Moderný život bez jasného elektrického svetla si už ani nevieme predstaviť. Je to komfort pre zrak a skvelý pocit pohody. Svietidlá sa používajú doma, v priemysle, v podzemí, pod vodou aj vo vesmíre. Za viac ako 100 rokov vývoja sa objavili rôzne druhy žiaroviek, ktoré fungujú na základe mnohých fyzikálnych účinkov.

Žiarovky

Žiarovky s päticou E27 a E14

Výhody moderných žiaroviek sú

Jednoduchá konštrukcia a nízka cena použitých materiálov, ktorá zabezpečuje ich nízku cenu pri hromadnej výrobe;
Možnosť vytvárať produkty pre rôzne prevádzkové napätia - od niekoľkých voltov až po stovky voltov;
pevné spektrum luminiscencie, podobné spektru slnka - je to spektrum tepelného a viditeľného žiarenia kovu zahriateho na luminiscenciu, s čím súvisí názov žiarovky;
Žiarovky plnené plynom vrátane halogénových majú životnosť od 2 až 3 tisíc do desaťtisíc hodín;
Stmievanie, t. j. dimming, sa vykonáva pomerne jednoduchými prostriedkami - reostatmi, tyristorom a triakovými stmievačmi.

Nominálna životnosť 1 000 hodín pre žiarovky LON - žiarovky na všeobecné použitie - bola stanovená v roku 1930 na základe dohody vtedajších najväčších svetových výrobcov. Porušovatelia tohto termínu boli a stále sú trestaní medzinárodnými sankciami.

Najjednoduchšie klasifikácia žiaroviek:

LON - žiarovky na všeobecné použitie, ktoré sa používajú všade v domácnosti a v priemysle;
Halogénové žiarovky - do inertného plynu sa pridávajú halogénové látky;
Žiarovky na miestne osvetlenie, ktoré sa vyznačujú bezpečným nízkym prevádzkovým napätím 12, 24, 36 alebo 48 V, krátkym vláknom a odolnosťou voči mechanickému namáhaniu.

Pozrite si video a zistite, ako sa vyrábajú žiarovky

Viac ako storočie história žiaroviek ukázala, že sa dajú použiť v akejkoľvek oblasti ľudskej činnosti - od domáceho až po špeciálne osvetlenie:

v doprave - v autách, vlakoch, lodiach, lietadlách;
vo výrobe - na osvetlenie miestností, na výrobu absolútne čistého tepla bez akýchkoľvek škodlivín - v medicíne, v priemysle na výrobu polovodičových prvkov, v chove dobytka a hydiny - na ohrev mláďat atď.

Halogénové zariadenia

Medzi tieto zdroje umelého svetla patria žiarovky plnené plynom. V nich sa do inertného plynu, ktorým je žiarovka naplnená, pridávajú halogénové látky, ako je jód, bróm, chlór atď. Žeravé vlákno spôsobuje, že kov vo vlákne sa odparuje a usadzuje na boku žiarovky. Pritom:

hrúbka vlákna sa zmenší;
Kov na skle žiarovky znižuje jej priehľadnosť - znižuje sa svetelný tok.

Odparené atómy kovov viažu halogénové látky do "oxidov". Tie sa pri kontakte so žeravým kovom na tele vlákna rozpadnú a kov sa usadí na povrchu vlákna. Výsledkom je troj- až štvornásobné predĺženie životnosti zariadenia a zvýšenie "belosti" luminiscencie.

Halogénová žiarovka s dvojitou žiarovkou a päticou so závitom Edison E27.

Vo vnútri sklenenej žiarovky hruškovitého tvaru sa nachádza malá halogénová žiarovka, ktorá je umiestnená na armatúre bežnej žiarovky.

Automobilová halogénová žiarovka v rúrkovej žiarovke s päticou. Tým je zabezpečená prevádzka v podmienkach vibrácií a nízkych nárazov.

Halogénový model s reflektorom a ochranným sklom v MR trubicovej žiarovke s päticou GU 5,3.

G znamená sklo, U znamená "sklo", 5,3 znamená vzdialenosť medzi osami kolíkov v milimetroch.

Žiarivky

V tenkostennej sklenenej trubici s inertným plynom a parami ortuti sú na koncoch umiestnené vyhrievané elektródy, ktoré po zahriatí emitujú elektróny, ktoré excitujú atómy plynu a ortuti. Napäťový impulz niekoľko sto voltov privedený na elektródy vytvorí v plyne elektrický výboj. Energiou zdroja napätia vybudené atómy plynu a kovových pár začnú vyžarovať ultrafialové svetlo. UV žiarenie s vysokou energiou dopadá na fosfor na vnútornom povrchu žiarovky. Vplyvom žiarenia získajú atómy luminoforu dodatočnú energiu a vyžarujú svetlo. Takto v žiarivka neviditeľné UV žiarenie sa mení na viditeľné svetlo.

Na vytvorenie tohto toku svetla je potrebné oveľa menej energie ako na zahriatie kovu na žeravý bod.

Konštrukcia žiarivky.

Trubicové lampy sú označené písmenom T a číslom, ktoré sa rovná 1/8 palca. Tzn. Rúrka typu T8 je 8/8" alebo 25,4 mm, zaokrúhlená na 25 mm.

Žiarivky so žiarovkou typu T majú rôzne výkony. Odhora nadol - 20, 40, 60, 80 a 100 W.

LED žiarovky

Základom moderného LED žiarovka sú superjasné LED diódy. Zdrojom svetla je proces rekombinácie nosičov elektrického náboja v polovodičových kovoch typu p a n - elektrónov a dier.

Farba luminiscencie závisí od polovodičového materiálu a jeho dopovania. Biely odtieň sa získava premenou modrého svetla LED na žltý fosfor, ktorý je nanesený na kryštáli. Zmenou hrúbky luminoforu a jeho zloženia sa získa akýkoľvek odtieň bielej žiary.

LED svietidlo nového typu, tzv. žiarovka. Zásuvka je E27. Žlté pruhy - reťaze LED diód na zafírovej tyči naplnené fosforom.

Plynové výbojové zdroje svetla (GDL).

Fyzikálny jav, ktorý sa používa na výrobu svetla v Vypúšťanie plynu Prvým typom zdroja žiarenia je elektrický výboj, keď prúd prechádza plynom určitého zloženia. Tento typ výboja sa nazýva žeravý výboj.

Výboj sa môže začať len vtedy, keď je plyn nútený ionizovať. Na tento účel sa na plyn v medzere medzi elektródami privádza vysoké napätie. Zvyčajne je to niečo cez sto voltov. Výboj spôsobí rozpad priestoru medzi elektródami a prúd pretekajúci plynom sa prudko zvýši. Vytvorí sa žeravý oblak plazmy. Jeho farba závisí od zloženia plynu v banke. Napríklad neón svieti červeno, argón svieti lila, xenón svieti modro a hélium svieti oranžovo-červeno.

Žiarenie z elektrického výboja v héliu.

Žiarenie inertných ťažkých vzácnych plynov v elektrickom vysokonapäťovom výboji. Zľava doprava: hélium - He, neón - Ne, argón - Ar, kryptón - Kr, xenón - Xe.

Na zintenzívnenie luminiscencie sa do vzduchu alebo inertného plynu v trubici pridáva kov, ortuť, ktorej pary vyžarujú ultrafialové žiarenie. Tá je opätovne vyžarovaná luminoforom.

Ortuťová oblúková lampa (EAF)

Na základe tohto fyzikálneho javu sú lampy typu DRL, DNaT, MFL. Tieto umelé zdroje svetla patria do veľkej kategórie výbojok, podkategórie oblúkových výbojok.

Skratky sa vzťahujú na:

DRL - oblúková ortuťová žiarivka alebo oblúková ortuťová výbojka;
DNaT - sodíkové oblúkové lampy;
MGL - Metalhalogenidová výbojka.

GFL má vo vnútri žiarovky namontovanú výbojku. Nazýva sa baterka. Svetlo v GFL vyžaruje plazmová šnúra alebo oblak, ktorý vzniká oblúkovým výbojom v plyne horáka.

Spektrum v nízkotlakových lampách je jeden, dva riadky žiary. Vo vysokotlakových lampách existuje celý súbor línií.

Konštrukcia vysokotlakovej lampy

1. Základňa so závitom, 2. Rezistor, 3. Molybdénová fólia, 4. Zapaľovač (pomocný), 5.Nosný rám, 6. Vonkajšia žiarovka, 7. Stlačený uzol, 8. Kremenná ortuťová výbojka, 9. Plynný dusík, 10. Volfrámová hlavná elektróda, 11. prívodné drôty.

Používa sa na osvetlenie veľkých plôch. Napr. haly, ulice, námestia, parkoviská atď.

Svietidlá DNAT

Žiarovka DNAT Elektrox SUPER BLOOM 400W.

Trubicová žiarovka s päticou so závitom Edison E40, ktorá sa používa v žiarovkách s vysokým výkonom. Výtoková trubica - horák je viditeľný v žiarovke. Na skle žiarovky, v blízkosti pätice, sú nezmazateľne vytlačené minimálne technické údaje.

V priemyselnej výrobe sú k dispozícii lampy s výkonom od 50 W do 1 000 W, ale niektorí výrobcovia vyrábajú aj 2 a dokonca 4 kW.

Hlavnou aplikáciou je pouličné osvetlenieCesty, diaľnice, metro, parkoviská. Inými slovami. miesta, kde sa ľudia zdržiavajú krátky čas. Dôvodom je úzke spektrálne zloženie žltooranžového svetla. Horák z kremenného skla alebo priehľadnej keramiky. Vonkajšia banka z mechanicky a tepelne odolného borosilikátového skla. Fľaša:

stabilizuje teplotu horáka a znižuje tepelné straty;
Filtruje nadmerné UV žiarenie, ktoré je škodlivé pre životné prostredie a človeka.

Schéma zariadenia DNaT

Halogenidové (MHL)

Jeden z typov výbojok. Nazývajú sa tiež DRI - ortuťové oblúkové lampy so žiarivými prísadami. Konštrukcia je podobná konštrukcii DRI. Rozdiel je v pridaní halogenidov sodíka, india a tália do dutiny horáka.

MFL sa vyznačujú vysokou úrovňou podanie farieb Ra (CRI), ktorý dosahuje hodnotu až 90. Zároveň sa zvýšila svetelná účinnosť týchto svetelných zdrojov na 70-95 lm/W. Životnosť nie je kratšia ako 8-10 tisíc hodín. Variantom je DRIZ, ktorý má na vnútornej strane žiarovky nanesenú zrkadlovú vrstvu. To umožňuje nasmerovať svetelný tok na jednu stranu otočením špeciálnej objímky.

Infračervené zariadenia

Tieto typy sú Hlavná nevýhoda žiaroviek, vysoká úroveň tepelného žiarenia, sa zmenila na výhodu. Prúd sa volí tak, aby sa vyžarovalo menej svetla. Zahrieva vlákno na teplotu blízku červenej žiare. Hlavným zdrojom energie je infračervené žiarenie. Právom sa nazýva tepelné žiarenie. Vyzerajú takto.

Infračervená lampa so sklenenou žiarovkou a objímkou Edison E27.

Parafínové lampy

Štandardná parafínová lampa.

Parafínová lampa. Nádrž na parafín (vpravo) má knôt ponorený do kvapalného paliva. Ochranné sklo vytvára uzavretý objem so zvýšenou teplotou vzduchu. Studený vzduch sa nasáva v spodnej časti, v oblasti kruhovej nádrže; horúci vzduch uniká v oblasti závesu s háčikom.

Zdroje ultrafialového svetla

Hlavný fyzikálny jav v z nich z týchto zdrojov "svetla" je elektrický výboj v plyne. Vzniknuté ultrafialové žiarenie sa nespotrebúva premenou na svetlo v luminofore, ale prechádza materiálom žiarovky, zo špeciálneho fialového skla. Zvonku vyzerá žiarovka ako čierna rúrka. Na lekárske účely sa používajú na dezinfekciu nemocníc, nástrojov, odevov, tiež v bytoch a kanceláriách.

Hlavným rozdielom medzi UV lampou a kremennou lampou sú rôzne sklenené tabule.

Vlastnosti svietidiel

Porovnanie rôznych typov svetelných zdrojov sa vykonáva porovnaním ich vlastností. Charakteristiky sú rozdelené do veľkých skupín:

Elektrické vlastnosti

Patrí medzi ne prevádzkové napätie a príkon. Prevádzkové napätie, jednotka V (volty), je menovité napätie, pri ktorom prevádzkové svietidlo spotrebúva svoj menovitý výkon, W (watty), zo siete alebo zdroja napájania. Svietidlo poskytuje svetelný tok, Lm (lúmenov) s menovitými charakteristikami.

Menovité (prevádzkové) napätie a príkon sú zvyčajne označené na hornej strane žiarovky a na boku pätice.

Parametre osvetlenia

Hlavné parametre osvetlenia:

Svetelný tok. Táto charakteristika sa meria v lúmenoch (lm). Podstatou tohto pojmu je počet jednotiek svetla dopadajúcich na jednotku osvetlenej plochy.
Svetelná účinnosť. Merná jednotka Lm/W. Podstatou tohto pojmu je množstvo svetla alebo svetelný tok v lm, ktoré sa získa zo svietidla, keď spotrebuje zo siete 1 W (watt), t. j. Lm/W.

Svetelný tok je všetka viditeľná a neviditeľná elektromagnetická energia vyžarovaná umelým zdrojom svetla.

Svetelná účinnosť je energetická účinnosť alebo faktor účinnosti svetelného zdroja. - faktor účinnosti.

Prevádzkové parametre

Hlavným parametrom v tejto skupine je životnosť. Pri rôznych typoch žiaroviek sa táto životnosť líši. Bežné žiarovky majú životnosť 1 000 hodín. Pri žiarivkách sa pohybuje od 3 000 do 5 000 až po 12 000 až 15 000 hodín. Závisí to od výrobcu, typu svietidla, jeho EKG - Typ svietidla, jeho EKG a počet spustení/zastavení. Pri bežných žiarivkách počet zapnutí/vypnutí zodpovedá približne počtu menovitých prevádzkových hodín žiarivky.

LED žiarovky majú najdlhšiu životnosť. Výrobcovia deklarujú životnosť 15 - 20 až 100 tisíc hodín. Pri 3 až 6 hodinách prevádzky denne je to niekoľko rokov prevádzky. V priebehu týchto rokov lampa zastará. Alebo sa zhorší so stratou 30-50 % jasu a často aj so zmenou odtieňa žiary alebo emisného spektra.

Typ a veľkosť základne

Účel podstavca v lampe:

Na zabezpečenie spoľahlivého spojenia medzi svetelným prvkom svietidla a primárnymi napájacími obvodmi, zvyčajne primárnou sieťou striedavého prúdu v budove;
udržiavajte dizajn svietidla v určitej polohe v plafóne a zabráňte, aby sa dotýkal plafónu, napr. svietnikov alebo lustrov;
zabezpečiť rýchlu výmenu vypálenej lampy a jej nahradenie novou atď.

Existuje mnoho druhov podstavcov. Na obrázku sú znázornené najčastejšie používané v osvetľovacej technike.

Často používané:

so závitom Edisonove pätice, označené písmenom E a číslom udávajúcim vonkajší priemer závitu v milimetroch, od E5 pre malé žiarovky až po E40 pre najvýkonnejšie žiarovky, určené najmä na priemyselné osvetlenie
pin kolíkové základne sú označené písmenom G, od slova "sklo", pretože kolíky sú "privarené" priamo v sklenenej baňke. Čísla v označení základne označujú vzdialenosť v milimetroch medzi osami kolíkov;
bajonet alebo kolík - Názov pochádza z francúzskeho slova "baguette" alebo bajonet, ktorý sa vyznačuje tým, že pri vibráciách nevypadáva z nábojnice, používa sa na vozidlách - autách, lietadlách, lodiach a koráboch, vlakoch a električkách atď. Jeden z názvov je Swann sokel - podľa mena vynálezcu.

Hlavné typy základní - Edisonove podstavce, Schwan's podstavce, bajonetové podstavce, známe aj ako kolíkové podstavce.

Základne bajonetu majú ako prvý prvok v označení latinské písmeno B.

Existuje približne desať ďalších typov báz, ktoré sa však používajú menej často.

Tvar žiarovky

Tvar žiaroviek osvetľovacích zariadení je daný nielen ich technickou podstatou, ale niekedy súvisí aj s ich pôvodom. Napríklad žiarovky А, С, SA и CF - odvodené: z hrušky, zo sviečky na luster alebo svietnik. Písmeno C v skratke pochádza napríklad z latinského slova "candela", ktoré sa prekladá ako "sviečka". CA - "sviečka vo vetre" a CF - "skrútená sviečka".

Na ilustráciu odporúčame sériu tematických videí.

Dnešné moderné elektrické zdroje umelého svetla sú úžasne všestranné. Pre každý typ svietidla si môžete vybrať z niekoľkých rôznych typov žiaroviek z hľadiska ceny a energetickej účinnosti. Pre nástenné svietidlá alebo lustre si môžete vybrať napríklad zdroje svetla LED alebo LON "sviečka" alebo "sviečka vo vetre". V prípade retro svietidiel si vyberte Edisonovu žiarovku alebo modernú LED "chrpu".