Det är omöjligt att föreställa sig ett modernt liv utan starkt elektriskt ljus. Det är en tröst för synen och en stor känsla av välbefinnande. Lampor används i hemmet, i industrin, under jord, under vatten och i rymden. Under mer än 100 års utveckling har olika typer av glödlampor dykt upp som fungerar på grundval av många fysikaliska effekter.

Glödlampor

Glödlampor med E27- och E14-skruvsockel

Fördelarna med moderna glödlampor är följande

Enkel konstruktion och lågt pris på de material som används, vilket gör att de är billiga i massproduktion;
Möjligheten att skapa produkter för olika driftsspänningar - från några få volt till hundratals volt;
fast spektrum av luminescens, som liknar solens spektrum - det är spektrumet av termisk och synlig strålning av metall som värms upp till luminescens, namnet på glödlampor är kopplat till det;
Gasfyllda glödlampor, inklusive halogenlampor, har en livslängd på mellan 2-3 000 och tiotusentals timmar;
Dimning, dvs. dimning, sker med ganska enkla medel - reostater, tyristorer och triac-dimmare.

Den nominella livslängden på 1 000 timmar för LON-lampor - glödlampor för allmänt bruk - fastställdes 1930 genom ett avtal mellan världens största tillverkare vid den tiden. Överträdelser av denna tidsfrist bestraffades, och bestraffas fortfarande, med internationella sanktioner.

Den enklaste klassificering av glödlampor:

LON - lampor för allmänna ändamål, som används överallt i hemmet och i industrin;
Halogenlampor - halogenämnen läggs till den inerta gasen;
Glödlampor för lokalbelysning, som kännetecknas av säker låg driftsspänning på 12, 24, 36 eller 48 V, kort glödtråd och motståndskraft mot mekanisk påfrestning.

Se hur glödlampor tillverkas i videon.

Mer än hundra år gammal glödlampornas historia har visat att de kan användas inom alla områden av mänsklig verksamhet - från hushållsbelysning till specialbelysning:

inom transport - i bilar, tåg, fartyg och flygplan;
inom produktion - för belysning av rum, för generering av absolut ren värme utan föroreningar - inom medicin, industri för produktion av halvledarelement, inom boskapsuppfödning och fjäderfäuppfödning - för uppvärmning av unga djur osv.

Halogenanordningar

Dessa källor till artificiellt ljus är bl.a. gasfyllda glödlampor. I dem tillsätts halogenämnen som jod, brom, klor etc. till den inerta gas som fyller lampan. En glödande glödtråd gör att metallen i glödtråden avdunstar och lägger sig på sidan av glödlampan. Detta gör det:

filamentens tjocklek minskar;
Metallen på glödlampans glas minskar dess genomskinlighet - ljusflödet minskar.

De förångade metallatomerna binder halogenämnena till "oxider". När de kommer i kontakt med glödande metall i glödtrådskroppen sönderdelas de och metallen avlagras på glödtrådens yta. Detta leder till att enhetens livslängd förlängs med en faktor 3-4 och att ljusstyrkan blir vitare.

Halogen glödlampa med dubbla glödlampor och Edison E27-gängad fot.

I en päronformad glaskolv ligger halogenlampan på armaturen av en vanlig glödlampa.

Halogenlampa för bilar i en rörformad lampa med soffitsockel. Detta säkerställer drift under vibrationer och låga påfrestningar.

Halogenmodell med reflektor-reflektor och skyddsglas i MR-rörlampa med GU 5.3 stiftsockel.

G står för glas, U för "glas", 5.3 för avståndet mellan stiftets axlar i millimeter.

Fluorescerande lampor

I ett tunnväggigt glasrör med inert gas och kvicksilverånga placeras uppvärmda elektroder i ändarna, som när de är uppvärmda avger elektroner som exciterar gas- och kvicksilveratomerna. En spänningspuls på några hundra volt som appliceras på elektroderna skapar en elektrisk urladdning i gasen. Med hjälp av spänningskällans energi börjar de exciterade gas- och metallångaatomerna avge ultraviolett ljus. UV-strålningen, som har hög energi, träffar fosforen på glödlampans inre yta. Under påverkan av strålningen får fosforens atomer ytterligare energi och avger ljus. I lysrörslampa osynlig UV-strålning omvandlas till synligt ljus.

Det krävs mycket mindre energi för att producera detta ljusflöde än för att värma metall till glödpunkten.

Utformningen av en lysrörslampa.

Rörformade lampor är märkta med bokstaven T och en siffra som motsvarar 1/8 av en tum. Dvs. T8-rör är 8/8" eller 25,4 mm, avrundat till 25 mm.

Fluorescerande enheter med en T-typ glödlampa har olika wattantal. Uppifrån och ner - 20, 40, 60, 80 och 100W.

LED-lampor

Grunden för ett modernt LED-lampa är superljusstarka lysdioder. Ljuskällan är processen med rekombination av elektriska laddningsbärare i halvledarmetaller av p- och n-typ - elektroner och "hål".

Luminescensens färg beror på halvledarmaterialet och dess dopning. Den vita färgen erhålls genom att omvandla det blå ljuset från en lysdiod till en gul fosfor som är belagd på kristallen. Genom att ändra tjockleken på fosforen och dess sammansättning kan man få alla nyanser av vitt sken.

LED-lampa av en ny typ, kallad glödlampa. Uttaget är E27. Gula ränder - kedjor av lysdioder på en safirstav, fyllda med fosfor.

Ljuskällor med gasurladdning (GDL).

Fysiskt fenomen som används för att producera ljus i Gasutsläpp Den första typen av strålningskälla är en elektrisk urladdning när en ström leds genom en gas med en viss sammansättning. Denna typ av urladdning kallas glödladdning.

En urladdning kan bara starta när gasen tvingas jonisera.. För att göra detta appliceras en hög spänning på gasen i spalten mellan elektroderna. Den är vanligtvis lite över hundra volt. Urladdningen orsakar en upplösning av utrymmet mellan elektroderna och strömmen som flyter genom gasen ökar dramatiskt. Ett glödande plasmamoln bildas. Dess färg beror på gasens sammansättning i kolven. Neon lyser till exempel rött, argon lyser lila, xenon lyser blått och helium lyser orangerött.

Glöd från den elektriska urladdningen i helium.

Glödning av inerta tunga ädelgaser i elektrisk högspänningsurladdning. Från vänster till höger: helium - He, neon - Ne, argon - Ar, krypton - Kr, xenon - Xe.

För att intensifiera luminescensprocessen tillsätts en metall, kvicksilver, till luften eller den inerta gasen i röret, vars ånga avger ultraviolett strålning. Detta återutsänds av fosforen.

Kvicksilverbågslampa (EAF)

På grundval av detta fysiska fenomen kan lampor av typen DRL, DNaT, MFL. Dessa konstgjorda ljuskällor tillhör den stora kategorin urladdningslampor, underkategorin bågurladdningslampor.

Förkortningarna hänvisar till:

DRL - lysrör eller urladdningslampa med bågkvicksilver;
DNaT - natriumrörbågslampa;
MGL - Metallhalogenidlampa.

En GFL har ett urladdningsrör monterat inuti glödlampan. Den kallas fackla. Ljuset i en GFL avges av en plasmasträng eller ett plasmamoln som produceras av en bågurladdning i bränngasen.

Spektrumet i lågtryckslampor är en eller två glödlinjer. I högtryckslampor finns det en hel uppsättning linjer.

Konstruktion av en högtryckslampa

1. Gängad bas, 2. Resistor, 3. Molybdenfolie, 4. Tändare (extra), 5.Stödram, 6. Extern glödlampa, 7. Komprimerad förbindelse, 8. Kvicksilverbågsurladdningslampa, 9. Kvävgas, 10. Huvudelektrod av volfram, 11. ledtrådar.

Används för att belysa stora områden. T.ex. fabrikshallar, gator, torg, parkeringsplatser osv.

DNAT-lampor

Glödlampa DNAT Elektrox SUPER BLOOM 400W.

En rörformad glödlampa med en Edison E40-sockel, som används i lampor med hög effekt. Utloppsröret - brännaren syns i glödlampan. På glödlampans glas, nära basen, är minimikraven outplånligt tryckta.

I industriell produktion är lamporna mellan 50 och 1 000 watt, men vissa tillverkare tillverkar även lampor på 2 och till och med 4 kilowatt.

Den viktigaste tillämpningen är gatubelysningVägar, motorvägar, tunnelbanor, parkeringsplatser. Med andra ord, platser där människor vistas under en kortare tid. Orsaken är den smala spektrala sammansättningen av gul-orange ljus.. Brännare av kvartsglas eller transparent keramik. Yttre kolv av mekaniskt och termiskt beständigt borosilikatglas. Flaskan:

stabiliserar brännarens temperatur och minskar värmeförlusterna;
Filtrerar bort överflödig UV-strålning som är skadlig för miljön och människor.

Schematisk bild av en typisk typ av DNAT-lampa

Diagram över en DNaT-enhet

Metallhalogenid (MHL)

En av typerna av urladdningslampor. De kallas också DRI - kvicksilverbågslampor med strålande tillsatser. Konstruktionen liknar den för DRI. Skillnaden är att natrium-, indium- och talliumhalogenider tillsätts i brännhålan.

MFL kännetecknas av höga nivåer av färgåtergivning Ra, även kallad CRI, når upp till 90. Samtidigt ökar ljuseffektiviteten hos dessa lampor till 70-95 Lm/W. Livslängden är minst 8-10 000 timmar. En variant är DRIZ, som har ett spegelskikt på insidan av glödlampan. Detta gör det möjligt att rikta ljusflödet åt ena sidan genom att vrida på ett särskilt uttag.

Infraröd utrustning

Dessa typer är Glödlampornas största nackdel, den höga värmestrålningen, har förvandlats till en fördel. Strömmen väljs så att det blir mindre ljusemission. Den värmer glödtråden till en temperatur som ligger nära röd glöd. Det huvudsakliga energiflödet är infraröd strålning. Den kallas med rätta värmestrålning. De ser ut så här.

En infraröd lampa med en glaskolv och en Edison-fäste i E27.

Paraffinlampor

En vanlig paraffinlampa.

Paraffinlampa. Paraffinbehållaren (till höger) har en veke som är nedsänkt i flytande bränsle. Ett skyddsglas skapar en sluten volym med ökad lufttemperatur. Kall luft sugs in i botten, i området kring den runda tanken, och varm luft släpps ut i området kring krok- och slinghängaren.

Ultravioletta ljuskällor

Det viktigaste fysikaliska fenomenet i av dessa En av dessa ljuskällor är en elektrisk urladdning i en gas. Den ultravioletta strålning som genereras förbrukas inte genom omvandling till ljus i fosforen, utan passerar genom glödlampans material, tillverkad av speciellt violett glas. Utvändigt ser glödlampan ut som ett svart rör. För medicinska ändamål används de för att desinficera sjukhus, verktyg, kläder, även i lägenheter och på kontor.

Den största skillnaden mellan en UV-lampa och en kvartslampa är de olika glasrutorna.

Funktioner hos lamporna

Jämförelser mellan olika typer av lampor görs genom att jämföra deras egenskaper. Egenskaperna delas in i stora grupper:

Elektriska egenskaper

Det handlar bland annat om driftsspänning och effekt. Driftspänning, enhet V (volt), är den nominella spänning vid vilken driftslampan förbrukar sin nominella effekt, W (watt), från elnätet eller strömförsörjningen. Lampan ger ljusflöde, Lm (lumen) med de nominella egenskaperna.

Normalt anges den nominella spänningen (driftsspänningen) och effekten med hjälp av markeringar på toppen av lampan och på sidan av sockeln.

Belysningsparametrar

De viktigaste belysningsparametrarna:

Ljusflöde. Denna egenskap mäts i lumen (lm). Begreppets kärna är antalet ljusenheter som faller på en enhet belyst område.
Ljusstyrka. Måttenhet Lm/W. Begreppets kärna är mängden ljus eller ljusflöde i lm, som tas emot från en lampa när den förbrukar en nätström på 1 W (watt), dvs. Lm/W.

Ljusflöde är all synlig och osynlig elektromagnetisk energi som avges av en artificiell ljuskälla.

Ljusstyrkan är en ljuskällas energieffektivitet eller effektivitetsfaktor. - effektivitetsfaktor.

Driftsparametrar

Den viktigaste parametern i denna grupp är livslängden. För olika typer av lampor varierar denna livslängd. Normala glödlampor har en livslängd på 1 000 timmar. För lysrörslampor varierar den från 3 000 till 5 000 till 12 000 till 15 000 timmar. Det beror på tillverkaren, typen av lampa, dess egenskaper och EKG - Lamptypen, dess EKG och antalet starter/stopp. För konventionella lysrörslampor motsvarar antalet av- och påslag ungefär antalet nominella drifttimmar.

LED-lampor har den längsta livslängden. Tillverkarna anger en livslängd på 15-20-100 000 timmar. Med 3 till 6 timmars drift per dag är det några års drift. Under dessa år kommer lampan att bli föråldrad. Eller så försämras den med en förlust av 30-50 % av ljusstyrkan och ofta med en förändring av skuggans glöd eller emissionsspektrum.

Typ och storlek på basen

Syftet med sockeln i en lampa:

För att tillhandahålla en tillförlitlig anslutning mellan lampans ljusemitterande element och de primära strömförsörjningskretsarna, vanligtvis det primära växelströmsnätet i byggnaden;
Håll lampdesignen i ett visst läge i lampstaken och undvik att den rör vid taket, t.ex. lampetter eller ljuskronor;
se till att en trasig lampa snabbt kan bytas ut och ersättas med en ny osv.

Det finns många olika typer av baser. Illustrationen visar de vanligaste som används inom belysningstekniken.

Används ofta:

gängad Edison-socklar, identifierade med bokstaven E och ett nummer som anger gängans ytterdiameter i millimeter, den varierar från E5 för mikrosmå lampor till E40 för de mest kraftfulla lamporna, främst för industriell belysning.
stift stiftsocklar betecknas med bokstaven G, från ordet "glas", eftersom stiften är "svetsade" direkt i glaskolven. Siffrorna i märkningen av sockeln avser avståndet i millimeter mellan stiftenas axlar;
bajonett eller stift - Namnet kommer från det franska ordet "baguette" eller bajonett, som kännetecknas av att den inte faller ut ur patronen när den vibrerar, och som används på fordon - bilar, flygplan, fartyg, tåg och spårvagnar osv. Ett av namnen är Swann plinth - efter uppfinnarens namn.

Den viktigaste typer av baser - Edison-socklar, Schwan's-socklar, bajonett-socklar, även kallade studsocklar.

Bajonettfästen har den latinska bokstaven B som första led i märkningen.

Det finns ett tiotal andra typer av baser, men de används mer sällan.

Form av glödlampa

Formen på glödlampor i belysningsanordningar bestäms inte bara av dess tekniska egenskaper, utan ibland också av dess ursprung. Till exempel glödlampor А, С, SA и CF - härrör: från ett päron, från ett ljus till en ljuskrona eller en lampett. Och bokstaven C i förkortningen kommer till exempel från det latinska ordet "candela", som kan översättas med "ljus". CA - "ljus i vinden", och CF - "snedvridet ljus".

Vi rekommenderar en serie tematiska videor för att illustrera detta.

Dagens moderna elektriska ljuskällor är otroligt mångsidiga. För varje typ av armatur kan du välja mellan flera olika typer av glödlampor med avseende på pris och energieffektivitet. Du kan t.ex. välja LED- eller LON-ljuskällor för vägglampor eller ljuskronor. För retroarmaturer kan du välja en Edison-lampa eller en modern LED-korallblomma.