Газоразрядная лампа как работает


Газоразрядные лампы - виды, устройство, принцип работы и применение

Встретить газоразрядные лампы высокого давления и низкого в разных интерпретациях можно совершенно неожиданно и сразу в нескольких сферах жизни современного человека. Они освещают улицу в виде автомобильных фар и фонарей, создают комфорт и уют, являясь частью домашнего освещения, и это далеко не все.

Конструктивные особенности изделий

Под газоразрядными лампами следует понимать альтернативный традиционным источникам света компактный прибор, главная особенность которого — излучение света в диапазоне, который человек способен охватить взглядом. Чтобы понять принцип работы устройства, нужно разобраться с его конструктивными особенностями.

Основа изделия — это стеклянная колба. В нее под определенным давлением закачивают пары металла, но чаще газ. Дополнительные элементы — электроды по краям стеклянной колбы.

Понимая особенности строения изделия, можно представить себе принцип его работы. Построен он на действии электрического разряда, который пропускает через себя стеклянная колба с электродами. Ядро колбы — главный электрод. Под ним работает токоограничительный резистор. В то время как электрический разряд проходит через колбу, она начинает излучать свет.

Строение лампы

Кроме перечисленных выше электродов и колбы, лампа имеет цоколь. Именно он позволяет расширить сферу использования изделия. Его можно вкручивать в осветительные приборы разного назначения.

Обратите внимание! Чаще всего такие устройства применяют в создании именно уличного освещения. Ими оснащают фонари, а также фары в автомобилях, как уже было отмечено выше.

к содержанию ↑

Разновидности изделий

Выделяют разные виды газоразрядных ламп в зависимости от типа свечения, величины давления.

Если сравнивать потоки светового излучения, создаваемые изделиями, то газоразрядные лампы можно разделить на:

  • люминесцентные;
  • газосветные;
  • электродосветные.

Первые отличаются светом, поступающим наружу за счет слоя люминофора, которым покрыта лампа, активирующегося при газовом разряде.

Газосветные светят за счет света самого газового разряда, а электродосветные освещают с помощью свечения электродов под воздействием газового разряда.

По величине давления изделия можно разделить на лампы высокого и низкого давления.

Первые могут дополнительно разделяться на дуговые ртутные лампы (ДРЛ), а также на дуговые ксеноновые трубчатые (ДКсТ), дуговые ртутные с йодидами (ДРИ) и дуговые натриевые трубчатые (ДНат). Главное их отличие — функционирование без пускорегулирующего устройства. Именно такие лампы чаще всего освещают улицы, дома, автомобили и стенды наружной рекламы.

Стоит обратить внимание на тот факт, что лампы высокого давления газоразрядного типа используются чаще всех остальных. Натриевые и ртутные модели просто незаменимы в создании ярких баннеров рекламы, освещающих улицы в ночное время. Жилые и офисные помещения с помощью таких ламп освещают нечасто.

А вот что такое газоразрядные лампы с низким давлением? Они классифицируются на ЛЛ и КЛЛ. Эти лампочки с успехом выполняют функции ранее используемых ламп накаливания. Именно их удобнее и практичнее всего использовать для создания не только уличного, но и домашнего освещения.

Среди ламп низкого давления наиболее популярными считаются люминесцентные. Такие лампы для уличного освещения подходят как нельзя лучше. Вкручивая их в фонари, можно добиться высокой эффективности работы за счет мощного преобразования электроэнергии в световую.

к содержанию ↑

Как построена работа лампочки

Рассмотрим принцип работы газоразрядных ламп подробнее, основываясь на их конструктивных особенностях.

Начнем с того, что лампа газоразрядная генерирует свет за счет создаваемого в теле стеклянной колбы электрического разряда. Газ, закачиваемый в колбу под давлением, лежит в основе освещения. Для создания уличного освещения чаще всего применяют инертные газы:

  • аргон;
  • неон;
  • ксенон и другие.

Практикуется использование и смесей газов в разных пропорциях. Часто в состав включают натрий или ртуть. На основании их включения натриевая газоразрядная лампа или ртутная и носят свои названия.

Обратите внимание! Ртутные изделия в наши дни более актуальны, чем натриевые. Они используются для создания уличного и домашнего освещения.

Оба варианта лампочек могут считаться металлогалогенными источниками света. Сразу после генерации электрического поля при подаче питания газ и свободные электроны в колбе ионизируются. Это приводит к контакту вращающихся на верхних уровнях атомов электронов с остальными электронами атомов металла, что в свою очередь вызывает их переход к внешним орбиталям и конечному появлению энергии — свечению.

Стоит помнить о том, что свечение, получаемое таким образом, может быть самым разным, начиная от ультрафиолетового и заканчивая инфракрасным. Для экспериментов со свечением используют цветную люминесцентную краску для обработки внутренней части колбы. Цветные стенки колбы помогают ультрафиолетовому излучению приобрести видимый цветной свет.

к содержанию ↑

Плюсы и минусы изделий

Рассмотрим достоинства и недостатки газоразрядных ламп с анализом их основных характеристик.

К основным преимуществам изделий можно отнести следующие моменты:

  1. Лампочки отличаются высоким уровнем светоотдачи даже при условии использования плафонов из толстого стекла.
  2. Лампы достаточно практичны, особенно, если сравнивать их с обычными лампочками накаливания. В среднем изделие прослужит от 10 тысяч часов, поэтому является особенно незаменимым в создании качественного и долговечного уличного освещения.
  3. Изделия демонстрируют повышенный уровень устойчивости, особенно ртутная газоразрядная лампа в условиях сложного климата. Их можно использовать для уличного освещения до первых заморозков в комплекте с обычными плафонами и в зимнее время при условии контакта со специальными фарами и фонарями.
  4. Стоимость изделий доступна и приемлема.
  5. Лампочки с таким устройством не нуждаются в дорогих комплектующих и могут работать без дополнительной осветительной затратной аппаратуры.
  6. Схема подключения изделий проста и понятна, поэтому с монтажом справится каждый своими руками.

Достоинства рассмотрели, теперь назовем минусы. Их немного, но о них также нужно знать:

  1. Газоразрядные лампы низкого давления и высокого давления не отличаются идеальной цветопередачей. Все дело в спектре лучей, весьма ограниченном в этих изделиях. Под светом таких лампочек достаточно непросто рассмотреть цвета предметов, поэтому в уличном и автомобильном освещении они наиболее приемлемы.
  2. Работают изделия исключительно при условии наличия переменного тока.
  3. Для активации лампочек потребуется балластный дроссель.
  4. Чтобы изделие заработало, кроме тока ему потребуется увеличенное время для разогрева.
  5. Лампочки сложно назвать полностью безопасными из-за возможного содержания в них паров ртути.
  6. Световой поток, излучаемый лампочками, имеет неприятную особенность — повышенный уровень пульсации.

Что касается установки, то она не представляет каких-либо сложностей, как уже было отмечено. Процесс аналогичен монтажу стандартных лампочек накаливания.

к содержанию ↑

Область применения

За счет конструктивных особенностей и уникального принципа работы, а отчасти и благодаря доступности таких комплектующих, как конденсаторы для газоразрядных ламп, изделия сегодня более чем востребованы, причем в самых разных сферах жизнедеятельности человека.

Чаще всего свет от изделий можно увидеть:

  • на улицах городов и сел исходящим от фонарей;
  • в магазинах и производственных зданиях, торговых центрах и офисах, вокзалах и аэропортах;
  • на пешеходных дорогах и в подсветке парков, скверов, фонтанов;
  • на рекламных щитах;
  • на фасадах зданий кинотеатров, концерт-холлов в комплекте с дополнительным оборудованием, способным увеличивать эффект от свечения.

Совершенно отдельным пунктом стоит отметить использование такого рода лампы для авто в фарах. Чаще всего здесь применяются неоновые лампы с высоким уровнем интенсивности света. Некоторые современные марки ТС уже оснащены фарами, заполненными ксеноном и металлогалоидными солями.

Обратите внимание на маркировку ламп для автомобильных фар. Так, например, D1R и D1S — это первое поколение газоразрядных лам, связанных с модулем зажигания.

Лампы второго поколения имеют маркировку D2R и D2S, где R — это изделие для рефлекторной оптической схемы, S — прожекторной.

Нельзя не упомянуть и о роли лампочек такого типа в современной фотосъемке. Постановка света для создания качественной фотографии позволяет ощутить главные преимущества источника.

Импульсные газоразрядные лампы для освещения позволяют фотографировать с постоянным контролем светового потока. Они более яркие, экономичные, имеют компактные размеры. Из минусов использования изделий в этой сфере стоит отметить неспособность визуального контроля светотени, образуемой от источника света такого рода на фотографическом объекте в процессе.

к содержанию ↑

Что нужно знать об индикаторных видах ламп

В качестве альтернативы малогабаритным лампам накаливания использование газоразрядных индикаторных ламп (лампы ин) выглядит более чем оправдано. Такие лампы работают за счет свечения закачанного между электродами газа, помещенного в стеклянную колбу. Какого цвета газ использовали для наполнения колбы, такого цвета получится конечное свечение.

Самые популярные линейные газоразрядные индикаторы — на основе неона. Конструкции можно встретить в елочных гирляндах, не редкость и светильник с наполнением такого рода —лампочкой газоразрядного типа миниатюрных размеров.

Газоразрядные индикаторы отличаются практичностью и экономичностью работы, особенно по сравнению с обычными лампочками. Они имеют невысокий уровень внутреннего сопротивления. Одиночные варианты чаще всего используют для подсвечивания надписей на стекле или пластике, также индикаторы подходят для подсветки символических пиктограмм.

Важно! Газоразрядные индикаторные лампы могут воспроизводить как битовую информацию, так и десятичные цифры.

В заключение отметим, что невозможно искусственно увеличить значение использования газоразрядных ламп в жизни современного человека. Изделия действительно востребованы и в некотором роде даже незаменимы. Сколько еще применений сможет им найти человек в ближайшем будущем? Время покажет.

Газоразрядные лампы - виды, устройство, принцип работы и применение

Газоразрядная лампа - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Газоразрядные лампы - это семейство источников искусственного света (или ламп). Эти лампы производят свет, посылая электричество через ионизированный газ. В большинстве этих ламп используется благородный газ или комбинация благородных газов, но они часто содержат другие материалы, такие как ртуть, натрий или галогениды металлов. Во время работы газы в этих лампах ионизируются. Это означает, что есть свободные электроны. Когда электрический ток проходит через газ, электроны сталкиваются с атомами газа и металлов.Это будет означать, что некоторые достигают более высокого энергетического состояния. Когда они возвращаются в более низкое энергетическое состояние, они излучают энергию в форме света.

Люминесцентная лампа, вероятно, самая известная газоразрядная лампа. Натриевые лампы используются в качестве уличных фонарей.

Газоразрядные лампы имеют долгий срок службы и высокий КПД, но они более сложны в изготовлении, что делает их более дорогими для покупки, чем лампы накаливания. Благодаря большему КПД газоразрядные лампы заменили лампы накаливания во многих целях в конце 20 века.В начале 21 века светодиоды были усовершенствованы и стали еще эффективнее. Начали заменять некоторые газоразрядные лампы.

.

Электроразрядная лампа | прибор

Электроразрядная лампа , также называемая паровой лампой , осветительное устройство, состоящее из прозрачного контейнера, внутри которого под действием приложенного напряжения возбуждается газ, который заставляет его светиться. Французский астроном Жан Пикар наблюдал (1675 г.) слабое свечение в трубке ртутного барометра при ее возбуждении, но причина этого свечения (статическое электричество) тогда не была понята. Трубка Гейсслера 1855 года, в которой газ под низким давлением светился под действием электрического напряжения, продемонстрировала принцип работы электроразрядной лампы.После того, как в XIX веке были изобретены генераторы, многие экспериментаторы подавали электрическую энергию на газовые трубки. Примерно с 1900 года практические электроразрядные лампы использовались в Европе и США. Французский изобретатель Жорж Клод был первым, кто использовал неоновый газ, примерно в 1910 году. Пары ртути в неоновой лампе дают голубоватый свет; ртуть также используется в люминесцентных лампах и некоторых ультрафиолетовых лампах. Гелий в янтарном стекле светится золотом; синий свет в желтом стекле показывает зеленый цвет; комбинации газов дают белый свет.

Электроразрядная лампа Ксеноновая лампа с короткой дугой, с вольфрамовым анодом и катодом, окруженными газообразным ксеноном в кварцевой оболочке, для получения яркого белого света для использования в кинопроекторах. Атлант

Британская викторина

Тест по электронике и гаджетам

Когда компакт-диск впервые появился на рынке?

Натриевая лампа, разработанная примерно в 1931 году в Европе, является хорошим источником света, если приемлем желтый цвет ее света.

Лампа накаливания, используемая как индикатор или ночник, содержит в небольшой колбе нить накала с высоким сопротивлением. Разница напряжений между пластинами на концах этой нити накала заставляет заключенный в них газ, обычно неон или аргон, слабо светиться. Он потребляет мало энергии и работает долго. Поскольку тлеющий разряд поддерживает постоянное напряжение на лампе, его иногда используют в качестве регулятора напряжения. См. Также дуговую лампу ; флюоресцентная лампа.

.Газоразрядная лампа

- wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Газоразрядная лампа .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под Лицензия CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

Приготовление пищи на газе - как работают люминесцентные лампы

В последнем разделе мы видели, что атомы ртути в стеклянной трубке люминесцентной лампы возбуждаются электронами, протекающими в электрическом токе. Этот электрический ток похож на ток в обычном проводе, но он проходит через газ, а не через твердое тело. Газопроводы отличаются от сплошных проводников по многим параметрам.

В твердом проводнике электрический заряд переносится свободными электронами, прыгающими от атома к атому, из отрицательно заряженной области в положительно заряженную.Как мы видели, электроны всегда имеют отрицательный заряд, а это означает, что они всегда тянутся к положительным зарядам. В газе электрический заряд переносится свободными электронами , движущимися независимо от атомов. Ток также переносится ионами , атомами, которые имеют электрический заряд, потому что они потеряли или получили электрон. Подобно электронам, ионы притягиваются к противоположно заряженным областям.

Объявление

Таким образом, чтобы пропускать ток через газ в трубке, люминесцентный свет должен иметь две вещи:

  1. Свободные электроны и ионы
  2. Разница в заряде между двумя концами трубки (напряжение)

Обычно в газе мало ионов и свободных электронов, потому что все атомы естественным образом поддерживают нейтральный заряд.Следовательно, через большинство газов трудно проводить электрический ток. Когда вы включаете люминесцентную лампу, первое, что ей нужно сделать, это ввести много новых свободных электронов от обоих электродов.

Есть несколько способов сделать это, как мы увидим в следующих нескольких разделах.

.

Смотрите также