Moderní život si bez jasného elektrického světla nedokážeme představit. Je to komfort pro zrak a skvělý pocit pohody. Svítidla se používají doma, v průmyslu, v podzemí, pod vodou i ve vesmíru. Za více než 100 let vývoje se objevily různé druhy žárovek, které fungují na základě mnoha fyzikálních efektů.

Žárovky

Žárovky s paticí E27 a E14

Výhody moderních žárovek jsou

Jednoduchá konstrukce a nízká cena použitých materiálů, která zajišťuje jejich nízké náklady při hromadné výrobě;
Možnost vytvářet výrobky pro různá provozní napětí - od několika voltů až po stovky voltů;
pevné spektrum luminiscence, podobné spektru slunce - je to spektrum tepelného a viditelného záření kovu, zahřátého na luminiscenci, s tím souvisí název žárovky;
životnost žárovek plněných plynem, včetně halogenových, se pohybuje mezi 2-3 tisíci až desítkami tisíc hodin;
Stmívání, tj. dimming, se provádí poměrně jednoduchými prostředky - reostaty, tyristory a triakovými stmívači.

Jmenovitá životnost 1 000 hodin pro žárovky LON - žárovky pro všeobecné použití - byla stanovena v roce 1930 na základě dohody tehdejších největších světových výrobců. Porušení této lhůty bylo a stále je trestáno mezinárodními sankcemi.

Nejjednodušší klasifikace žárovek:

LON - žárovky pro všeobecné použití, které se používají všude v domácnosti i v průmyslu;
Halogenové žárovky - do inertního plynu se přidávají halogenové látky;
Žárovky pro místní osvětlení, které se vyznačují bezpečným nízkým provozním napětím 12, 24, 36 nebo 48 V, krátkým vláknem a odolností proti mechanickému namáhání.

Ve videu se dozvíte, jak se vyrábějí žárovky.

Více než sto let historie žárovek ukázala, že je lze použít v jakémkoli oboru lidské činnosti - od domácího až po speciální osvětlení:

v dopravě - v autech, vlacích, lodích, letadlech;
ve výrobě - pro osvětlení místností, pro výrobu absolutně čistého tepla bez jakýchkoli škodlivin - v lékařství, v průmyslu pro výrobu polovodičových součástek, v chovu skotu a drůbeže - pro ohřev mláďat atd.

Halogenová zařízení

Mezi tyto zdroje umělého světla patří plynové žárovky. V nich se do inertního plynu, kterým je baňka naplněna, přidávají halogenové látky, jako je jód, brom, chlor atd. Žhavé vlákno způsobuje, že se kov ve vlákně odpařuje a usazuje na boku žárovky. Přitom:

tloušťka vlákna se zmenší;
Kov na skle žárovky snižuje její průhlednost - světelný tok se snižuje.

Odpařené atomy kovů vážou halogenové látky do "oxidů". Ty se při kontaktu s rozžhaveným kovem v tělese vlákna rozpadají a kov se usazuje na povrchu vlákna. Díky tomu se životnost zařízení prodlouží 3 až 4krát a zvýší se "bělost" luminiscence.

Halogenová žárovka s dvojitou žárovkou a paticí se závitem Edison E27.

Uvnitř skleněné žárovky hruškovitého tvaru je halogenová žárovka umístěna na patici běžné žárovky.

Automobilová halogenová žárovka v trubicové baňce s paticí. To zajišťuje provoz v podmínkách vibrací a nízkých nárazů.

Halogenový model s reflektorem a ochranným sklem v MR trubicové žárovce s paticí GU 5,3.

G znamená sklo, U znamená "sklo", 5,3 znamená vzdálenost mezi osami kolíků v milimetrech.

Zářivky

V tenkostěnné skleněné trubici s inertním plynem a parami rtuti jsou na koncích umístěny zahřáté elektrody, které po zahřátí emitují elektrony, jež excitují atomy plynu a rtuti. Napěťový impuls o napětí několika set voltů přivedený na elektrody vytvoří v plynu elektrický výboj. Podporovány energií zdroje napětí začnou excitované atomy plynu a kovových par vyzařovat ultrafialové světlo. UV záření s vysokou energií dopadá na luminofor na vnitřním povrchu žárovky. Atomy luminoforu získávají pod vlivem záření dodatečnou energii a vyzařují světlo. Proto v zářivka neviditelné UV záření se přemění na viditelné světlo.

K vytvoření tohoto světelného toku je zapotřebí mnohem méně energie než k zahřátí kovu na žhavý bod.

Konstrukce zářivky.

Trubkové lampy jsou označeny písmenem T a číslem, které odpovídá 1/8 palce. Tj. Trubka typu T8 je 8/8" nebo 25,4 mm, zaokrouhleno na 25 mm.

Zářivky s žárovkou typu T mají různé výkony. Shora dolů - 20, 40, 60, 80 a 100 W.

LED žárovky

Základem moderního LED žárovka jsou superjasné LED diody. Zdrojem světla je proces rekombinace nosičů elektrického náboje v polovodičových kovech typu p a n - elektronů a "děr".

Barva luminiscence závisí na polovodičovém materiálu a jeho dopování. Bílého odstínu se dosahuje přeměnou modrého světla LED na žlutý luminofor, který je nanesen na krystal. Změnou tloušťky luminoforu a jeho složení se získá libovolný odstín bílé záře.

LED lampa nového typu, tzv. žárovka. Zásuvka je E27. Žluté pruhy - řetízky LED diod na safírové tyči, naplněné fosforem.

Plynové výbojové zdroje světla (GDL).

Fyzikální jev používaný k produkci světla v Vypouštění plynu Prvním typem zdroje záření je elektrický výboj, kdy proud prochází plynem určitého složení. Tento typ výboje se nazývá žhavicí výboj.

Výboj může začít pouze tehdy, když je plyn nucen ionizovat.. Za tímto účelem se na plyn v mezeře mezi elektrodami přivádí vysoké napětí. Obvykle je to něco málo přes sto voltů. Výboj způsobí průraz prostoru mezi elektrodami a proud protékající plynem se prudce zvýší. Vytvoří se žhavý oblak plazmatu. Jeho barva závisí na složení plynu v baňce. Například neon svítí červeně, argon lila, xenon modravě a helium oranžově červeně.

Záře z elektrického výboje v héliu.

Žhavení inertních těžkých vzácných plynů v elektrickém vysokonapěťovém výboji. Zleva doprava: helium - He, neon - Ne, argon - Ar, krypton - Kr, xenon - Xe.

K zesílení luminiscence se do vzduchu nebo inertního plynu v trubici přidává kov, rtuť, jejíž páry vyzařují ultrafialové záření. Ten je opětovně vyzařován luminoforem.

Rtuťová oblouková lampa (EAF)

Na základě tohoto fyzikálního jevu jsou lampy typu DRL, DNaT, MFL. Tyto umělé zdroje světla patří do velké kategorie výbojek, podkategorie obloukových výbojek.

Zkratky se týkají:

DRL - oblouková rtuťová zářivka nebo oblouková rtuťová výbojka;
DNaT - sodíkové obloukové výbojky;
MGL - Metalhalogenidová výbojka.

GFL má uvnitř žárovky namontovanou výbojku. Říká se mu pochodeň. Světlo v GFL je vyzařováno plazmovou šňůrou nebo oblakem, který vzniká obloukovým výbojem v plynu hořáku.

Spektrum nízkotlakých výbojek je jedna, dvě linie záře. U vysokotlakých lamp existuje celá řada linek.

Konstrukce vysokotlaké lampy

1. Základna se závitem, 2. Rezistor, 3. Molybdenová fólie, 4. Zapalovač (pomocný), 5.Nosný rám, 6. Vnější žárovka, 7. Stlačený spoj, 8. Křemenná rtuťová výbojka, 9. Plynný dusík, 10. Wolframová hlavní elektroda, 11. přívodní dráty.

Používá se k osvětlení velkých ploch. Např. haly, ulice, náměstí, parkoviště atd.

Svítilny DNAT

Žárovka DNAT Elektrox SUPER BLOOM 400W.

Trubicová žárovka s paticí se závitem Edison E40, která se používá v žárovkách s vysokým příkonem. Výtoková trubice - hořák je viditelný v žárovce. Na skle žárovky v blízkosti patice jsou nesmazatelně vytištěny minimální technické údaje.

V průmyslové výrobě jsou k dispozici výbojky od 50 W do 1 000 W, ale někteří výrobci vyrábějí i 2 a dokonce 4 kW.

Hlavní aplikací je pouliční osvětleníSilnice, dálnice, metro, parkoviště. Jinými slovy. místa, kde se lidé zdržují krátkou dobu. Důvodem je úzké spektrální složení žlutooranžového světla.. Hořák z křemenného skla nebo průhledné keramiky. Vnější baňka z mechanicky a tepelně odolného borosilikátového skla. Baňka:

stabilizuje teplotu hořáku a snižuje tepelné ztráty;
Filtruje nadměrné UV záření, které je škodlivé pro životní prostředí a člověka.

Schéma zařízení DNaT

Halogenidy kovů (MHL)

Jeden z typů výbojek. Nazývají se také DRI - rtuťové obloukové výbojky se zářivými přísadami. Konstrukce je podobná jako u DRI. Rozdíl spočívá v přidání halogenidů sodíku, india a thalia do dutiny hořáku.

MFL se vyznačují vysokou úrovní podání barev Ra, neboli CRI, dosahující hodnoty až 90. Současně se zvyšuje světelná účinnost těchto světelných zdrojů na 70-95 lm/W. Životnost není kratší než 8-10 tisíc hodin. Variantou je DRIZ, který má na vnitřní straně žárovky nanesenou zrcadlovou vrstvu. Ten umožňuje nasměrovat světelný tok na jednu stranu otočením speciální objímky.

Infračervená zařízení

Tyto typy jsou Hlavní nevýhoda žárovek, vysoká úroveň tepelného záření, se změnila ve výhodu. Proud je zvolen tak, aby docházelo k menšímu vyzařování světla. Zahřívá vlákno na teplotu blízkou červené záři. Hlavním zdrojem energie je infračervené záření. Správně se nazývá tepelné záření. Vypadají takto.

Infračervená lampa se skleněnou baňkou a paticí Edison v provedení E27.

Parafínové lampy

Standardní parafínová lampa.

Parafínová lampa. Nádrž na parafín (vpravo) má knot ponořený do kapalného paliva. Ochranné sklo vytváří uzavřený objem se zvýšenou teplotou vzduchu. Studený vzduch je nasáván dole, v oblasti kruhové nádrže, horký vzduch uniká v oblasti závěsu s háčkem a smyčkou.

Zdroje ultrafialového světla

Hlavním fyzikálním jevem v těchto těchto zdrojů "světla" je elektrický výboj v plynu. Vzniklé ultrafialové záření se nespotřebovává přeměnou na světlo v luminoforu, ale prochází materiálem žárovky, ze speciálního fialového skla. Zvenku vypadá žárovka jako černá trubka. Pro lékařské účely se používají k dezinfekci nemocnic, nástrojů, oděvů, také v bytech a kancelářích.

Hlavní rozdíl mezi UV lampou a křemennou lampou spočívá v rozdílných skleněných tabulích.

Vlastnosti svítidel

Porovnání různých typů světelných zdrojů se provádí na základě porovnání jejich vlastností. Charakteristiky jsou rozděleny do velkých skupin:

Elektrické vlastnosti

Patří mezi ně provozní napětí a příkon. Provozní napětí, jednotka V (voltů), je jmenovité napětí, při kterém provozní svítidlo odebírá ze sítě nebo zdroje jmenovitý výkon, W (wattů). Svítidlo poskytuje světelný tok v lm (lumenech) se jmenovitými charakteristikami.

Jmenovité (provozní) napětí a příkon jsou obvykle vyznačeny na horní straně žárovky a na boku patice.

Parametry osvětlení

Hlavní parametry osvětlení:

Světelný tok. Tato charakteristika se měří v lumenech (lm). Podstatou tohoto pojmu je počet jednotek světla dopadajících na jednotku osvětlené plochy.
Svítivost. Měrná jednotka Lm/W. Podstatou tohoto pojmu je množství světla neboli světelný tok v lm, které je získáváno ze svítidla při spotřebě ze sítě 1 W (watt), tj. Lm/W.

Světelný tok je veškerá viditelná a neviditelná elektromagnetická energie vyzařovaná umělým zdrojem světla.

Světelná účinnost je energetická účinnost nebo faktor účinnosti světelného zdroje. - faktor účinnosti.

Provozní parametry

Hlavním parametrem v této skupině je životnost. U různých typů žárovek se tato životnost liší. Životnost běžných žárovek je 1 000 hodin. U zářivek se pohybuje od 3 000 do 5 000 až po 12 000 až 15 000 hodin. Záleží na výrobci, typu svítidla, jeho EKG - Typ lampy, její EKG a počet spuštění/zastavení. U běžných zářivek počet zapnutí/vypnutí zhruba odpovídá počtu jmenovitých provozních hodin zářivky.

LED žárovky mají nejdelší životnost. Výrobci udávají životnost 15 - 20 až 100 000 hodin. Při 3 až 6 hodinách provozu denně je to několik let provozu. Během těchto let lampa zastará. Nebo dojde k degradaci se ztrátou 30-50 % jasu a často i ke změně odstínu záře nebo emisního spektra.

Typ a velikost základny

Účel podstavce lampy:

K zajištění spolehlivého spojení mezi světelným zdrojem svítidla a primárními napájecími obvody, obvykle primární sítí střídavého proudu v budově;
udržujte konstrukci svítidla v určité poloze v plafonu svítidla a zabraňte tomu, aby se dotýkala plafonu, např. svícnů nebo lustrů;
zajistit rychlou výměnu vyhořelé lampy za novou atd.

Existuje mnoho druhů základen. Na obrázku jsou znázorněny nejběžnější z nich, které se používají v osvětlovací technice.

Často používané:

se závitem Edisonovy patice, označené písmenem E a číslem udávajícím vnější průměr závitu v milimetrech, od E5 pro malé žárovky až po E40 pro nejvýkonnější žárovky, určené především pro průmyslové osvětlení.
pin kolíkové základny jsou označeny písmenem G, které znamená sklo, protože kolíky jsou "přivařeny" přímo ve skleněné baňce. Čísla v označení základny udávají vzdálenost mezi osami kolíků v milimetrech;
bajonet nebo čep - Název pochází z francouzského slova "baguette" neboli bajonet, který se vyznačuje tím, že při vibracích nevypadává z nábojnice, používá se na vozidlech - automobilech, letadlech, lodích a korábech, vlacích a tramvajích atd. Jeden z názvů je Swannův podstavec - podle jména vynálezce.

Hlavní typy základen - Edisonovy sokly, Schwanovy sokly, bajonetové sokly, známé také jako sokly s čepy.

Základny bajonetů mají jako první prvek označení latinské písmeno B.

Existuje asi deset dalších typů základen, které se však používají méně často.

Tvar žárovky

Tvar žárovek osvětlovacích zařízení je dán nejen jejich technickou podstatou, ale někdy souvisí i s jejich původem. Například žárovky А, С, SA и CF - odvozené: z hrušky, ze svíčky na lustr nebo svícnu. A písmeno C ve zkratce pochází například z latinského slova "candela", které se překládá jako "svíčka". CA - "svíčka ve větru" a CF - "pokroucená svíčka".

Pro ilustraci doporučujeme sérii tematických videí.

Dnešní moderní elektrické zdroje umělého světla jsou úžasně univerzální. U každého typu svítidla si můžete vybrat z několika různých typů žárovek z hlediska ceny a energetické účinnosti. Pro nástěnná svítidla nebo lustry můžete zvolit například světelné zdroje LED nebo LON "svíčka" nebo "svíčka ve větru". Pro retro svítidla zvolte Edisonovu žárovku nebo moderní LED "chrpu".