Milyen fémből van az izzószál az izzóban. Izzólámpák kialakítása, műszaki paraméterei és típusai

Sziasztok. Örülök, hogy az oldalamon látlak. Mai cikkünk témája: az izzólámpa készüléke. Először azonban szeretnék néhány szót szólni ennek a lámpának a történetéről.

A legelső izzólámpát Delarue angol tudós találta fel 1840-ben. Egy platinaspirállal volt. Kicsit később, 1854-ben Heinrich Goebel német tudós bemutatott egy bambuszszálas lámpát, amely egy vákuumlombikban volt. Abban az időben még mindig sok különböző lámpát mutattak be a különböző tudósok. De mindegyik nagyon rövid élettartamú volt, és nem volt hatékony.

1890-ben A. N. Lodygin tudós először mutatott be egy lámpát, amelyben az izzószál wolframból készült, és spirálszerűnek tűnt. Ezenkívül ez a tudós kísérletet tett arra, hogy levegőt pumpáljon ki a lombikból, és töltse fel gázokkal. Ez jelentősen megnövelte a lámpák élettartamát.

De az izzólámpák tömeggyártása már a 20. században megkezdődött. Akkor ez igazi áttörést jelentett a technológiában. Napjainkban sok vállalkozás és csak hétköznapi emberek elutasítják ezeket a lámpákat, mivel sok áramot fogyasztanak. És egyes országokban még a 60 wattnál nagyobb teljesítményű izzólámpák gyártását is betiltották.

Izzólámpás készülék.

Egy ilyen lámpa a következő részekből áll: talp, bura, elektródák, kampók az izzószál rögzítésére, izzószál, stengel, szigetelőanyag, érintkezési felület.

Hogy érthetőbb legyen számodra, most minden részletről külön írok. Lásd még a képet és a videót.

Lombik - közönséges üvegből készült, és az izzószál külső környezettől való védelméhez szükséges. Egy elektródákkal és horgokkal ellátott dugót helyeznek bele, amelyek magát a menetet tartják. A lombikban speciálisan vákuumot hoznak létre, vagy speciális gázzal töltik fel. Ez általában argon, mivel nem alkalmas fűtésre.

Azon az oldalon, ahol az elektróda vezetékei találhatók, a lombikot üveggel megolvasztják és az alapra ragasztják.

A talpra azért van szükség, hogy az izzót be lehessen csavarni a foglalatba. Általában alumíniumból készül.

Az izzószál olyan rész, amely fényt bocsát ki. Főleg volfrámból készül.

És most, hogy megszilárdítsa tudását, azt javaslom, hogy nézzen meg egy nagyon érdekes videót, amely elmondja és bemutatja, hogyan készülnek az izzólámpák.

Működési elve.

Az izzólámpa működési elve az anyag melegítésén alapul. Hiszen az izzószálnak nem véletlenül van ilyen neve. Ha elektromos áram halad át az izzón, a wolframszál nagyon magas hőmérsékletre melegszik fel, és fényáramot kezd kibocsátani.

A cérna nem olvad meg, mert a wolfram olvadáspontja nagyon magas, valahol 3200-3400 Celsius fok körül van. És amikor a lámpa ég, az izzószál valahol 2600-3000 Celsius-fokra melegszik fel.

Az izzólámpák előnyei és hátrányai.

Fő előnyei:

Nem magas ár.

Kis méretek.

Könnyen tolerálja a túlfeszültséget.

Bekapcsoláskor azonnal világít.

Az emberi szem számára a villogás szinte észrevehetetlen, ha váltakozó áramú forrásról működik.

A készülék segítségével beállíthatja a fényerőt.

Alacsony és magas környezeti hőmérsékleten egyaránt használható.

Az ilyen lámpák szinte bármilyen feszültségre gyárthatók.

Összetételében nem tartalmaz veszélyes anyagokat, ezért nem igényel különleges ártalmatlanítást.

A lámpa meggyújtásához nincs szükség indítókra.

AC és DC feszültséggel is működhet.

Nagyon halkan működik és nem okoz rádióinterferenciát.

És ez nem az előnyök teljes listája.

Hibák:

Nagyon rövid élettartamú.

Nagyon kis hatékonyság. Általában nem haladja meg az 5 százalékot.

A fényáram és az élettartam közvetlenül függ a hálózati feszültségtől.

A lámpaház működés közben nagyon felforrósodik. Ezért egy ilyen lámpa tűzveszélyesnek minősül.

Ha a cérna elszakad, az izzó felrobbanhat.

Nagyon törékeny és érzékeny az ütésekre.

Rezgési körülmények között nagyon gyorsan tönkremegy.

És a cikk végén egy csodálatos tényről szeretnék írni. Az USA-ban, Livermore város egyik tűzoltóságán van egy 60 watt teljesítményű lámpa, amely több mint 100 éve folyamatosan világít. 1901-ben gyújtották meg, 1972-ben pedig bekerült a Guinness Rekordok Könyvébe.

Tartósságának titka, hogy mély, sekély gödörben működik. Ennek a lámpának a munkáját egyébként a webkamera folyamatosan rögzíti. Így akit érdekel, kereshet élő adást az interneten.

Nekem ennyi. Ha a cikk hasznos volt az Ön számára, akkor ossza meg barátaival a közösségi hálózatokon, és iratkozzon fel a frissítésekre. Viszlát.

Tisztelettel Sándor!

A mesterséges fényforrások közül az izzólámpák a legelterjedtebbek. Ahol elektromos áram van, ott megtalálható az energiájának fénnyé történő átalakulása, és ehhez szinte mindig izzólámpákat használnak. Találjuk ki, hogyan és mi melegszik fel bennük, és mik ezek.

Egy adott lámpa jellemzőit a fém talpára bélyegzett index vizsgálatával találhatjuk meg.

Az index a következő alfanumerikus megnevezéseket használja:

• B - Bispirál, argon töltet
• BK - Bispirál, kripton töltet
• B - Vákuum
• G - Gáztöltésű, argon töltet
• DS, DSh - Dekoratív lámpák
• RN - különféle célokra
• A - Lámpabúra
• B - Csavart forma
• D - Dekoratív forma
• E - Csavaros talppal
• E27 - Lábazatos változat
• Z - Tükör
• ZK - Tükörlámpa koncentrált fényeloszlása
• ЗШ - Széles fényeloszlás
• 215-230V - Ajánlott feszültség skála
• 75 W - Elektromos energiafogyasztás

Az izzólámpák típusai és funkcionális rendeltetésük

1. Általános célú izzólámpák

Funkcionális rendeltetésük szerint a leggyakoribbak az általános célú izzólámpák (LON). Az Oroszországban gyártott összes LON-nak meg kell felelnie a GOST 2239-79 követelményeinek. Kültéri és beltéri, valamint díszvilágításra, háztartási és ipari hálózatokban használatosak 127 és 220 V feszültséggel és 50 Hz frekvenciával.

A LON-ok élettartama viszonylag rövid, átlagosan körülbelül 1000 óra, és alacsony a hatásfoka - az elektromosság mindössze 5%-át alakítják fénnyé, a többi hőként szabadul fel.

A kis teljesítményű (25 W-ig) LON jellemzője a bennük izzószálként használt szénszál. Ezt az elavult technológiát az első ""-ben használták, és csak itt őrizték meg.

A szintén a LON csoportba tartozó szeizmikus lámpák szerkezetileg akár 50 ms időtartamú szeizmikus sokkot is képesek ellenállni.

2. Projektor izzólámpák

Az izzólámpás projektorlámpák sokkal erősebbek, mint a többi típus, és irányvilágításra vagy nagy távolságra történő fényjelzésre készültek. A GOST szerint három csoportra oszthatók: filmvetítő lámpák (GOST 4019-74), általános célú spotlámpák (GOST 7874-76) és jelzőlámpák (GOST 16301-80).

Az otthoni hálózatban a háromeres vezetékek használata magas szintű tűzbiztonságot biztosít, és csökkenti az emberi élet kockázatát. A probléma megoldásában - - elegendő az alapvető szabályokat és a telepítési sémát követni.

A lakossági elektromos hálózatok biztonsági berendezéssel történő felszereléséhez választani kell az RCD vagy a difavtomat felszerelése között. Ebben segíthet. A difavtomát többféleképpen telepítheti, amiről olvashat.

A projektorlámpák izzószálas teste hosszabb, ugyanakkor kompaktabb, hogy javítsa az általános fényerőt és a fényáram későbbi fókuszálását. A fókuszálás feladatát egyes modelleknél speciális fókuszáló lábazatok, vagy a keresőlámpák és világítótornyok kialakításánál optikai lencsék oldják meg.

Az Oroszországban gyártott projektorlámpák maximális teljesítménye ma 10 kW.

3. Izzó tükörlámpák

A tükrös izzólámpákat különleges izzókialakítás és fényvisszaverő alumíniumréteg jellemzi. Az izzó fényvezető része matt üvegből készült, amely lágyságot ad a fénynek és kisimítja a tárgyak kontrasztos árnyékait. Az ilyen lámpákat a fényáram típusát jelző indexekkel jelölik: ZK (koncentrált fényeloszlás), ZS (közepes fényeloszlás) vagy ZSh (széles fényeloszlás).

Ebbe a csoportba tartoznak a neodímium lámpák is, amelyek különbsége az, hogy neodímium-oxidot adnak a kompozíció képletéhez, amelyből az üvegburát fújják. Ennek köszönhetően a sárga spektrum egy része elnyelődik, és a színhőmérséklet a világosabb fehér sugárzás tartományába tolódik el. Ez lehetővé teszi a neodímium lámpák használatát a belső világításban a nagyobb fényerő és a belső árnyalatok megőrzése érdekében. A "H" betű bekerült a neodímium lámpák indexébe.

A tükörlámpák választéka óriási: kirakatok, színpadi világítás, üvegházak, üvegházak, állattartó telepek, orvosi rendelők világítása és még sok más.


4. Halogén izzólámpák

Mielőtt meghatározná, melyik izzólámpára van szüksége, tanulmányozza a meglévő típusok jellemzőit és jelöléseit. Sokféleségük ellenére pontosan meg kell értenie a kiválasztott lámpa célját, valamint azt, hogy hogyan és hol fogják használni. A lámpa jellemzői és a megvásárolt feladatok közötti eltérés nemcsak szükségtelen költségekhez vezethet, hanem vészhelyzetekhez is vezethet, beleértve a hálózati károsodást és a tüzet.

Szórakoztató videó, amely háromféle villanykörte munkáját jellemzi

Gyakran előfordul, hogy a mindennapi életben használt, az egész emberiség számára nagy jelentőségű készülék nem emlékeztet alkotójára. De otthonunkban bizonyos emberek erőfeszítéseinek köszönhetően világított. Az emberiségért végzett érdemeik felbecsülhetetlenek – otthonaink tele vannak fénnyel és melegséggel. Az alábbi történet bemutatja Önnek ezt a nagyszerű találmányt és azoknak a nevét, akikkel kapcsolatban áll.

Ami az utóbbit illeti, két név jegyezhető meg - Alexander Lodygin és Thomas Edison. Bár az orosz tudós érdeme nagyon nagy volt, a pálma az amerikai feltalálóé. Ezért röviden beszélünk Lodyginről, és részletesen foglalkozunk Edison eredményeivel. A nevükhöz kötődik az izzólámpák története. Azt mondják, hogy Edison izzóinak elkészítése nagyon sok időt vett igénybe. Körülbelül 2 ezer kísérletet kellett végrehajtania, mire megszületett a mindannyiunk számára ismerős terv.

Alexander Lodygin találmánya

Az izzólámpák története nagyon hasonlít más Oroszországban készült találmányok történetéhez. Alekszandr Lodigin orosz tudósnak sikerült egy szénrudat világítania egy üvegedényben, amelyből a levegőt kiszivattyúzták. Az izzólámpa létrehozásának története 1872-ben kezdődik, amikor sikerült megtennie. Sándor 1874-ben szabadalmat kapott egy elektromos szén izzólámpára. Kicsit később azt javasolta, hogy cseréljék ki a szénrudat volfrámra. A wolfram részt még mindig használják izzólámpákban.

Köszönöm Thomas Edisonnak

Azonban egy amerikai feltaláló volt az, aki 1878-ban tudott tartós, megbízható és olcsó modellt létrehozni. Emellett sikerült létrehoznia a gyártását. Első lámpáiban az izzószál japán bambuszból készült elszenesedett forgács volt. A számunkra ismerős volfrámszálak jóval később jelentek meg. Lodygin, a fent említett orosz mérnök kezdeményezésére kezdték használni. Ha ő nincs, ki tudja, hogyan alakult volna az izzólámpák története a következő években.

Amerikai Edison mentalitás

Jelentősen különbözik az orosztól. Thomas Edison amerikai állampolgárral minden üzletbe ment. Érdekes módon, miközben a távírószalag tartósabbá tételén gondolkodott, ez a tudós feltalálta a papírgyantázást. Ezt a papírt aztán cukorkacsomagolóként használták. Hét évszázad nyugati történelem előzte meg Edison feltalálását, és nem annyira a technikai gondolkodás fejlődése, hanem az aktív életszemlélet fokozatosan kialakult az emberekben. Sok tehetséges tudós makacsul kereste ezt a találmányt. Az izzólámpa eredetének története különösen Faraday nevéhez fűződik. Alapvető fizikaműveket alkotott, amelyekre való támaszkodás nélkül Edison találmánya aligha lett volna megvalósítható.

Edison egyéb találmányai

Thomas Edison 1847-ben született Port Heronban, egy amerikai kisvárosban. Thomas önmegvalósításában szerepet játszott az a tény, hogy a fiatal feltaláló képes volt azonnal befektetőket találni elképzeléseihez, még a legmerészebbekhez is. És készek voltak jelentős összegeket kockáztatni. Edison például még tinédzserként úgy döntött, hogy újságot nyomtat a vonaton, miközben az halad, majd eladja az utasoknak. Az újság híreit pedig pont a buszmegállókban kellett volna gyűjteni. Azonnal voltak, akik pénzt adtak kölcsön egy kis nyomda megvásárlására, és olyanok is, akik ezzel a géppel engedték be Edisont a poggyászkocsiba.

A Thomas Edison előtti találmányokat vagy tudósok alkották, és felfedezéseik melléktermékei voltak, vagy olyan szakemberek, akik tökéletesítették azt, amivel dolgozniuk kellett. Edison volt az, aki a találmányt külön szakmává tette. Rengeteg ötlete volt, és ezek közül szinte mindegyik sarjává vált a további fejlesztéseknek. Thomas hosszú élete során nem törődött személyes kényelmével. Ismeretes, hogy amikor Európába látogatott, már a hírnév csúcsán, csalódott volt az európai feltalálók lustaságában és nyűgében.

Nehéz volt olyan területet találni, ahol Thomas ne tudna áttörést elérni. Becslések szerint ez a tudós évente körülbelül 40 jelentős felfedezést tett. Edison összesen 1092 szabadalmat kapott.

Az amerikai kapitalizmus szelleme lökte fel Thomas Edisont. 22 évesen sikerült meggazdagodnia, amikor a Bostoni Értéktőzsdére kitalált egy jegyzési jegyet. Edison legfontosabb találmánya azonban egy izzólámpa megalkotása volt. Thomasnak sikerült egész Amerikát felvillanyoznia a segítségével, majd az egész világot.

Az erőmű építése és az első villamosenergia-fogyasztók

A lámpa története egy kis erőmű felépítésével kezdődik. A tudós a Menlo Parkjában építette. A lánynak a laboratórium szükségleteit kellett volna kiszolgálnia. A kapott energia azonban többnek bizonyult a szükségesnél. Aztán Edison elkezdte eladni a felesleget a farmer szomszédoknak. Nem valószínű, hogy ezek az emberek megértették, hogy ők lettek a világ első fizetős fogyasztói. Edison sosem vágyott arra, hogy vállalkozó legyen, de amikor szüksége volt valamire a munkájához, egy kis gyárat nyitott a Menlo Parkban, amely később nagyra nőtt, és a maga útját járta.

Változások története az izzólámpa berendezésében

Az elektromos izzólámpa olyan fényforrás, ahol a tűzálló vezető elektromos áram általi izzadása következtében elektromos fényenergiává alakul át. A fényenergiát először ily módon nyerték úgy, hogy áramot vezettek át egy szénrúdon. Ezt a rudat egy olyan edénybe helyezték, amelyből előzőleg kiürítették a levegőt. Thomas Edison 1879-ben többé-kevésbé tartós konstrukciót hozott létre szénszálak felhasználásával. Az izzólámpa modern formájában való megjelenésének azonban meglehetősen hosszú története van. Fűtőtestként 1898-1908. különböző fémeket (tantál, volfrám, ozmium) próbált alkalmazni. A cikcakkos volfrámszálat 1909 óta kezdték használni. Az izzólámpák 1912-13-ban kezdtek megtelni. (kripton és argon), valamint nitrogén. Ugyanakkor a wolframszálat spirál formájában kezdték készíteni.

Az izzólámpa fejlődésének történetét tovább fémjelzi a fénykibocsátás javításával történő fejlesztés. Ez az izzószál testének hőmérsékletének emelésével történt. Ugyanakkor a lámpa élettartama megmaradt. Ha halogén hozzáadásával inert nagy molekulájú gázokkal töltik fel, a lombik szennyeződése csökkent a belsejébe permetezett volfrámrészecskékkel. Ezenkívül csökkentette a párolgási sebességét. A kettős spirál és egy háromspirál formájú izzószál alkalmazása a gázon keresztüli hőveszteség csökkenéséhez vezetett.

Ilyen az izzólámpa feltalálásának története. Biztosan érdekelni fogja, hogy melyek a különféle fajtái.

Az izzólámpák modern fajtái

Az elektromos lámpák sok fajtája azonos típusú bizonyos alkatrészekből áll. Alakjukban és méretükben különböznek egymástól. Az izzó belsejében lévő fém- vagy üvegszárra molibdénhuzalból készült tartók segítségével izzótestet (vagyis egy wolframból készült spirált) rögzítenek. A spirál végei a bemenetek végeihez vannak rögzítve. Az üveglapáttal vákuumtömör csatlakozás érdekében a perselyek középső része molibdénből vagy platinából készül. A lámpa buráját a vákuumfeldolgozás során inert gázzal töltik meg. Ezután a szárat lefőzik, és kifolyót alakítanak ki. A patronba szerelhető és a kifolyó védelmére szolgáló lámpát talppal szállítjuk. Alapmasztix segítségével rögzítik a lombikhoz.

A lámpák megjelenése

Manapság számos izzólámpa létezik, amelyek felhasználási terület szerint (autók fényszóróira, általános célú stb.), izzójuk világítási tulajdonságai vagy konstrukciós forma szerint (dekoratív, tükör, diffúz bevonattal stb.) feloszthatók, valamint alak szerint, amivel az izzótest rendelkezik (kettős spirállal, lapos spirállal stb.). Ami a méreteket illeti, van nagy méretű, normál, kis méretű, miniatűr és szubminiatűr. Ez utóbbiak közé tartoznak például a 10 mm-nél rövidebb lámpák, amelyek átmérője nem haladja meg a 6 mm-t. Ami a nagy méretűeket illeti, azok közé tartoznak, amelyek hossza meghaladja a 175 mm-t, és az átmérője legalább 80 mm.

A lámpa teljesítménye és élettartama

A modern izzólámpák az egység töredékétől a több száz voltig terjedő feszültségen működhetnek. Teljesítményük több tíz kilowatt is lehet. Ha a feszültséget 1%-kal növeli, a fényáram 4%-kal nő. Az élettartam azonban 15%-kal csökken. Ha a lámpát rövid időre a névleges feszültséget 15%-kal meghaladó feszültségen kapcsolja be, az letiltásra kerül. Ez az oka annak, hogy a feszültségesés miatt gyakran kiégnek az izzók. Élettartamuk öt órától ezerig vagy még tovább változik. Például a repülőgépek fényszóróit rövid időre tervezték, a szállítólámpák pedig nagyon hosszú ideig működhetnek. Utóbbi esetben olyan helyre kell felszerelni, amely lehetővé teszi a könnyű cserét. Ma a lámpák fényhatékonysága a feszültségtől, a kialakítástól, az égés időtartamától és a teljesítménytől függ. 10-35 lm/W körül van.

Izzólámpák ma

Az izzólámpák fényhatékonyságukat tekintve természetesen veszítenek a gázüzemű fényforrásoktól (fluoreszkáló lámpák). Használatuk azonban egyszerűbb. Az izzólámpák nem igényelnek bonyolult szerelvényeket vagy indítóberendezéseket. Teljesítmény és feszültség tekintetében gyakorlatilag nincs korlátozás rájuk. Évente körülbelül 10 milliárd lámpát gyártanak a világon. Fajtáik száma pedig meghaladja a 2 ezret.

LED lámpa

A lámpa eredettörténetét már megírták, míg a találmány fejlesztésének története még nem fejeződött be. Vannak új fajták, amelyek egyre népszerűbbek. Elsősorban LED-lámpákról beszélünk (az egyik a fenti képen látható). Energiahatékonynak is nevezik őket. Ezek a lámpák fénykibocsátása több mint 10-szerese az izzólámpákénak. Van azonban egy hátrányuk - az áramforrásnak alacsony feszültségűnek kell lennie.

Ez a téma meglehetősen kiterjedt, ezért azonnal szeretném megjegyezni, hogy ebben a cikkben megvizsgáljuk a kizárólag a mindennapi életben használt lámpák tűzveszélyének kérdését.

Az elektromos lámpafoglalatok tűzveszélye

Működés közben a termék lámpatartói tüzet okozhatnak a lámpatartó belsejében fellépő rövidzárlatból, túlterhelési áramokból, valamint az érintkező részek nagy tranziens ellenállásából.

Rövidzárlatokból a lámpafoglalatokban a fázis és a nulla közötti rövidzárlat lehetséges. Ebben az esetben a tűz oka az ezzel járó rövidzárlat, valamint az érintkező részek túlmelegedése a rövidzárlati áramok hőhatása miatt.

Túláramú patronok akkor lehetségesek, ha olyan izzókat csatlakoztatnak, amelyek teljesítménye meghaladja ennek a patronnak a névleges teljesítményét. Általában a túlterhelés során keletkező tüzek az érintkezők fokozott feszültségesésével is járnak.

Az érintkezők feszültségesésének növekedése az érintkezők érintkezési ellenállásának és a terhelési áram növekedésével nő. Minél nagyobb a feszültségesés az érintkezőkben, annál nagyobb a felmelegedésük, és annál nagyobb a valószínűsége az érintkezőkhöz csatlakoztatott műanyag vagy vezetékek gyulladásának.

Egyes esetekben a tápvezetékek és vezetékek szigetelése is meggyulladhat a vezető vezetékek kopása és a szigetelés elöregedése következtében.

Az itt leírtak más villanyszerelési termékekre is érvényesek (aljzatok, kapcsolók). Különösen tűzveszélyesek azok az elektromos szerelési termékek, amelyek rossz minőségű összeszereléssel vagy bizonyos tervezési hibákkal rendelkeznek, például az olcsó kapcsolóknál az azonnali kioldó mechanizmusok hiánya stb.

De térjünk vissza a fényforrások tűzveszélyének kérdéséhez.

Az elektromos lámpákból származó tüzek fő oka az anyagok és szerkezetek meggyulladása a lámpák hőhatásaiból korlátozott hőelvonási körülmények között. Ez történhet a lámpa közvetlenül éghető anyagokra és szerkezetekre történő felszerelése, a lámpák éghető anyagokkal való borítása, valamint a lámpatestek tervezési hibái vagy a lámpatest helytelen elhelyezése miatt - hőelvonás nélkül, a követelmények által biztosított. a lámpatest műszaki dokumentációja szerint.

Az izzólámpák tűzveszélyes

Az izzólámpákban az elektromos energia fény- és hőenergiává alakul, a hőenergia pedig a teljes energia nagy részét teszi ki, ezért az izzólámpák izzói nagyon jól felmelegszenek, és jelentős hőhatást gyakorolnak a körülvevő tárgyakra és anyagokra. lámpa.

A felmelegedés a lámpa égése során egyenetlenül oszlik el a felületén. Tehát egy 200 W-os gáztöltetű lámpa esetében a lombik falának hőmérséklete a magassága mentén függőleges felfüggesztéssel a mérések során: az alapon - 82 ° C, a lámpa magasságának közepén. lombik - 165 ° C, a lombik alsó részében - 85 ° C.

A lámpa és bármely tárgy közötti légrés jelenléte jelentősen csökkenti annak felmelegedését. Ha az izzó hőmérséklete a végén 80 ° C egy 100 W teljesítményű izzó esetében, akkor a hőmérséklet az izzó végétől 2 cm távolságban már 35 ° C volt, távolról 10 cm - 22 ° C, és 20 cm - 20 ° C távolságra TÓL.

Ha egy izzólámpa izzója alacsony hővezető képességű testekkel (szövet, papír, fa stb.) érintkezik, akkor a hőleadás romlása következtében az érintkezési zónában súlyos túlmelegedés léphet fel. Így például van egy 100 wattos izzóm pamutszövetbe csomagolva, vízszintes helyzetbe kapcsolás után 1 perccel 79 °C-ra melegedett, két perc múlva 103 °C-ra, majd azután. 5 perc - 340 ° C-ig, majd elkezdett parázsolni (és ez tüzet okozhat).

A hőmérsékletméréseket hőelem segítségével végeztük.

A mérések eredményeként kapott számadatokat adok még. Talán valaki hasznosnak találja őket.

Tehát egy 40 W-os izzólámpa izzóján (az egyik leggyakoribb lámpateljesítmény az otthoni lámpákban) a lámpa bekapcsolása után 10 perccel, 30 perc elteltével 113 fok. - 147 C körül.

Egy 75 W-os lámpa 15 perc után 250 fokra melegszik fel. Igaz, a jövőben a lámpa izzójának hőmérséklete stabilizálódik, és gyakorlatilag nem változik (30 perc elteltével megközelítőleg ugyanaz a 250 fok).

Egy 25 W-os izzólámpa 100 fokig melegít.

A legsúlyosabb hőmérsékletet egy 275 W-os fotólámpa izzóján regisztrálták. A bekapcsolás után 2 percen belül a hőmérséklet elérte a 485 fokot, 12 perc múlva pedig az 550 fokot.

A halogén lámpák használatakor (működési elv szerint az izzólámpák közeli rokonai) a tűzveszélyességük is, ha nem akutabb.

Különösen fontos figyelembe venni a nagy méretű hőtermelés lehetőségét a halogénlámpákkal, ha fafelületeken kell használni őket, ami egyébként meglehetősen gyakran előfordul. Ebben az esetben alacsony teljesítményű, kisfeszültségű (12 V) halogén lámpákat célszerű használni. Tehát már egy 20 W-os halogén izzóval a fenyőből készült szerkezetek kiszáradnak, a forgácslapból készült anyagok pedig formaldehidet bocsátanak ki. A 20 W-nál nagyobb teljesítményű izzók még melegebbek, ami tele van spontán égéssel.

Különös figyelmet kell fordítani a halogénlámpák lámpatesteinek kialakítására. A modern, kiváló minőségű lámpák önmagukban elég jól elszigetelik a lámpát körülvevő anyagokat a hőtől. A lényeg az, hogy a lámpa szabadon veszíthette ezt a hőt, és a lámpa kialakítása általában nem egy termosz volt a hő számára.

Ha azt az általánosan elfogadott véleményt érintjük, hogy a speciális reflektorral ellátott halogénlámpák (például az úgynevezett dikroikus lámpák) gyakorlatilag nem bocsátanak ki hőt, ez egyértelmű tévedés. A dikroikus reflektor a látható fény tüköreként működik, de blokkolja az infravörös (hő) sugárzás nagy részét. Az összes hő visszakerül a lámpába. Ezért a dikroikus lámpák kevésbé melegítik a megvilágított tárgyat (hideg fénysugár), ugyanakkor magát a lámpát sokkal jobban melegítik, mint a hagyományos halogénlámpák és izzólámpák.

A fénycsövek tűzveszélye

Ami a modern fénycsöveket (például T5 és T2) és az összes elektronikus vezérlőberendezéssel ellátott fénycsövet illeti, ezek nagy hőhatásairól egyelőre nincs információm. Tekintsük a szabványos elektromágneses előtéttel ellátott fénycsöveken a magas hőmérséklet megjelenésének lehetséges okait. Annak ellenére, hogy Európában szinte teljesen betiltották az ilyen típusú előtéteket, nálunk még mindig nagyon-nagyon elterjedtek, és elég hosszú idő telik el, míg teljesen felváltják őket az elektronikus előtétek.

A fényszerzés fizikai folyamata szempontjából a fénycsövek az elektromosság nagyobb részét alakítják látható fénysugárzássá, mint az izzólámpák. Bizonyos körülmények között azonban, amelyek a fénycsövek előtéteinek meghibásodásával (az önindító „betapadása” stb.) társulnak, erős felmelegedésük lehetséges (egyes esetekben a lámpák felmelegedése 190-200 fokig lehetséges, és - 120-ig).

Az ilyen hőmérsékletek a lámpákon az elektródák megolvadásának eredménye. Sőt, ha az elektródák közelebb kerülnek a lámpa üvegéhez, a fűtés még jelentősebb lehet (az elektródák olvadáspontja anyaguktól függően 1450-3300 °C). Ami a fojtószelep lehetséges hőmérsékletét illeti (100 - 120 ° C), ez szintén veszélyes, mivel a töltőmassza lágyulási hőmérséklete a szabványok szerint 105 ° C.

Az indítók bizonyos tűzveszélyt jelentenek: könnyen éghető anyagokat tartalmaznak (papír kondenzátor, karton tömítések stb.).

Megkövetelik, hogy a lámpatestek tartófelületeinek maximális túlmelegedése ne haladja meg az 50 fokot.

Általánosságban elmondható, hogy a ma érintett téma nagyon érdekes és meglehetősen kiterjedt, ezért a jövőben mindenképpen visszatérünk rá.

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 a fényforrás egy fűtőszál. Valójában az izzólámpa mesterséges világítási forrásnak is tekinthető, mivel működéséhez egy fűtött vezető hatását használják fel, amelyen áram folyik. Egy 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 - voltaikus oszlopból 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 a mindennapi használatra.

Izzólámpa: prototípusok

Az izzóelemes világítólámpák első fejlesztése a 19. század közepén kezdődött. Igen, be 1838 Jobar belga feltaláló bemutatta egy szénmagos izzólámpa projektjét. 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 században Warren de la Rue angol csillagász 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 leghatékonyabb eredményeket a vákuumlámpa beszerzése terén 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. Fahengereket grafittégelyekben szenesített szenet készített. Ő volt az első, akinek sikerült levegőt kiszivattyúznia, és egynél több menetet szerelt be egy villanykörtébe, hogy kiégésekor csere történjen. Egy ilyen lámpát Kon irányításával készítettek, és egy nagy vászonraktár és víz alatti keszonok kezdték megvilágítani a szentpétervári híd építése során. 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 Párizsban az ívlámpákkal kapcsolatban. Egyszer Yablochkov felkeresett egy helyi kávézót, és a pincér evőeszközök elrendezését figyelve új ötlettel állt elő. Úgy döntött, hogy a szénelektródákat egymással párhuzamosan, és nem vízszintesen helyezi el. 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 a villanykörte világítson, az elektródák közé szénátkötőt helyeztek el, 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 lekapcsolása csak egy villódzó sugárzást eredményezett, ami nem állandó. Létezik 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 pumpálták 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 Új izzók érkeznek. 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, amelyben gyorsan felmelegedő volfrámszálat használtak (több tűzálló fémet is használtak, de a kutatási eredmények szerint a volfrám volt a legjobb teljesítményű). Figyelemre méltó, hogy 16 évvel később eladta forradalmi találmányának minden jogát a General Electric ipari óriáscégnek, a nagy Thomas Edison által alapított cégnek.

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. A szervezet egyik tudósának, Irving Langmuirnak 1909-ben sikerült modernizálnia Lodygin találmányát argon hozzáadásával az időtartam meghosszabbítása és a fénykibocsátás növelése érdekében.

1910-ben William Coolidge javította a wolframszálak ipari gyártását, majd a lámpák gyártása nem csak egy spirál alakú izzóelemmel kezdődött, hanem cikk-cakk, 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 csekély 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 minden 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 le 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 nincs szükségük további indítóberendezésre, 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.