Лампа накаливания с рефлектором как устройство для прогревания


Лампа накаливания с рефлектором как устройство для прогревания в лечебных целях (медицинское), 7 букв

  1. Поиск слов
  2.   /  
  3. Кроссворд ответы
  4.   /  
  5. Лампа накаливания с рефлектором как устройство для прогревания в лечебных целях (медицинское), 7 букв

соллюкс

Слово "соллюкс" состоит из 7 букв:

— первая буква С

— вторая буква О

— третья буква Л

— четвертая буква Л

— пятая буква Ю

— шестая буква К

— седьмая буква С

Посмотреть значние слова "соллюкс" в словаре.

Альтернативные варианты определений к слову "соллюкс", всего найдено — 4 варианта:

Лампа накаливания | освещение | Британника

электрическое освещение Обзор различных типов электрического света, включая лампы накаливания, галогенные, люминесцентные и светодиодные. Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц Посмотрите все видео по этой статье

Лампа накаливания , любое из различных устройств, которые излучают свет путем нагрева подходящего материала до высокой температуры. Когда любое твердое тело или газ нагревается, обычно за счет горения или сопротивления электрическому току, он испускает свет с характеристикой цвета (спектрального баланса) материала.

Светящаяся лампа накаливания. © Pulsar75 / Shutterstock.com

Электрические лампы накаливания

С развитием электроэнергетики в начале 19 века, единственным серьезным поводом для освещения с помощью электричества было дуговое зажигание, при котором яркий свет излучается электрической искрой между двумя электродами. Углеродно-дуговая электрическая лампа была продемонстрирована еще в 1808 году, а в 1858 году английский физик и химик Майкл Фарадей изобрел первый электрический генератор с паровым приводом для управления большой угольной дуговой лампой для маяка Южного Форленда, но угольно-дуговую лампу был настолько ярким и требовал такой большой мощности, что никогда не получил широкого распространения; это было ограничено крупными объектами, такими как маяки, вокзалы и универмаги.

Более практичное освещение можно получить от лампы накаливания. В 1801 году английский химик сэр Хамфри Дэви продемонстрировал накал платиновых полосок, нагретых на открытом воздухе электричеством, но эти полосы прослужили недолго. Фредерик де Молейнс из Англии получил первый патент на лампу накаливания в 1841 году; он использовал порошкообразный уголь, нагретый между двумя платиновыми проволоками. Коммерческая разработка лампы накаливания была отложена до тех пор, пока не удалось изготовить нить накаливания, которая нагревалась бы до накала без плавления, и пока не удалось построить удовлетворительную вакуумную лампу.Ртутный насос, изобретенный в 1865 году, обеспечивал необходимый вакуум, а удовлетворительная лампа с углеродной нитью была независимо разработана английским физиком сэром Джозефом Уилсоном Своном в 1878 году и американским изобретателем Томасом Альва Эдисоном в следующем году. К 1880 году оба подали заявки на патенты на свои лампы накаливания, и последовавшая судебная тяжба между двумя мужчинами была урегулирована путем создания совместной компании в 1883 году. Однако Эдисон всегда получал большую заслугу в изобретении лампочки, благодаря его разработкам. линий электропередач и другого оборудования, необходимого для включения лампы накаливания в практическую систему освещения.

Колба с углеродной нитью на самом деле была очень неэффективной, но она устраняла опасность возникновения сажи и возгорания от газоугольных струй и, таким образом, вскоре получила широкое распространение. Действительно, благодаря лампе накаливания к 1900 году электрическое освещение стало неотъемлемой частью городской жизни. На смену лампе с углеродной нитью в конечном итоге пришла более эффективная лампа накаливания с вольфрамовой нитью, разработанная Джорджем Кулиджем из General Electric Company и впервые появился в 1908 году. В 1911 году была представлена ​​вытяжная вольфрамовая нить.В 1913 году нити накаливания были свернуты в спираль, а лампы наполнены инертным газом - сначала только азотом, а затем пропорции азота и аргона менялись в зависимости от мощности. Эти шаги повысили эффективность. Начиная с 1925 года, лампы накаливания изнутри «матировали» плавиковой кислотой, чтобы обеспечить рассеянный свет вместо ослепляющей яркости незакрытой нити накала. Нить накаливания с двойной спиралью, используемая сегодня, была представлена ​​примерно в 1930 году. Благодаря этим усовершенствованиям лампа накаливания стала основной формой электрической лампы для домашнего использования, пока она не начала терять популярность в пользу более эффективных люминесцентных ламп.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

General Electric и Westinghouse Electric Company выпустили первые коммерческие люминесцентные газоразрядные лампы в 1938 году, используя пары ртути и трубки с люминофорным покрытием для усиления видимого света. Люминесцентные лампы были примерно вдвое эффективнее вольфрамовых ламп и были быстро приняты для коммерческого и офисного использования. В компактной форме они нашли все большее применение в домах в начале 21 века.Из-за опасений по поводу использования энергии и глобального потепления правительства во всем мире начали требовать поэтапного отказа от ламп накаливания для домашнего использования. В 2007 году Австралия объявила о планах поэтапного отказа от ламп накаливания к 2010 году. В Европейском союзе продажа и импорт ламп накаливания высокой мощности (100 Вт или более, матовые или прозрачные) и всех матовых ламп накаливания были запрещены с 1 сентября 2009 года. , а лампы меньшей мощности должны были быть выведены из эксплуатации в течение следующих трех лет, а к сентябрю 2012 года запрет был распространен на все лампы накаливания.В 2007 году Конгресс США принял закон, призывающий к обязательному отказу от ламп накаливания в период с 2012 по 2014 год.

Неэлектрические лампы накаливания

К лампам накаливания неэлектрическим относится лампа с газовым колпаком. Мантия представляет собой сетчатый мешок из ткани, пропитанной раствором нитратов церия и одного или нескольких из следующих металлов: тория, бериллия, алюминия или магния. Мантия закреплена над отверстием, через которое проходит горючий газ, такой как природный газ, угольный газ, пропан или испарившийся бензол или другое топливо.При воспламенении газа ткань мантии выгорает, оставляя хрупкую остаточную решетку из оксидов металлов. Свет возникает, когда эта решетка нагревается до свечения в результате сгорания газа, хотя сама мантия не горит. Газовые лампы могут работать без колпачков.

Лампа центра внимания - очень яркая газовая лампа, изобретенная в 1825 году и широко использовавшаяся для освещения театров примерно до 1900 года. Она состоит из блока извести (оксида кальция), нагретого в кислородно-водородном пламени.

Последняя редакция и обновление этой статьи выполняла Эми Тикканен, менеджер по исправительным учреждениям.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

.

Лампа накаливания

лампа накаливания (архаично известная как электрическая лампа ) использует светящуюся проволочную нить, нагретую до белого каления за счет электрического сопротивления, чтобы генерировать свет (процесс известное как тепловое излучение или накаливания). Лампочка это стеклянный корпус, который удерживает нить в вакууме, благородном газе низкого давления или газообразном галогене в корпус кварцево-галогенных ламп (см. ниже) чтобы предотвратить окисление нити при высоких температуры.В Австралии лампочка тоже называется световой шар , но этот термин больше нигде не используется.

Потому что его низкой эффективности и желтоватого цвет, во многих приложениях он постепенно заменяется люминесцентными лампами, высокая интенсивность газоразрядные лампы, светодиоды и другие устройства.

История лампочки

изобретение лампочки иногда приписывают Томасу Альве Эдисону, кто внес вклад в его развитие, создав практичный и жизнеспособный электрический лампы и удалось продать устройство, но сегодня хорошо известно, что Генрих Гбель построил функциональный луковицы тремя десятилетиями ранее.Многие другие также внесли свой вклад в развитие действительно практичное устройство для производства электрического освещения.

дюйм 1801 Сэр Хамфри Дэви, английский химик, сделал платиновые полоски. светятся, пропуская через них электрический ток, но полоски испаряются слишком быстро, чтобы сделать лампу полезной. В 1809 году он создал первую дуговую лампу, которая он продемонстрировал Королевскому институту Великобритания в 1810 году, создав небольшой, но ослепляющий дуга между двумя угольными стержнями, подключенными к аккумулятор.

дюйм 1820 г. британский ученый Уоррен Де ла Рю прилагается платиновая катушка в вакуумированной трубке и пропускает электрический ток через это. В основе конструкции лежала идея о том, что высокоплавкая точка платины позволит ему работать при высоких температурах и что вакуумированная камера будет содержать меньше молекул газа, вступающих в реакцию с платиной, улучшая его долговечность. Хотя это был эффективный дизайн, стоимость платина сделала его непрактичным для коммерческого использования.

дюйм 1835 Джеймс Боуман Линдси продемонстрировал постоянный электрический свет на публичном собрании в Данди. Он постановил что он мог "читать книгу на расстоянии полутора футов ". Однако, усовершенствовав устройство, к своему удовлетворению, он повернулся к проблеме беспроводной телеграфии и больше не развивали электрический свет.

дюйм 1841 Фредерик де Молейнс Англии получил первый патент на лампу накаливания с дизайном с использованием порошкового угля, нагретого между двумя платиновыми проволоками.

дюйм 1854 г., немецкий изобретатель Генрих Гбель разработал первая «современная» лампочка: обугленная бамбуковая нить в вакуумной бутылке для предотвращения окисления. В следующие пять лет он разработал то, что многие называют первая практичная лампочка. Его лампы прослужили до 400 часов. Он не немедленно подать заявку на патент, но его приоритет был установлен в 1893 году.

Joseph Wilson Swan (1828-1914) был физиком и химиком, родился в Сандерленде, Англия.В 1850 году он начал работать с нитями карбонизированной бумаги в вакуумной стеклянной колбе. К 1860 году он смог продемонстрировать рабочее устройство, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричество привело к короткому сроку службы лампы и неэффективному освещению. По в середине 1870-х годов стали доступны более совершенные насосы, и Свон вернулся к своим экспериментам. Свон получил британский патент на свой устройство в 1878 году. Свон сообщил об успехе Химическому обществу Ньюкасла и на лекции в Ньюкасле в феврале 1879 г. он продемонстрировал рабочую лампу, которая использовала углеродное волокно нить.Самой важной особенностью лампы Лебедя было то, что в ней было мало остаточный кислород в вакуумной трубке для воспламенения нити накала, таким образом позволяя нити накаливать почти добела, не загораясь. От в этом году он начал устанавливать лампочки в домах и достопримечательностях в Англии и к началу 1880-х основал свою собственную компанию.

через Атлантика, параллельное развитие тоже имели место. 24 июля 1874 года на компанию Woodward был подан канадский патент. и Evan's Light от медицинского электрика из Торонто по имени Генри Вудворд и его коллега Мэтью Эванс, которого описали в патенте как "джентльмен", а на самом деле хозяин гостиницы.Они построили свои лампа с фигурным стержнем из угля, помещенным между электродами в стеклянном шаре, наполненном азотом. Вудворд и Эванс сочли невозможным получить финансовую поддержку для разработки своего изобретения и в 1875 году Вудворд продал часть своего канадского патента Томасу Эдисон.

US223898 Электрическая лампа

Эдисон приобрел патент Вудворда и Эванса и попросил команду разработчиков искать альтернативный филаментный материал.В конце концов он использовал углеродную нить, которая горело сорок часов (первое успешное испытание было 21 октября 1879 года, длилось 13,5 часов). Эдисон продолжали совершенствовать свою конструкцию. Показана оригинальная спиральная углеродная нить. и неоднократно упоминался в его первоначальном патенте на свет. К 1880 году у него было устройство которые могут длиться более 1200 часов с использованием бамбуковой нити, дольше, чем 400 часов работы Генриха Гбеля ранее лампочка.

дюйм Январь 1882 г., Льюис Латимер получил патент на «Процесс производства угля», улучшенный метод производства нитей для ламп накаливания, обеспечивающий более длительный срок службы луковиц, чем метод Эдисона.

дюйм В Великобритании Свон подала на Эдисона в суд за нарушение патентных прав. Эдисон проиграл и как части урегулирования, Эдисон был вынужден взять Свон в качестве партнера в его Британские электрические работы. Компания называлась Edison and Swan United Electric. Компания. В конце концов, Эдисон приобрел всю долю Свона в компании. Лебедь продал свои патентные права Соединенных Штатов Brush Electric Company в июне 1882 года.

Соединенные Патентное ведомство США 8 октября 1883 г. постановило, что патенты Эдисона основаны на на уровне техники Уильяма Сойер и были инвалидами.Тяжба длилась несколько лет. В конце концов 6 октября 1889 г. судья постановил, что Эдисон Заявление об улучшении электрического освещения для "углеродной нити с высоким сопротивлением" был действителен. Исследования представлены в "A" Полоса удачи »Роберта Конот (1979), показывает что Эдисон и его адвокаты скрыли важную информацию от судьи. Они вырезали октябрь 7-21, 1879 раздел записной книжки, которую судья мог определить, показал, что они были просто расширение работы Сойера (или Свона) с помощью угольных «горелок» или «стержней» в вакуумированном стеклянная колба.

Эдисон и его команда не нашла коммерчески пригодной нити накала (бамбука) до тех пор, пока более чем через 6 месяцев после того, как Эдисон подал заявку на патент. Слабые и недолговечные (От 40 до 150 часов) углеродная нить была в конечном итоге заменена вольфрамовой нить. В 1903 году Уиллис Whitnew изобрел нить, которая не затемняет внутреннюю часть лампочки. Это была углеродная нить с металлическим покрытием. В 1906 году компания General Electric был первым, кто запатентовал метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. лампочки.Нити были дорогими, но к 1910 году Уильям Дэвид Кулидж (1873-1975) изобрел усовершенствованный метод изготовления вольфрамовых нитей. Вольфрамовая нить прослужила все другие типы волокон и кулидж сделали затраты практичными.

Один одной из основных проблем стандартной электрической лампочки является испарение нить. Неизбежные колебания удельного сопротивления по нить накала вызывает неравномерный нагрев с образованием горячих точек при более высоком удельном сопротивлении.Разбавление за счет испарения увеличивает удельное сопротивление. Но горячие точки испаряются быстрее, увеличение их удельного сопротивления приводит к получению положительной обратной связи, которая заканчивается знакомым крошечным разрывом в нити, которая в остальном выглядит здоровой. Ирвинг Ленгмюр предложил что инертный газ, вместо вакуума, будет замедлять испарение и по-прежнему избегать горения, и поэтому обычные лампы накаливания теперь заполнены азотом, аргоном или криптоном.

А типичная лампа накаливания длится около 1000 часов.См. Раздел ниже, Напряжение, световой поток и срок службы для обсуждения компромиссов, связанных с настройкой срок службы лампы.

В галогенная лампа

Галоген Капсюль лампы (в центре) со встроенным дихроичным отражателем. Эта Интегрированная конструкция обозначается как корпус «MR16» (Miniature Reflector, 16 восьмых дюйма в диаметре). Постоянно интегрированный УФ-фильтр часто включены.

Проблема короткого срока службы лампы решена в галогенной лампе , которая заполнена с газообразным галогеном, таким как йод или бром.Это создает равновесная реакция, где испаренная нить химически повторно осаждается в горячих точках, предотвращая ранний выход из строя лампы. Это позволяет галогенным лампам работать при более высоких температурах. что привело бы к неприемлемо низкому сроку службы обычных лампочек, для большей яркости и эффективности.

Потому что оболочка лампы должна быть очень горячей, чтобы это работало, оболочки сделаны из кварцевое стекло вместо обычного стекло, которое при таких температурах станет мягким и станет слишком плавным.Таким образом, галоген лампы иногда называют вольфрамовыми галогенными лампами, а иногда - кварцевыми. галогенные лампы. Когда-то их называли кварцевыми йодными лампами.

Возможно наиболее значительным побочным эффектом использования кварца вместо обычного стекла является лампа становится источником УФ-В-света, потому что кварц прозрачны для этого спектрального диапазона, а обычное стекло нет. Одно следствие в том, что можно получить солнечный ожог от чрезмерного воздействия свет кварцевой галогенной лампы.Кварцевые галогенные лампы используются в некоторых научных приборах. в качестве источников света УФ-В.

Потому что кварц горячий и представляет опасность возгорания или ожога, а также из-за риск от воздействия ультрафиолета, эти лампы обычно защищены фильтром из обычного стекла, который, как отмечалось выше, поглощает большую часть УФ-В-света.

кварцевое стекло может быть повреждено остатками от отпечатков пальцев. Эти лампочки следует обращаться с ним, не касаясь кварцевой капсулы (самой лампочки).При прикосновении к кварцевой капсуле ее необходимо протереть спиртом.

Лампа накаливания до сих пор широко используется в быту и основу большинства переносных осветительных приборов (например, некоторых автомобильных фар и электрические горелки). Галогенные лампы имеют становятся все более распространенными в автомобильных фарах и домашних условиях, особенно там, где свет должен быть сконцентрирован на определенной точке. Люминесцентный свет имеет, однако заменил многие применения лампочки на ее более продолжительный срок службы и энергоэффективность.Светодиодные фонари начинают увеличиваться использование дома и авто, замена ламп накаливания. Новые фары собираются высокая интенсивность разрядное освещение, например галогенное оксид металла, который выглядит пурпурным, а не желтоватым.

Стандартный арматура

Мост бытовые и промышленные лампочки имеют стандартную арматуру, совместимую со стандартными патроны. Наиболее распространенные типы фитингов:

  • MES или средний винт Эдисона (он же E26), используемый в США и Японии для большинства напряжений 120 и 100 вольт. лампы
  • BC или двухконтактные байонетный колпачок, используемый в Великобритании, Ирландии и Австралии для большинства 240 вольт сетевые лампы (хотя MES также распространен в Великобритании)
  • E14 / Резьбовые соединения E27, используемые в континентальной Европе.(E27 очень похож к MES, но не идентичен.)

In каждое обозначение, буква E обозначает Эдисона, который создал лампу с винтовым цоколем, а число находится в миллиметры. (Это верно даже в США, где другие обозначения, связанные с диаметром Сама лампочка по-прежнему даётся в восьмых дюйма.) В Северной Америке есть четыре типоразмера резьбовых патронов для ламп сетевого напряжения: канделябры (E12), средний (E17), средний или стандартный (E26) и могольский (E39).В континентальной Европе это вместо этого немного другие: канделябр (E10 или E11), средний (E14), средний или стандартный (E27), и могул (E40). Также есть редкий размер "admedium" (E29), и очень миниатюрный размер (E5), обычно используемый только для приложений низкого напряжения, таких как батарея. Штык лампы имеют аналогичные размеры и имеют обозначение B.

галоген лампы часто входят в одну из этих стандартных ламп, но также поставляются со штифтом базы.Им присвоено обозначение G, где число от центра к центру. расстояние в миллиметрах.

КПД

Световой КПД определяется как отношение светового потока к общей излучаемой поток, и измеряется в люменах на ватт (лм / Вт) или в процентах от 683 лм / Вт, эффективность монохроматического источника с длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет, к которому человеческий глаз наиболее чувствителен).

А другой показатель, общая световая отдача , определяется как соотношение светового потока к общей подводимой энергии.Это меньше или равно светящемуся эффективность.

9002 .6%
Категория Тип лм / Вт %
Лампа накаливания 40 W лампы накаливания вольфрамом 12,6 6 1,9%
60 Вт вольфрамовые лампы накаливания 14,5 6 2,1%
2,1%
10010 9010
стекло галоген 16 2,3%
кварц галоген 24 3,5%
вольфрам-галоген 18-25 5 2,6% -3,6%
высокотемпературная лампа накаливания 35 2 5,14%
Флуоресцентный 13 W двухтрубный люминесцентный 5610,3 8.2%
компактный люминесцентный 45-60 3 6,6% -8,8%
светоизлучающий диод белый светодиод (низкая мощность) 15-42 5 2,2% -6,2%
белый светодиод (высокая мощность) 26-60 5 3,8% -8,8%
белый светодиод (прототипы) 60-100 5 8,8% -14,7%
дуговая лампа ксеноновая дуговая лампа 30-150 4 4.4% -22%
дуговая лампа ртутно-ксеноновая 50-55 4 7,3% -8%
Радиаторы Ideal Радиатор perfect black body at 4000 К 47,5 7 7% 7
Радиатор для идеального черного тела при 7000 K 95 2 14% 7
источник идеального белого света 242.5 2 36%
монохроматический источник 556 нм 680 6 100%

Примечание 1: http://www.dgs.state.md.us /lighting/faqs.html Примечание 2: http://freespace.virgin.net/tom.baldwin/bulbguide.html Примечание 3: http://www.coffj.com/veg1/lamp.htm Примечание 4: http://www.pti-nj.com/obb_lamps.html Примечание 5: http: // members.misty.com/don/led.html Примечание 6: http://physics.ccri.cc.ri.us/keefe/light.htm Примечание 7: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Blackbodyvisiblerp.png

Power

Нить накала электрические лампочки обычно продаются в зависимости от потребляемой электроэнергии. Он измеряется в ваттах и ​​в основном зависит от сопротивления филамент, который, в свою очередь, зависит в основном от длины, толщины и материал. Среднестатистическому потребителю сложно предугадать свет выход лампы с учетом потребляемой мощности, но это можно смело предположить, что для двух лампочки того же типа, тем ярче лампочка большей мощности.Фактическая светоотдача рейтинги даны в люменах, однако большинство покупателей не проверяйте это. Некоторые производители занимаются обманом реклама, такая, что заявленный «долгий» срок службы лампы достигается при нормальном бытовые напряжения, но световой поток достигается только при более высоком напряжении которого обычно не существует, например, 130 вольт в США.

в таблице ниже показана приблизительная типичная мощность (в люменах) стандартной лампы накаливания. лампочки разной мощности:

900 9 Лампы мощностью 34, 52, 67, 90 и 135 Вт рассчитаны на работу от 130 вольт.

Тепло

Компактный люминесцентная лампа

Most лампы накаливания тратят около 90% потребляемой энергии на тепло.

А люминесцентная лампа, которая примерно в четыре раза эффективнее (около 40%), чем лампа накаливания (около 10%), будет производить одну шестую тепла при таком же уровне света из обоих источников. Это одна из причин, почему люминесцентное освещение так популярно в коммерческих помещений, так как это также снижает потребность в кондиционировании воздуха в лето.Самобалластный Компактный флуоресцентный лампочки вкручиваются непосредственно в стандартные розетки, что позволяет использовать лампу мощностью 26 Вт заменить 100-ваттную лампу накаливания, давая при этом около 11 ватт в качестве света, и всего около 15 (против 90) по теплу.

Качество галогенные лампы накаливания имеют КПД около 15%, что, хотя и чрезвычайно низкий, позволит лампе мощностью 60 Вт обеспечивать почти столько же света, сколько (а лампа мощностью 75 Вт чтобы обеспечить даже больше чем) безгалогеновый 100 ватт.Однако маленькие галогенные лампы часто по-прежнему имеют высокую мощность, из-за чего они сильно нагреваются. Это потому, что тепло больше концентрируется на меньшей поверхности колбы, и поскольку поверхность ближе к нити. Эта высокая температура необходима для их долгой жизни. (см. выше раздел о галогенных лампах). Если они не защищены, они могут вызвать пожар. намного легче, чем обычная лампа накаливания, которая может опалить только такие вещи, как драпировка. Большинство кодов безопасности теперь требуется, чтобы эти лампы были защищены сеткой или решеткой, или стеклом и металлический корпус светильника.Лампы мощностью более 300 Вт обычно запрещены для использования в помещении. использовать.

Напряжение, светоотдача и жизнь

Лампа накаливания лампы очень чувствительны к изменениям питающего напряжения. Эти характеристики имеют большое практическое и экономическое значение. Для напряжения питания В,

  • Light на выходе приблизительно пропорционально V 3,4
  • Мощность расход примерно пропорционален V 1.6
  • Жизнь приблизительно обратно пропорционально V 16
  • Цвет температура приблизительно пропорциональна V 0,42

Это означает, что снижение рабочего напряжения на 5% удвоит срок службы лампы, за счет снижения светоотдачи на 20%. Это может быть очень приемлемым компромисс в пользу лампочки, которая находится в труднодоступном месте (например, светофоры или светильники, подвешенные к высоким потолкам).Так называемые "долговечные" лампы это просто лампочки, в которых разработан этот компромисс.

Согласно к отношениям выше (которые, вероятно, не точны для таких крайних отклонений от номинальных значений), при работе лампы мощностью 100 Вт, 1000 часов и 1700 люмен при половинной напряжение продлит срок его службы примерно до 65000000 часов или более 7000 лет, в то время как снижение светоотдачи до 160 люмен, что примерно эквивалентно нормальным 15 Вт лампочка. Книга рекордов Гиннеса мировых рекордов утверждает, что пожарная часть в Ливерморе, Калифорния есть лампочка, которая, как говорят, непрерывно горела более века с 1901 г. (предположительно помимо власти отключения).Однако мощность лампы составляет всего 4 Вт. Похожая история может быть рассказал о 40-ваттной лампочке в Техасе, которая была освещена с 21 сентября 1908 года. Когда-то он находился в оперном театре. где известные знаменитости останавливались, чтобы полюбоваться его сиянием, а теперь находится в краеведческом музее.

дюйм лампы фотовспышки, используемые для фотографического освещения, компромисс идет в другом направлении. По сравнению с лампами общего назначения, для такой же мощности, эти лампы производят гораздо больше света и (что более важно) света при более высокой цветовой температуре за счет значительного сокращения срока службы (что может составлять всего 2 часа для лампы типа P1).Верхний предел температуры при котором могут работать металлические лампы накаливания - это плавление точка металла. Вольфрам - металл с самой высокой температурой плавления. Например, проекционная лампа со сроком службы 50 часов рассчитана на работу только на 50 ° C (90 F) ниже эта точка плавления.

Лампы также различаются по количеству опорных проволок, используемых для вольфрамовой нити. Каждый дополнительная опорная проволока делает нить механически прочнее, но удаляет тепло от нити накала, создавая еще один компромисс между эффективностью и длительностью жизнь.Многие современные лампы на 120 вольт не используют дополнительных опорных проводов, но лампы предназначены для для «грубого обслуживания» часто есть несколько опорных тросов и ламп, рассчитанных на «вибрацию». обслуживания »может иметь до пяти. Лампы, рассчитанные на низкое напряжение (например, 12 вольт) обычно имеют нити из гораздо более тяжелой проволоки и не требуют любые дополнительные опорные провода.

См. также

Внешний ссылки, ссылки, ресурсы

.

Типы освещения: лампы накаливания

Есть четыре основных типа освещения:

  • Лампа накаливания
  • Флуоресцентный
  • Разряд высокой интенсивности
  • Натрий низкого давления

Лампы накаливания

Томас Альва Эдисон изобрел лампу накаливания с разумным сроком службы. Льюис Латимер усовершенствовал его с помощью углеродной нити.

Лампа накаливания состоит из запаянной стеклянной колбы с нитью накала внутри.Когда электричество проходит через нить накала, она нагревается. В зависимости от температуры нити накала излучается излучение.

Температура нити накала очень высока, обычно более 2000 ° C или 3600 ° F. В "стандартной" лампе мощностью 60, 75 или 100 Вт температура нити составляет примерно 2550 ° C, или примерно 4600 ° F. При таких высоких температурах тепловое излучение нити накала включает значительное количество видимого света.

Этот принцип получения света от тепла называется «накаливанием».«При такой высокой температуре, равной 2 000 ° C, около 5 процентов электроэнергии преобразуется в видимый свет, а остальная часть выделяется в виде тепла или инфракрасного излучения.

Инструкции : Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы увидеть, как работает лампа накаливания.

Как работает лампа накаливания
Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание.

Как работает лампа накаливания

В лампочке накаливания электричество проходит вверх и через нить накаливания, заставляя ее нагреваться и ярко светиться.Чтобы нить накала не загорелась, весь кислород удаляется из колбы.

Давайте теперь рассмотрим несколько различных типов ламп накаливания.

Стандартные лампы накаливания

Стандартные лампы накаливания являются наиболее распространенными, но при этом наиболее неэффективными. Лампы большей мощности имеют более высокий КПД (больше люмен на ватт), чем лампы меньшей мощности.

Инструкции : Нажмите кнопку «график» ниже, чтобы создать график, сравнивающий мощность и эффективность, а затем ответьте на вопрос ниже.

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание эффективности лампочки. Это будет расширено, чтобы предоставить больше информации.

Сравнение мощности и эффективности лампы накаливания

В таблице ниже сравнивается количество ватт лампы накаливания с ее эффективностью (люмен на ватт).

Мощность (Вт) Свет
мощность (лм)
15 100
25 200
34 350 906102
40 500
52 700
60 850
67 1000
75 1200
1200
1700
135 2350
150 2850
200 3900
300 6200
Сравнение мощности и эффективности лампы накаливания
Вт (мощность) 25 40 60 75 100 150
КПД (люмен на ватт) 8 12 14 15 17 19

На основании этих данных ясно, что с увеличением количества ватт увеличивается и КПД.

Вольфрамовые галогенные лампы

Галогенная лампа вольфрама - это лампа накаливания, в которой газы из семейства галогенов запечатаны внутри колбы и внутреннее покрытие, которое отражает тепло обратно к нити накала. Светоотдача аналогична обычной лампе накаливания, но с меньшей мощностью. Галогены в газовой заправке уменьшают материальные потери нити накала, вызванные испарением, и увеличивают производительность лампы.

Лампа галогенная вольфрамовая

Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы

Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы обычно используются в торшерах, которые отражают свет от потолка, обеспечивая более рассеянное и подходящее общее освещение.

Хотя они обеспечивают лучшую энергоэффективность, чем стандартные лампы A-типа, эти лампы потребляют значительное количество энергии (обычно потребляют от 300 до 600 Вт) и становятся очень горячими (трубчатая вольфрамово-галогенная лампа мощностью 300 Вт достигает температуры около 2600 Вт). ° C по сравнению с примерно 600 ° C для компактной люминесцентной лампы). Поскольку вольфрамово-галогенные лампы работают при очень высоких температурах (достаточно высоких, чтобы буквально поджарить яйца), их не следует использовать в светильниках с патронами, покрытыми бумагой или целлюлозой.

Трубчатая вольфрамово-галогенная лампа.

Галогенные лампы

Галогенная лампа часто на 10–20 процентов эффективнее обычной лампы накаливания с аналогичным напряжением, мощностью и продолжительностью жизни. Галогенные лампы могут иметь в два-три раза больший срок службы, чем обычные лампы. Насколько увеличится срок службы и эффективность, во многом зависит от того, используется ли высококачественный наполняющий газ (обычно криптон, иногда ксенон) или аргон. На изображении ниже показан снимок, сделанный инфракрасной камерой, где сравнивается тепло, выделяемое галогенной и компактной люминесцентной лампой.Красная и белая цветовые зоны очень горячие, а синие - более прохладные.

Сравнение тепла, выделяемого галогенными лампами и лампами накаливания CFL.

Кредит: Лаборатория Лоуренса Беркли

Отражатель лампы

Рефлекторные лампы - Световые волны от лампочки распространяются во всех направлениях. Свет, идущий назад, бесполезен, когда свет больше всего нужен спереди. Рефлекторные лампы (тип R) предназначены для рассеивания света на определенных участках.

Рефлекторные лампы имеют серебряное покрытие по бокам, как и любое зеркало, поэтому все световые волны, проходящие через боковые стороны или заднюю часть, отражаются вперед.Поэтому их называют рефлекторными лампами, а также прожекторами, прожекторами и лампами точечного освещения.

Инструкции : Нажмите кнопки ниже, чтобы увидеть разницу между обычной и отражающей лампой накаливания:

Обычная лампа

Светоотражающая лампа

Лампы с параболическим алюминированным рефлектором (PAR)

Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR) (показаны на изображении ниже) также доступны с галогенной технологией для работы от 120 вольт.Стандартная лампа накаливания мощностью 150 Вт может быть заменена галогенной лампой меньшей мощности, что снижает потребление электроэнергии до 40 процентов.

Лампа с отражателем (тип R).

.

Canon: Технология Canon | Canon Science Lab

Для этого сайта требуется браузер с поддержкой JavaScript.

Лампы накаливания и люминесцентные лампы

Мы не можем производить солнечный свет, но мы можем создать подобное освещение. Примеры включают лампы накаливания и люминесцентное освещение.

То, что излучает свет, известно как источник света.
Источники света можно разделить на источники естественного света, такие как солнце, звезды, молния и биолюминесценция, и источники искусственного света, включая лампы накаливания, люминесцентные лампы и натриевые лампы.Их также можно классифицировать по характеристикам интенсивности света, то есть постоянным источникам света, которые излучают одинаковое количество света в течение фиксированного периода времени (например, солнце и лампы накаливания), и источникам света, которые меняются во времени. Люминесцентное освещение может казаться постоянным, но на самом деле оно изменяется в соответствии с частотой источника питания. Человеческий глаз просто не способен обнаруживать такие быстрые изменения.

Лампа накаливания светит от тепла

Лампа накаливания кажется желтоватой по сравнению с флуоресцентным светом.Это потому, что лампы накаливания производят свет от тепла. В лампе накаливания нагревается нить. Нити накаливания сделаны из двойных спиралей вольфрама, одного из видов металла. Вольфрам имеет высокое электрическое сопротивление, заставляя его светиться (накаливаться) при прохождении электрического тока. Электрический ток из-за высокого электрического сопротивления приводит к нагреву из-за трения между материалом и электронами, которые проходят через материал. Вольфрам используется для изготовления нитей лампы накаливания, поскольку он чрезвычайно устойчив к плавлению при высоких температурах.Он также не горит, потому что в лампы накаливания впрыскивается газ, чтобы удалить весь кислород.

Лампа накаливания была изобретена Томасом Эдисоном в 1879 году. В то время нити представляли собой карбонизированные волокна, изготовленные путем удушения определенного вида бамбука, выращенного в Киото, Япония, но в наши дни для производства лампочек используются различные материалы и методы. Есть много типов лампочек, каждая из которых имеет свое предназначение. Например, есть кремнеземные лампы с частицами кремнезема, электростатически нанесенными на их внутреннюю поверхность для значительного улучшения светопропускания и рассеивания, криптоновые лампы, в которые впрыскивается криптон (более высокий атомный вес, чем обычно используемый газ аргон) для увеличения яркости, и рефлекторные лампы, использующие высоко отражающий алюминий на их внутренней поверхности.

Флуоресцентный свет сложнее, чем кажется

Флуоресцентный свет, распространенный вид освещения в офисах, имеет более сложный механизм излучения света, чем лампа накаливания. Ультрафиолетовые лучи, создаваемые люминесцентными лампами, преобразуются в видимый свет, который мы можем видеть. Здесь важную роль играют явления электрического разряда, а также «возбужденное состояние» и «основное состояние» электронов. Начнем с рассмотрения основной конструкции люминесцентной лампы.Люминесцентные лампы представляют собой тонкие стеклянные трубки, покрытые люминесцентным материалом на своей внутренней поверхности.

Пары ртути впрыскиваются внутрь, а электроды прикреплены к обоим концам. Когда подается напряжение, электрический ток течет по электродам, заставляя нити на обоих концах нагреваться и начать испускать электроны. Затем небольшая газоразрядная лампа внутри люминесцентной лампы выключается; Электроны испускаются из электрода и начинают течь к положительному электроду.Именно эти электроны излучают ультрафиолетовый свет.

Столкновение электронов и атомов внутри люминесцентных ламп

Давайте подробнее рассмотрим механизм излучения ультрафиолетовых лучей флуоресцентным светом. Электроны, испускаемые электродом, сталкиваются с атомами ртути, составляющими пар внутри стеклянной трубки. Это заставляет атомы ртути переходить в возбужденное состояние, в котором электроны на внешней орбите атомов и молекул получают энергию, заставляя их прыгать на более высокую орбиту.

Возбужденные атомы ртути постоянно пытаются вернуться в свое прежнее низкоэнергетическое состояние (основное состояние), потому что они очень нестабильны. Когда это происходит, разница энергий между двумя орбитальными уровнями высвобождается в виде света в форме ультрафиолетовых волн. Однако, поскольку ультрафиолетовые лучи не видны человеческому глазу, внутренняя часть стеклянной трубки покрыта флуоресцентным материалом, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый свет. Именно это покрытие заставляет люминесцентные лампы светиться белым.Люминесцентные лампы не всегда прямые. Они бывают и в других формах, таких как кольца и луковицы. Некоторые типы люминесцентных ламп претерпели гениальные модификации, например, лампы, использующие металлическую линию на внешней поверхности трубки (тип быстрого запуска), устраняя необходимость в газоразрядной лампе внутри.

Белые светодиоды, используемые в освещении

Светодиоды, используемые в освещении, излучают белый свет, похожий на солнечный. Белый свет создается, когда присутствуют три основных цвета света - RGB (красный, зеленый и синий).Сначала были только красные и зеленые светодиоды, но развитие синих светодиодов привело к разработке белых светодиодов для использования в освещении.
Есть два способа создать белые светодиоды. Первый - это «многокристальный метод», в котором комбинируются все три светодиода основного цвета, а второй - «однокристальный метод», сочетающий люминофор и синий светодиод. Многокомпонентный метод с использованием трех цветов требует баланса между яркостью и цветом для обеспечения равномерного освещения и требует, чтобы каждый из трех цветных чипов был оснащен цепью питания.

Это стало причиной разработки однокристального метода, который излучает почти белый (квази-белый) цвет с использованием одного синего светодиода и желтого люминофора. Это потому, что синий и желтый свет, смешанные вместе, кажутся человеческому глазу почти белыми.
Используя однокристальный метод, были разработаны белые светодиоды, в которых используется синий светодиод в сочетании с желтым + красным люминофором или зеленым + красным люминофором для достижения более естественного белого света на основе светодиодов. Кроме того, недавно были разработаны светодиоды, которые излучают ближний ультрафиолетовый свет (светодиод ближнего ультрафиолетового света: длина волны 380–420 нм), и их использование в качестве источника возбуждающего света привело к появлению белых светодиодов, способных излучать весь видимый световой диапазон.

Источники света имеют «цветовую температуру»

В нашей повседневной жизни мы часто замечаем, что цвет одежды, видимый при флуоресцентном освещении в помещении, выглядит по-другому при солнечном свете на открытом воздухе и что одна и та же еда кажется более аппетитной при освещении лампами накаливания, чем при флуоресцентном освещении. Вы когда-нибудь задумывались, что вызывает такие различия? Мы видим цвет объекта, когда свет падает на него и отражается обратно в наши глаза. Короче говоря, цвета, которые мы воспринимаем, изменяются в соответствии с составляющей длины волны источника света, освещающего объекты, которые мы видим.Это приводит к вышеупомянутым различиям, которые мы воспринимаем в освещении одежды и пищи.

Различия в цвете обозначаются «цветовой температурой». Цветовая температура - это числовое значение, представляющее цветность, а не температуру источника света. Все предметы излучают свет при нагревании до чрезвычайно высокой температуры. Цветовая температура указывает, какой цвет мы увидим, если нагреем до определенной температуры объект, который вообще не отражает света, то есть «черное тело».Единица измерения, используемая в этом случае, - градусы Кельвина. Низкотемпературные объекты кажутся красными, а по мере нагрева становятся синими.

Как видно из таблицы ниже, цветовая температура красноватых цветов низкая, а синеватых - высокая. Цветовая температура используется для таких целей, как настройка цвета на мониторе компьютера.

Цветовая температура и источники света

Цветовая температура Источник света
10 000 Ясное небо
9 000 Мутное небо
8 000
7 000 Облачное небо
6 000 Лампа-вспышка
4,500 Белая люминесцентная лампа
4 000
3,500 Вольфрамовая лампа, 500 Вт
3 000 Восход, закат
2,500 Лампочка 100 Вт
2 000
1 000 При свечах
.

Смотрите также