動作原理、デバイス特性や白熱灯の効率

スイッチフリップ - 突然変更暗室を、内部要素の細部見えるようになりました。 だから、瞬時にすべての周りに光を注ぎ、小型デバイスのエネルギーを適用します。 どのような力は、このような強力な放射線を作成しますか？ 答えは電球と呼ばれる照明装置、のタイトルに隠されています。

第1の照明要素の履歴

最初の起源 白熱電球 バック19世紀の初めに。 か、ランプが少し後に見えたが、電気エネルギーの影響下で、プラチナの輝きと炭素棒の効果は、すでに見て試してみました。 科学者は2つの難しい質問に来ました：

• 発光状態への電流の影響を受けて高温になることが可能な高抵抗材料を見つけます。
• 空気中の物質の急速燃焼を防止します。

鋼の研究や発明ロシアの科学者アレクサンドラ・Nikolaevicha Lodyginaとアメリカのトーマス・エジソンの分野で最も実りあります。

Lodyginは、封管中であった白熱炭素棒の要素として使用することを提案しました。 設計の欠点は、ロッドの急速燃焼に寄与したままその空気ポンプの複雑さ、ました。 しかし、その数時間燃えランプ、デザインと特許は、より耐久性のあるデバイスの基礎となりました。

アメリカの科学者 トーマス・エジソン、 Lodyginaは竹繊維の石炭糸を入れた効果的な真空フラスコを、作った作品に慣れ。 エジソンはまた、供給された ランプベース 現代ランプに固有のねじ結合を、そのようなプラグインコネクタ、などの多くの電気部品、発明 ヒューズ、 ロータリースイッチなどを。 それは千時間の時間と得実用化まで働くことができますが、効率の白熱エジソンは、小さいものでした。

その後、炭素元素の代わりに、それは、高融点金属を使用することが提案されました。 今日の白熱電球に使用されるタングステンのフィラメントは、またLodyginの特許を取得しました。

デザインと機能ランプ原則

デザイン白熱百年以上にわたって基本的に変わりません。 これは含まれています：

• 密封されたフラスコは、作業空間の境界を不活性ガスで満たされました。
• スパイラル形状を有するキャップ。 これは、ホルダーにランプを保持するのに役立ち、電気充電部と接続します。
• コイルへのソケットからの電流をリード導体と、それを保持します。
• スパイラルフィラメント、加熱との光エネルギーの放射を提供します。

電流がコイルを通過するとき、それは2700度までの最高温度に瞬間的に加熱されます。 スパイラルは、現在まで大きな抵抗を持っており、この抵抗を克服するためには熱として放出されるエネルギーの多くを消費するためです。 熱は、金属（タングステン）を加熱し、それは光の光子を放出し始めます。 フラスコを加熱プロセス中の酸素を含んでいないという事実に、タングステンのない酸化ではありません、それは燃えません。 不活性ガスは、蒸発からの高温の金属粒子を保持します。

白熱電球の効率は何ですか

効率比は、有用な仕事に変換され消費されたエネルギーの何パーセントを示し、そしてものではありません。 白熱灯の効率の場合のエネルギーのわずか5〜10％が、光の放射に入るので、残りは熱として放出される、低いです。

カーボンロッドは白熱体を務め効率最初の白熱灯は、今日のデバイスよりもさらに小さくなりました。 これは、対流の追加損失によるものです。 スパイラルフィラメントは、これらの損失の低い割合を持っています。

白熱ランプ効率は、加熱温度ヘリックスに依存します。 2700°C、5％のみの効率に加熱し、標準的な60ワットの白熱スパイラル。 一つは、3400℃に加熱の価値を高め、電圧が増加するが、光が明るく輝くと効率が15％に増加しますが、それは、90％以上の寿命を減らすことになることができます。

ランプ電力（100、200、300 W）を増加させることは、デバイスの高輝度ため効率を増加させることを考えることが間違っています。 ランプは、螺旋自体の大きな力に起因する光より明るくしていたが、この結果より、光出力として。 しかし、エネルギーコストも増加しています。 したがって、100 Wの白熱灯の効率は5〜7％の範囲内でもあります。

電球の様々な

白熱灯は、様々なデザインと機能性に来ます。 これらは、照明器具に分割されます。

• 一般的なアプリケーション。 これらは、220 Vの電源電圧用に設計された、異なる電力の家庭用ランプを含み、
• 装飾的なパフォーマンス。 彼らは、電球、キャンドル、球やその他の形状の非標準的なタイプがあります。
• 照明タイプ。 カラーコーティングによる低消費電力ランプはカラフルなイルミネーションを作成します。
• ローカルの宛先。 40 Vへのデバイスの安全な電圧までは上に塗布し 、生産テーブル、 照明の仕事マシン。
• ミラーコーティングを施しました。 指向性ライトを作成ランプ、。
• 信号タイプ。 彼らは、様々なデバイスのダッシュボードに仕事のために使用されています。
• 輸送のため。 ランプの広い範囲は、耐久性と信頼性を増加させました。 迅速な交換を想定して、快適なデザインが特徴。
• プロジェクター用。 ハイパワーランプは、万ワットにまで達します。
• 光学デバイスの場合。 プロジェクターと同様のデバイスのためのランプ。
• 整流子。 デジタルLED表示計器のセグメントとして適用できます。

白熱体とランプの正と負の側面

照明器具グロータイプは、独自の特徴を持っています。 正側では、次のとおりです。

• スパイラルの瞬間点火。
• 環境安全保障;
• 小さいサイズ;
• リーズナブルな価格。
• ACおよびDC電源のように異なるパワーデバイスと動作電圧値を作成する機能。
• 汎用性。

負：

• 白熱電球の効率が低いです。
• 電圧サージに対する感度、寿命を減らします。
• 1000年を超えない労働時間の短い時間、;
• フラスコの強い加熱ランプ火災。
• デザイン脆弱性。

照明の他のタイプ

あり 電球、 白熱灯のそれとは根本的に異なる行動の原則は。 これらは、放電とLEDランプが挙げられます。

またはアーク 放電ランプは、 そこの多くがあり、それらはすべての電極の間にアークが発生した場合にガスの照明に基づいています。 発光は、その後、蛍光体コーティングを通過することによって、人間の目に見えるに変換される紫外線スペクトルに生じます。

放電ランプにおいて生じるプロセスは、動作の2つのステップを含む：バルブからガス排出のアーク放電およびイオン化を作成し、維持します。 したがって、照明器具のすべての種類は、電流制御系です。 彼らは水銀が含まれているため、発光デバイスは、白熱電球の効率と比較して高い効率を持っていますが、安全ではありません。

LED照明装置は、最も先進的なシステムです。 白熱電球とLEDランプの効率は無類です。 最後に、それは90％に達しました。 動作原理は、応力の影響下で、特定のタイプの半導体のLED照明に基づいています。

どのような白熱灯が好きではありません。

従来の白熱電球の寿命があれば軽減されます。

1. 電源電圧は常に照明器具の正しい公称値から高すぎます。 これは、発熱体の作動温度の上昇によるものであり、従って、その故障につながる、金属合金の蒸発を増加させました。 同時に白熱ランプ効率は長くなりますが。
2. 急激運転中にランプを振ります。 金属は融点に近いまで赤熱状態で、螺旋の巻きの間の距離が原因物質の膨張に低減される場合、任意の機械的、突然の動きが短絡ターン間の目が知覚できない可能性があります。 これは、その大きい加熱および急速燃焼に寄与する、ヘリックス電流の合計抵抗を減少させます。
3. 水分が加熱されたフラスコで発生します。 温度差を入力する代わりに、ガラスの破損を生成する、生じます。
4. ハロゲンランプのバルブにあなたの指。 ハロゲンランプは、白熱電球のタイプであるが、より多くの光を有して加熱します。 あなたは電球に触れたときに指で目に見えないグリース汚れたまま。 脂肪の温度の影響下での熱伝達を防止する、炭素堆積物を形成するために燃焼されます。 その結果、タッチ位置ガラスヘリックスを燃焼につながる、溶融して膨潤し始める又は破裂することが、内部のガス条件を破ります。 ハロゲン白熱電球は、通常よりも高い効率を有します。

ランプを交換する方法

ランプが切れますが、電球を破壊しない場合は、それが完全に冷却した後にすることができ置き換えます。 これは、電源をオフにする必要があります。 電球の目はあなたが電気をオフにする場合は特に、彼女の側に送信する必要はありませんねじ込む場合はできません。

電球が割れたが、形状を保持しているとき、彼女のランプを握りしめ、いくつかの層とに折り畳ま綿の布を取るガラスを削除しようとすることが望ましいです。 次に、絶縁ハンドル付きペンチ注意深くキャップを外して、新しい電球をねじ。 すべての操作は、電源なしで行われるべきです。

結論

白熱ランプ効率が十分に関心はない、それは競争相手が増えていたという事実にもかかわらず、それは人生の多くの分野で関連性があります。 連続して百年にわたって動作しても、最古の電球があります。 世界を変えるために努力し、その証拠と天才の人の思考の永続ではないですか？