az izzólámpa korlátozott élettartama kisebb részben az izzószál anyagának működés közbeni párolgásából, nagyobb részben az izzószálban fellépő inhomogenitásokból adódik. Az izzószál anyagának egyenetlen párolgása vékony területek megjelenéséhez vezet, megnövekedett elektromos ellenállással, ami az ilyen helyeken az anyag még nagyobb felmelegedéséhez és párolgásához vezet. Amikor ezen szűkületek egyike annyira vékony lesz, hogy az izzószál anyaga azon a ponton megolvad vagy teljesen elpárolog, az áram megszakad, és a lámpa meghibásodik.

Az izzószál legnagyobb kopása a lámpa hirtelen feszültség alá kerülésekor következik be, így az élettartama jelentősen megnövelhető különféle lágyindító eszközök használatával.

A wolframszál hideg ellenállása mindössze kétszerese az alumíniuménak. Egy lámpa kiégésekor gyakran megesik, hogy kiégnek azok a rézvezetékek, amelyek az alapérintkezőket a spiráltartókhoz kötik. Tehát egy hagyományos 60 wattos lámpa több mint 700 wattot fogyaszt bekapcsoláskor, a 100 wattos lámpa pedig többet, mint egy kilowatt. Ahogy a spirál felmelegszik, az ellenállása növekszik, és a teljesítmény a névleges értékre csökken.

A csúcsteljesítmény simítására felmelegedéskor erősen zuhanó ellenállású termisztorok, reaktív előtét kapacitás vagy induktivitás formájában, fényerő-szabályozó (automatikus vagy kézi) használhatók. A lámpa feszültsége a spirál felmelegedésével nő, és az előtét automatikával történő söntölésére használható. Az előtét lekapcsolása nélkül a lámpa 5-20%-ot veszíthet teljesítményéből, ami az erőforrás növelése szempontjából is előnyös lehet.

Az azonos teljesítményű kisfeszültségű izzólámpák élettartama és fénykibocsátása hosszabb az izzótest nagyobb keresztmetszete miatt. Ezért a többlámpás lámpatesteknél (csillároknál) célszerű az alacsonyabb feszültségű lámpák soros bekötését alkalmazni a hálózati feszültség lámpáinak párhuzamos csatlakoztatása helyett. Például hat párhuzamosan kapcsolt 220 V-os 60 W-os lámpa helyett használjon hat darab 36 V-os 60 W-os sorba kapcsolt lámpát, azaz cseréljen ki hat vékony spirált egy vastagra.

Lámpák fajtái

Az izzólámpákat a következőkre osztják (a hatékonyság növelésének sorrendjében):

• vákuum (a legegyszerűbb);
• argon (nitrogén-argon);
• kripton (körülbelül + 10% fényerő argonból);
• xenon (kétszer fényesebb, mint az argon);
• halogén (I vagy Br töltőanyag, 2,5-szer fényesebb, mint az argon, hosszú élettartamú, nem szeretik az alulsütést, mivel a halogén ciklus nem működik);
• halogén két lombikkal (hatékonyabb halogénciklus a belső lombik jobb melegítésének köszönhetően);
• xenon-halogén (Xe + I vagy Br töltőanyag, a leghatékonyabb töltőanyag, akár 3-szor fényesebb, mint az argon);
• xenon-halogén IR reflektorral (mivel a lámpa sugárzásának nagy része az IR tartományban van, az IR sugárzás visszaverődése a lámpába jelentősen növeli a hatékonyságot; vadászlámpákhoz készültek);
• izzó az infravörös sugárzást látható tartományba alakító bevonattal. Magas hőmérsékletű foszforral ellátott lámpákat fejlesztenek, amelyek melegítéskor látható spektrumot bocsátanak ki.

Meghatározás
- fényforrás, amely a lámpa spirálján áthaladó elektromos áram energiáját hővé és fénnyé alakítja. A fizikai természet szerint kétféle sugárzást különböztetnek meg: termikus és lumineszcens.
A hősugárzás a kibocsátott fény
a test felmelegítésekor. Az elektromos izzólámpák izzása a hősugárzás felhasználásán alapul.

Előnyök és hátrányok

Az izzólámpák előnyei:
bekapcsoláskor szinte azonnal világítanak;
kis méretűek;
költségük alacsony.

Az izzólámpák fő hátrányai:
a lámpák vakító fényerővel rendelkeznek, ami negatívan befolyásolja az emberi látást, ezért megfelelő szerelvények használatát igénylik, amelyek korlátozzák a tükröződést;
rövid élettartamú (körülbelül 1000 óra);
A lámpák élettartama jelentősen csökken a tápfeszültség növekedésével.

Fényhatásfok az izzólámpák, amelyeket a látható spektrum sugarainak teljesítményének és az elektromos hálózatból fogyasztott teljesítmény arányaként határoznak meg, nagyon kicsi, és nem haladja meg a 4%-ot.

Így az izzólámpák fő hátránya az alacsony fényteljesítmény. Hiszen az általuk fogyasztott elektromos energiának csak jelentéktelen része alakul látható sugárzás energiájává, az energia többi része a lámpa által kibocsátott hővé.

Működési elve.

Az izzólámpák működési elve az izzószálon áthaladó elektromos energia fénnyé való átalakításán alapul. A felmelegített izzószál hőmérséklete eléri a 2600 ... 3000 "C-ot. De a lámpa izzószála nem olvad meg, mert a wolfram olvadáspontja (3200 ... 3400 ° C) meghaladja az izzószál izzó hőmérsékletét. Az izzószál spektruma A lámpák a nappali fény spektrumától a sárga és vörös spektrumú sugarak túlsúlyával térnek el.
Az izzólámpák lombikáit kiürítik vagy inert gázzal töltik meg, amelyben a wolframszál nem oxidálódik: nitrogén; argon; kripton; nitrogén, argon, xenon keveréke.

Az izzólámpák berendezése és működése

Egy izzólámpa (ábra) azért világít, mert a tűzálló wolframhuzalból készült izzószál felmelegszik a rajta áthaladó áram hatására. A spirál gyors kiégésének elkerülése érdekében az üveghengerből levegőt pumpálnak ki, vagy a hengert inert gázzal töltik meg. A spirál az elektródákon van rögzítve. Az egyik az alap fém hüvelyéhez, a másik a fém érintkezőlemezhez van forrasztva. Az elszigeteltség választja el őket. Az egyik vezeték az alaphüvelyhez, a másik pedig az érintkezőlemezhez csatlakozik, amint az ábra mutatja. Ekkor az áram, leküzdve a SZÁMOK elektromos ellenállását, felmelegíti azt.

Az izzólámpák megnevezése

Az izzólámpák megjelölésében a betűk jelentése: B - vákuum; G - gázzal töltött; B - bispirális; BK - bispirális kripton (megnövelt fénykibocsátással és kisebb méretekkel rendelkezik a C, B és G lámpákhoz képest, de többe kerül); DB - diffúz (matt fényvisszaverő réteggel az izzó belsejében); MO - helyi világítás.

A betűket két számcsoport követi. Jelzik a feszültségtartományt és a lámpa teljesítményét.

Példa. A "V 220 ... 230-25" feszültség 220 ... 230 V, teljesítmény 2-5 W. A megjelölés tartalmazhatja a lámpa gyártási dátumát is, például IX 2005.

150 W-ig terjedő teljesítményű lámpákat gyártanak: színtelen átlátszó hengerekben (a lámpák fényárama nem csökken); belülről matt hengerekben (a lámpák fényárama 3%-kal csökken); opál lombikban; tejszínű hengerek (a lámpák fényárama 20%-kal csökken).
Az akár 200 W teljesítményű lámpák menetes és tűs normál foglalattal is készülnek. A 200 W feletti lámpák csak csavaros talppal kaphatók. A 300 W-nál nagyobb teljesítményű lámpák 40 mm átmérőjű talppal kaphatók.

Példák szabványos izzólámpákra

ábrán láthatók az izzólámpák teljesítményére vonatkozó példák. 2. ábrán. 2.a,b - azonos teljesítményű lámpák, de az ábrán. 2.a - gázzal töltött argonnal, és a 2. ábrán. 2.b - kripton töltőanyaggal (kripton). A kriptonlámpa méretei kisebbek. ábrán látható lámpa. 2.v gyertyához hasonlít. Az ilyen lámpákat gyakran használják csillárokban és fali lámpákban. ábrán A 2.d, e, f ábrákon rendre bispirális, bispirális kripton és tükörlámpák láthatók.

Az izzólámpák megjelenése az emberi élet körülményeinek jelentős javulását eredményezte. Az izzólámpák lehetővé tették a gyertyák és a petróleumlámpák elhagyását, ami nagyban leegyszerűsítette az emberek életét.

Az izzólámpa működési elve a hősugárzáson alapul. A hősugárzás lényege, hogy ha egy szilárd testet felmelegítünk, akkor minden hullámhosszú energiát (folyamatos spektrum) kezd kisugározni. Alacsony hőmérsékleten a test kizárólag láthatatlan infravörös sugarakat bocsát ki, amelyek hullámhossza hosszabb, mint a fénysugaraké. A testhőmérséklet emelkedésével a test által kibocsátott sugárzási energia növekszik, és a kibocsátott spektrum összetétele is megváltozik. Ugyanakkor gyorsan növekszik a látható sugárzás, amelynek fénysugarai rövidebb hullámhosszúak. A test először cseresznyevörösen kezd világítani, majd vörösen, narancssárgán, és csak ezután fehéren. Az izzólámpákban a világító hatás elérése tűzálló fém - volfrám - használatával érhető el, amelyet elektromos árammal 2000-3000 0 K hőmérsékletre melegítenek. A hősugárzáson alapuló fényforrások nagyon alacsony teljesítménytényezővel (COP) rendelkeznek. .

A modern kis teljesítményű izzólámpákban az elfogyasztott energia mindössze 7% -a alakul látható fénnyé, a nagy teljesítményű lámpákban pedig - 10%. Az elfogyasztott elektromos energia fennmaradó része elhasználódik, és az emberi szem számára láthatatlan sugárzás. Az izzólámpákat azonban egyszerűségük, kényelmük és alacsony költségük miatt még mindig használják világítási rendszerekben.

Az alábbiakban látható egy modern izzólámpa készüléke:

A wolfram izzószálas izzólámpák két típusban készülnek:

• Vákuum (üreges) - bennük a levegőt kiszivattyúzzák a lombikokból;
• Gázzal töltött - a levegő kiszivattyúzása után a lombikot inert gázzal (nitrogén és argon vagy ritka gázok keverékével - kripton és xenon) töltik meg.

Az üreges lámpák általában csak kis teljesítményre (60 W-ig) készülnek. Ez azzal magyarázható, hogy amikor a gáz egy kis buraátmérőjű és viszonylag nagy izzószál-hosszúságú lámpában van, akkor a konvekció révén szükségtelen hőveszteség lépne fel. A nagy teljesítményű izzólámpák gáztöltésűek. A gáz jelenléte a lombikban teremti meg a legjobb feltételeket az izzószál hőmérsékletének emeléséhez és a fényáram növeléséhez. A forró izzószálat körülvevő gáz lelassítja annak porlasztását, ami megnöveli a termék élettartamát.

A menet hőmérsékletnövekedésének azonban van határa az anyag olvadási hőmérséklete miatt (volfrámnál 3400 0 C). Ha a lombikot kripton-oxén keverékkel töltik meg, akkor az izzószál maximális hőmérséklete és fénykibocsátása érhető el, azonban a nemesgázok beszerzésének nehézségei miatt az ilyen lámpák rendkívül ritkák.

A lámpák izzószálai spirál alakúak, ami minimalizálja a gázhalmazállapotú közegen keresztüli veszteségeket.

Az izzólámpák esetében a következő jellemzők relevánsak: elektromos teljesítmény, fényáram, átlagos égési idő, névleges feszültség, fényhatásfok.

Az izzó névleges feszültsége az a feszültség, amelyen normálisan tud működni. Ezek a feszültségek általában a lombikon vagy a talpon vannak feltüntetve. Világítási rendszerekben a 127 V és 220 V feszültséget széles körben használják, javításhoz és helyi világításhoz pedig 12 V és 36 V.

Az izzólámpa fényárama közvetlenül függ az izzószál hőmérsékletétől és az energiafogyasztástól. A fényhatásosság jellemzi a lámpák hatásfokát. Fényhatékonyságon a kibocsátott fényáram és a fogyasztott teljesítmény arányát értjük:

A képlet azt mutatja, hogy minél nagyobb az egységnyi energiafogyasztásra jutó fényáram, annál nagyobb a hatásfok. A teljesítmény növekedésével a fényhatékonyság növekszik, és minél magasabb, minél alacsonyabb a feszültség, amelyre a lámpát tervezték. A nagy teljesítményű és az alacsonyabb feszültségű lámpák izzószál-átmérője nagyobb, ezért magasabb hőmérsékletet tesznek lehetővé.

A normál lámpák átlagos élettartama körülbelül 1000 üzemóra, feltéve, hogy a névleges feszültséget állandó értéken tartják. Ugyanakkor az élettartam végén a fényáram nem lehet kisebb, mint a névleges érték 90%-a. A bilincsekre alkalmazott feszültség változása jelentősen befolyásolja az élettartamot.

Az alábbi táblázat az izzólámpa fényáramának, élettartamának és fényteljesítményének változásait mutatja be a bemeneti feszültség függvényében:

A táblázat azt mutatja, hogy a hálózat feszültségének csökkenésével a fényhatékonyság és a fényáram jelentősen csökken, és az élettartam megnő. És a feszültség növekedésével - éppen ellenkezőleg, a fénykibocsátás nő, az élettartam csökken.

A tápfeszültség csökkentése a névlegeshez képest az emissziós spektrum megváltozásához vezet. Ebben az esetben a megvilágított tárgyak más színnel festettek. Például a sárga tárgyak fehérnek, a sötétkék tárgyak feketének tűnnek. Ez a jelenség még hangsúlyosabb kis teljesítményű izzólámpák használatakor. Ezért a normál működéshez fontos, hogy a tápfeszültség közel legyen a készülék névleges feszültségéhez.

A hagyományos izzólámpák mellett tükörlámpákat is használnak, amelyek az izzó sajátos szerkezetében különböznek egymástól. A lombik belső felületére, az alap közelében, alumínium tükörréteget visznek fel, az alsó részt pedig mattítják. A tükörnyílás jó reflektor, melynek köszönhetően a kibocsátott fényáram több mint 50%-a koncentrált fénysugár formájában lefelé irányul. A fényvisszaverő izzó formájától függően mély vagy széles fényeloszlás érhető el. Így a tükörlámpák egyben lámpa és fényforrás is:

Speciális világítótestek nélküli tükörlámpák használata világítási gyártóműhelyekben (az esetleges sérülések miatt) nem javasolt.

Számos jódciklusú izzólámpa is létezik. Az ilyen eszközök lombikái jódgőzt tartalmaznak. A bizonyos hőmérsékletre felmelegített jódmolekulák párolgó volfrámrészecskékkel egyesülve gáznemű anyagot képeznek. Ez utóbbi forró izzószálval érintkezve volfrámra és jódra bomlik, az előbbi ismét részt vesz a munkafolyamatban, és ismét wolfram ülepedik az izzószálra, ami segít megnövelni az izzólámpa élettartamát. Ugyanakkor az ilyen eszközöket megnövekedett fénykibocsátás jellemzi.

Az izzólámpák előnyei és hátrányai

A mesterséges világításra továbbra is aktívan használt elektromos izzólámpának megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Az előnyök közé tartozik:

• Ugyanolyan normál működés, ha váltóáramú és egyenáramról is működik;
• Szinte azonnali gyulladás áramellátás esetén, a környezeti hőmérséklettől függetlenül;
• Kis méretek és szükség esetén bármilyen forma gyártásának lehetősége;
• Alacsony költség a tervezés és a gyártás egyszerűsége miatt;
• Könnyen kezelhető;

Vannak hátrányai is:

• Jelentős érzékenység a tápfeszültség ingadozásaira;
• Viszonylag rövid élettartam (kb. 1000 óra);
• Alacsony hatásfok (1,5% - 3%);
• Enyhe fénykibocsátás;
• Nehézség a színek meghatározásában megvilágítás mellett;