Ampul nedir, tasarımı ve çalışma prensibi

Hiç normal bir ampulün ne olduğunu merak ettiniz mi? Çoğumuz en basit aydınlatma cihazının bir taban, bir ampul ve bir tungsten filamandan oluştuğunu biliyoruz ama nasıl çalışıyor, neden zamanla yanıyor ve lamba ampulleri neden asal gazlarla dolu?

Bu yazımızda basit “Ilyich ampullerin” ve modern floresan ve LED cihazların tüm özelliklerinden bahsedeceğiz.

Akkor ampul nedir

Sıradan bir akkor lamba, ana kısmı filaman gövdesi görevi gören refrakter bir malzemeden oluşan güçlü bir ışık kaynağıdır. Çoğu durumda, bu tür malzeme (iletken) bir vakum şişesine veya inert gazlarla dolu bir şişeye yerleştirilir. Akım bir iletkenden geçtiğinde ısınır ve parlak bir ışık yaymaya başlar.

İlginç! Bir ampulün tungsten filamanının yanabilmesi için yaklaşık 2000 °C sıcaklığa ısıtılması gerekir. Akkor sıcaklık sınırı 3410 °C olarak kabul edilebilir.

Yaratılış tarihi

Aslında hiçbir bilim adamı hiçbir şeyi tamamen kendi başına icat etmemiştir: “klasik” ampulde olan da budur. 1840 yılında Warren De la Rue adlı bir İngiliz mucit, platin iletkenle çalışan ilk akkor lambayı tasarladı. İki yıl önce, 1838'de Jobard adlı Belçikalı bir bilim adamı dünyanın ilk karbon çekirdekli ışık kaynağını icat etti. İkinci Dünya Savaşı'nın bitiminden tam yüz yıl önce Heinrich Goebel, modern ampullerin ilk prototiplerini yarattı.

Goebel'in ilk lambasının vakuma yerleştirilmiş kömürleşmiş bir bambu ipliğine sahip olması dikkat çekicidir. Bilim adamı, beyin çocuğu üzerinde yaklaşık 5 yıl daha çalışmaya devam etti ve ardından bunu kamuoyuna sundu.

Artık tüm dünyanın kullandığı buluşa Rus bilim insanları da önemli katkı sağladı. Böylece 1874 yılında havasız bir ortama yerleştirilen karbon çekirdekli ilk ampul, Alexander Nikolaevich Lodygin adına tescil edildi. Böyle bir ışık kaynağıyla ilgili en büyük sorun, iletken olarak karbonun yeterince uzun süre dayanamaması ve kullanımdan hemen sonra yanmasıydı. Zamanla gezegenin parlak beyinleri, kömürü tungsten ile değiştirme fikrini ortaya attı.

İlginç! Elektrik ve aydınlatma cihazlarından bahsettiğimizde büyük Thomas Edison'dan bahsetmeden geçemeyiz. Üretilmesi ucuz ve dayanıklı olan (o zamanın çoğu cihazıyla karşılaştırıldığında) akkor lambayı ilk yaratan ve patentini alan kişi oydu.

Bilinen ışık kaynağı icadından bu yana pek değişmedi, ancak yine de teknik değişiklikler yaşandı: iletken daha gelişmiş bir tanesiyle değiştirildi ve ampulün içindeki boşluk özel bir gazla doldurulmaya başlandı.

Tasarım özellikleri ve çalışma prensibi

Standart LN şunlardan oluşur:

• inert bir gazla doldurulmuş (veya hiç hava içermeyen) bir şişe;
• aynı anda hem ampulün "kapağı" hem de lambayı ağa bağlamak için bir eleman görevi gören bir taban;
• elektrotlar;
• özel destekler üzerine yerleştirilmiş filaman bobini;
• baz teması.

Isıtma amaçlı akım tüketimini en aza indirmek ve filamanın kesitini mümkün olan en aza indirgemek amacıyla iletken malzeme olarak tungsten seçildi.

İlginç! Tungstenin direnç parametresi bakırınkinden üç kat daha fazladır.

Spiral, elektrotlardan gelen akımla çalıştırılır ve üzerine spiralin monte edildiği "boynuzların" ana malzemesi olarak molibden kullanılır: refrakterdir ve ısıtıldığında aslında genleşmez. İnert gazın kullanılması spiralin potansiyel hizmet ömrünü uzatır: gaz ortamında yanması "daha zordur". Tabana gelince, boyutu ve üzerindeki dişler farklılık gösterebilir.

Özellikleri ve türleri

Alıştığımız olağan ev ilaçlarına ek olarak, uzmanlar aşağıdakiler de dahil olmak üzere birkaç çeşidini daha tanımlamaktadır:

1. Dekoratif. Standart olmayan ampul şekilleri, büyütülmüş spiral ve düşük aydınlatma ile ayırt edilirler. Bu tür cihazlar çoğunlukla tasarımcılar tarafından projeleri "vintage" tarzda uygulamak için kullanılır.
2. Aydınlatma. İçlerinde boyalı bir ampul vardır ve düşük güce sahiptirler (25 W'a kadar). Işımanın gölgesini hızla değiştirirler, bu nedenle sık sık değiştirilmeleri gerekir.
3. Sinyal. Daha önce çeşitli aydınlatma cihazlarında yaygın olarak kullanılıyorlardı, ancak bugün bu alanda aktif olarak LED seçenekleriyle değiştiriliyorlar.
4. Aynalı.Böyle bir lambanın ampulü kısmen ışığı iyi yansıtan bir alüminyum tabakası ile kaplanmıştır, bu da aydınlatmanın odanın belirli bir noktasına yoğunlaştırılmasını sağlar.
5. Ulaşım. Otomobillerin, traktörlerin, uçakların, çeşitli deniz taşıtlarının vb. optiklerini donatmak için kullanılırlar. Mukavemetleri artar ve titreşime karşı dayanıklıdırlar.
6. Çift iplikli. Demiryolu trafik ışıklarında, uçaklarda ve arabalarda kullanılan özel bir alt tür.

Referans. Başka LN türleri de var, ancak bugün bunların çoğunun yerini biraz daha tartışılacak olan daha modern cihazlar aldı.

Avantajlar ve dezavantajlar

Klasik LP'nin olumlu nitelikleri arasında düşük maliyet, küçük boyutlar, ağdaki küçük voltaj düşüşlerine karşı dayanıklılık, insan görüşü için hoş bir aydınlatma spektrumu, çok çeşitli güç seçenekleri, bileşimde toksik veya diğer zararlı bileşenlerin bulunmaması yer alır. çalışırken gürültü. Dezavantajları hakkında konuşursak, bunların arasında nispeten kısa hizmet ömründen, oldukça yüksek akım tüketiminden ve yangın tehlikesinden bahsetmeye değer.

Önemli! Güçlü akkor lambaların etrafındaki yüzey +330 santigrat dereceye kadar ısınabilir. Dikkat olmak!

Uygulama kapsamı

Klasik LN'ler bina ve yerel alanların ev aydınlatması, ticari gayrimenkuller, otomobil, demiryolu ve hava taşımacılığında kullanılır, taşınabilir aydınlatma cihazlarına (cep fenerleri vb.) monte edilir, sinema, tasarım, tıp ve diğer birçok sektörde kullanılır. hayatın.

Modern lamba tiplerinin tasarımı ve çalışma prensibi

Modern aydınlatma cihazları halojen, floresan, enerji tasarruflu ve LED cihazları içerir. Her türü ayrı ayrı ele alalım.

Halojen

Bu tür cihazlar klasik LN'lerin modernize edilmiş bir versiyonudur. Böyle bir cihazın şişesi, ısındıkça buharlaşan tungsten ile reaksiyona giren halojen ile doldurulur. Bu, cihazın ömrünü uzatmanıza olanak tanır. Ayrıca halojen lambalarda kuvars kullanılmaktadır. Halojen aydınlatma cihazları genellikle geleneksel lambalara göre daha yüksek performans özelliklerine sahiptir.

Lüminesans

Bu cihazlara floresan lambalar da denir. Yüksek renksel geriverim kalitesine sahip olduklarından mağaza vitrinleri ve rafların aydınlatılmasında kullanılabilirler. LN ile karşılaştırıldığında, ışıldayan bir cihaz 4-5 kat daha az enerji tüketir ve daha uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Ayrıca dezavantajları da var - düşük sıcaklıklarda düşük performans ve bazı modellerde zararlı maddelerin (cıva dahil) içeriği.

Enerji tasarrufu

Enerji tasarruflu aydınlatma cihazlarının temel özelliği lambanın hem ateşlenmesini hem de çalışmasını sağlayan elektronik ünitedir. Böyle bir cihaz, daha kararlı çalışma, daha düşük güç tüketimi, daha uzun hizmet ömrü ve geniş bir renk yelpazesi ile karakterize edilir.

Önemli! Enerji tasarruflu lambaların üretiminde doğaya ve insana zararlı maddeler kullanıldığı için bunların imhası yalnızca özel toplama noktaları aracılığıyla gerçekleştirilmelidir.

NEDEN OLMUŞ

Bu tür lambaların tasarımında yarı iletken kristaller kullanılır: içlerinden elektrik akımı geçtiğinde parlaklık yaratırlar.Aynı halojen cihazlarla karşılaştırıldığında LED cihazlar yaklaşık 4-7 kat daha verimli olup, kullanım ömrü açısından böyle bir cihazın ömrü 50.000 saate kadar çıkabilir. LED lambaların tek dezavantajı yüksek maliyetleri olarak kabul ediliyor, ancak bakım ve tüketimdeki tasarruflar dikkate alındığında uzun vadede bunları satın almak çok daha karlı.

Böylece bir ampulün ne olduğunu öğrendik, çoğu modern ve pek de modern olmayan seçeneklere baktık. Artık operasyonlarının özellikleri hakkında genel bir fikre sahip olduğunuzu umuyoruz.