Шта је сијалица, дизајн и принцип рада

Да ли сте се икада запитали шта је обична сијалица? Већина нас зна да се најједноставнији уређај за осветљење састоји од постоља, сијалице и волфрамове нити, али како функционише, зашто временом прегори и зашто су сијалице пуњене инертним гасовима?

У овом чланку ћемо говорити о свим карактеристикама једноставних „Иљичевих сијалица“ и савремених флуоресцентних и ЛЕД уређаја.

Шта је сијалица са жарном нити

Обична лампа са жарном нити је извор светлости са напајањем, чији се главни део састоји од ватросталног материјала који делује као тело нити. У већини случајева, такав материјал (проводник) се ставља у вакум балон или балон напуњен инертним гасовима. Када струја прође кроз проводник, он се загрева и почиње да емитује сјајан сјај.

Занимљиво! Да би волфрамова нит сијалице упалила, мора се загрејати на температуру од око 2000 °Ц. Граница температуре ужареног влакна може се сматрати 3410 °Ц.

Историја стварања

У ствари, ниједан научник никада није измислио ништа сасвим сам: то се догодило са „класичном“ сијалицом. Давне 1840. године, британски проналазач по имену Ворен Де ла Ру дизајнирао је прву лампу са жарном нити коју је покретао платинасти проводник. Две године раније, 1838., белгијски научник по имену Жобард изумео је први светски извор светлости са угљеничним језгром. Па, тачно сто година пре краја Другог светског рата, Хајнрих Гебел ствара прве прототипове модерних сијалица.

Важно је напоменути да је прва Гоебелова лампа имала угљенисану бамбусову нит постављену у вакууму. Научник је наставио да ради на својој замисли још око 5 година, након чега га је представио широј јавности.

Руски научници су такође дали значајан допринос проналаску, који сада користи цео свет. Тако је 1874. године на име Александра Николајевича Лодигина регистрована прва сијалица са угљеничним језгром смештеним у безваздушној средини. Велики проблем са таквим извором светлости био је тај што угљеник као проводник није могао да траје довољно дуго и изгорео је убрзо након употребе. Временом су светли умови планете дошли на идеју да замене угаљ волфрамом.

Занимљиво! Када говоримо о струји и уређајима за осветљење, не можемо а да не поменемо великог Томаса Едисона. Он је први створио и патентирао лампу са жарном нити која је била јефтина за производњу и издржљива (у односу на већину уређаја тог времена).

Од свог проналаска, познати извор светлости се није много променио, али су се у њему и даље дешавале техничке промене: проводник је замењен напреднијим, а простор унутар сијалице почео је да се пуни посебним гасом.

Карактеристике дизајна и принцип рада

Стандардни ЛН се састоји од:

• боца напуњена инертним гасом (или уопште без ваздуха);
• постоље које истовремено служи и као "поклопац" сијалице и елемент за повезивање лампе на мрежу;
• електроде;
• намотај филамента који се налази на посебним носачима;
• контакт базе.

Волфрам је изабран као материјал проводника како би се минимизирала потрошња струје за грејање и смањио попречни пресек филамента на најмању могућу меру.

Занимљиво! Параметар отпорности волфрама је три пута већи од параметра бакра.

Спирала се напаја струјом из електрода, а молибден се користи као главни материјал "рогова" на којима је спирала уграђена: ватростална је и заправо се не шири када се загреје. Употреба инертног гаса повећава потенцијални век трајања спирале: у гасном окружењу је „теже“ да изгори. Што се тиче базе, њена величина и нити на њој могу се разликовати.

Карактеристике и врсте

Поред уобичајених лекова за домаћинство на које смо навикли, стручњаци идентификују још неколико њихових врста, укључујући:

1. Декоративни. Одликују их нестандардни облици сијалица, увећана спирала и слабо осветљење. Такве уређаје дизајнери најчешће користе за реализацију пројеката у "винтаге" стилу.
2. Осветљење. Имају обојену сијалицу са унутрашње стране и мале снаге (до 25 В). Брзо мењају нијансу сјаја, па захтевају честу замену.
3. Сигнал. Раније су се широко користили у различитим уређајима за осветљење, али данас у овој области активно се замењују ЛЕД опцијама.
4. Мирроред.Сијалица такве лампе је делимично прекривена слојем алуминијума који добро рефлектује светлост, што јој омогућава да концентрише осветљење на одређену тачку у простору просторије.
5. Транспорт. Користе се за опремање оптике аутомобила, трактора, авиона, разних морских пловила, итд. Имају повећану чврстоћу и отпорни су на вибрације.
6. Двоструки прамен. Посебан подтип који се користи у железничким семафорима, авионима и аутомобилима.

Референца. Постоје и други типови ЛН-а, али данас је већина њих замењена модернијим уређајима, о чему ће бити речи мало даље.

Предности и мане

Позитивни квалитети класичног ЛП-а укључују ниску цену, мале димензије, отпорност на мале падове напона у мрежи, пријатан спектар осветљења за људски вид, широк спектар опција напајања, одсуство токсичних или других штетних компоненти у саставу и бука у раду. Ако говоримо о недостацима, онда међу њима вреди поменути релативно кратак радни век, прилично високу потрошњу струје и опасност од пожара.

Важно! Површина око моћних лампи са жарном нити може да се загреје до +330 степени Целзијуса. Бити пажљив!

Обим примене

Класични ЛН се користе за кућно осветљење просторија и локала, комерцијалних некретнина, користе се у аутомобилском, железничком и ваздушном саобраћају, уграђују се у преносне уређаје за осветљење (џепне батеријске лампе, итд.), користе се у биоскопу, дизајну, медицини и многим другим секторима живота.

Дизајн и принцип рада савремених типова светиљки

Савремени уређаји за осветљење укључују халогене, флуоресцентне, штедљиве и ЛЕД уређаје. Размотримо сваку врсту појединачно.

Халоген

Такви уређаји су модернизована верзија класичних ЛН-ова. Боца таквог уређаја је напуњена халогеном, који реагује са волфрамом који испарава док се загрева. Ово вам омогућава да продужите животни век уређаја. Поред тога, кварц се користи у халогеним лампама. Халогени уређаји за осветљење обично имају веће карактеристике перформанси од конвенционалних сијалица.

Луминесцент

Ови уређаји се називају и флуоресцентне лампе. Имају висок квалитет приказа боја, што им омогућава да се користе у осветљењу излога и регала. У поређењу са ЛН, луминисцентни уређај троши 4-5 пута мање енергије и има дужи век трајања. Они такође имају своје недостатке - лоше перформансе на ниским температурама и садржај штетних материја (укључујући живу) у неким моделима.

Уштеда енергије

Главна карактеристика уређаја за осветљење који штеде енергију је електронска јединица, која обезбеђује и паљење и рад лампе. Такав уређај карактерише стабилнији рад, мања потрошња енергије, дужи радни век и широк спектар доступних боја.

Важно! У производњи штедљивих сијалица користе се супстанце опасне по природу и људе, па се њихово одлагање врши искључиво на посебним сабирним местима.

ЛЕД

Дизајн таквих лампи користи полупроводничке кристале: они стварају сјај када електрична струја пролази кроз њих.У поређењу са истим халогеним уређајима, ЛЕД уређаји су приближно 4-7 пута ефикаснији, а у погледу радног века такав уређај може да траје и до 50.000 сати. Једини недостатак ЛЕД сијалица је њихова висока цена, међутим, узимајући у обзир уштеде на одржавању и потрошњи, дугорочно је много исплативије купити их.

Тако смо сазнали шта је сијалица, погледали већину врста модерних и не тако модерних опција. Надамо се да сада имате општу представу о карактеристикама њиховог рада.