Անջատիչի սեղմում - և մութ սենյակն ակնթարթորեն փոխվեց, տեսանելի դարձան ինտերիերի ամենափոքր տարրերի մանրամասները: Ահա թե ինչպես է փոքր սարքից ակնթարթորեն տարածվում էներգիան՝ լույսով հեղեղելով շուրջբոլորը։ Ի՞նչն է ձեզ ստիպում ստեղծել այդպիսի հզոր ճառագայթում: Պատասխանը թաքնված է լուսավորող սարքի անվան մեջ, որը կոչվում է շիկացած լամպ։
Առաջին լուսային տարրերի ստեղծման պատմությունը
Առաջին շիկացած լամպերի ծագումը սկսվում է 19-րդ դարի սկզբից: Ավելի ճիշտ, լամպը հայտնվել է մի փոքր ուշ, բայց արդեն նկատվել է պլատինի և ածխածնի ձողերի փայլի ազդեցությունը էլեկտրական էներգիայի ազդեցության տակ։ Գիտնականների առաջ երկու դժվար հարց առաջացավ.
- գտնել բարձր դիմադրողական նյութեր, որոնք կարող են տաքանալ հոսանքի ազդեցության տակ մինչև լույսի արտանետման վիճակ;
- Օդում նյութի արագ այրման կանխարգելում.
Հետազոտություն ևՌուս գիտնական Ալեքսանդր Նիկոլաևիչ Լոդիգինի և ամերիկացի Թոմաս Էդիսոնի գյուտերը։
Լոդիգինը առաջարկեց օգտագործել ածխածնի ձողեր որպես շիկացած տարր, որոնք գտնվում էին փակ կոլբայի մեջ: Դիզայնի թերությունը օդը դուրս մղելու դժվարությունն էր, որի մնացորդները նպաստում էին ձողերի արագ այրմանը։ Բայց, այնուամենայնիվ, նրա լամպերը վառվեցին մի քանի ժամ, և զարգացումներն ու արտոնագրերը հիմք դարձան ավելի դիմացկուն սարքեր ստեղծելու համար։
Ամերիկացի գիտնական Թոմաս Էդիսոնը, ծանոթանալով Լոդիգինի աշխատանքներին, պատրաստեց արդյունավետ վակուումային կոլբ, որի մեջ դրեց բամբուկի մանրաթելից պատրաստված ածխածնային թել։ Էդիսոնը նաև լամպի հիմքը տրամադրեց պարուրակային կապով, որը բնորոշ է ժամանակակից լամպերին և հորինեց բազմաթիվ էլեկտրական տարրեր, ինչպիսիք են՝ խրոցը, ապահովիչը, պտտվող անջատիչը և շատ ավելին: Edison շիկացման լամպի արդյունավետությունը փոքր էր, թեև այն կարող էր աշխատել մինչև 1000 ժամ և ստացել գործնական կիրառություն:
Հետագայում ածխածնային տարրերի փոխարեն առաջարկվեց օգտագործել հրակայուն մետաղներ։ Ժամանակակից շիկացած լամպերում օգտագործվող վոլֆրամի թելիկը նույնպես արտոնագրվել է Lodygin-ի կողմից:
Սարքը և լամպի աշխատանքի սկզբունքը
Շիկացած լամպի դիզայնը հիմնովին չի փոխվել ավելի քան հարյուր տարի: Այն ներառում է՝
- Հերմետիկորեն փակ կոլբա, որը սահմանափակում է աշխատանքային տարածքը և լցված է իներտ գազով:
- Այն ցոկոլը, որն ունիպարուրաձև ձև: Այն ծառայում է լամպը վարդակից պահելու և այն էլեկտրական հոսանք կրող մասերին միացնելու համար։
- Հաղորդիչներ, որոնք հոսանք են փոխանցում հիմքից դեպի պարույր և պահում այն:
- Շիկացած պարույր, որի տաքացումը առաջացնում է լույսի էներգիայի արտանետում։
Երբ էլեկտրական հոսանքն անցնում է կծիկի միջով, այն ակնթարթորեն տաքանում է մինչև ամենաբարձր ջերմաստիճանը մինչև 2700 աստիճան: Դա պայմանավորված է նրանով, որ պարույրն ունի հոսանքի մեծ դիմադրություն, և այդ դիմադրությունը հաղթահարելու համար ծախսվում է մեծ էներգիա, որն ազատվում է որպես ջերմություն։ Ջերմությունը տաքացնում է մետաղը (վոլֆրամ), և այն սկսում է լույսի ֆոտոններ արձակել։ Շնորհիվ այն բանի, որ կոլբը թթվածին չի պարունակում, վոլֆրամը տաքացման ժամանակ չի օքսիդանում, այն չի այրվում։ Իներտ գազը թույլ չի տալիս տաք մետաղի մասնիկները գոլորշիանալ։
Որքա՞ն է շիկացած լամպի արդյունավետությունը
Արդյունավետությունը ցույց է տալիս, թե ծախսված էներգիայի քանի տոկոսն է վերածվում օգտակար աշխատանքի, իսկ ինչը ոչ: Շիկացման լամպի դեպքում արդյունավետությունը ցածր է, քանի որ էներգիայի միայն 5-10%-ն է գնում լույսի արտանետմանը, մնացածը՝ ջերմության տեսքով։
Առաջին շիկացած լամպերի արդյունավետությունը, որտեղ ածխածնի ձողը գործում էր որպես թել, նույնիսկ ավելի ցածր էր ժամանակակից սարքերի համեմատ: Դա պայմանավորված է կոնվեկցիայի պատճառով լրացուցիչ կորուստներով: Պարուրաձև թելերն ունեն այս կորուստների ավելի ցածր տոկոս:
Շիկացման լամպի արդյունավետությունը ուղղակիորեն կախված է պարույրի տաքացման ջերմաստիճանից: Որպես ստանդարտ, 60 Վտ լամպի կծիկը տաքանում է մինչև 2700 ºС, ժամըայս արդյունավետությունը կազմում է ընդամենը 5%: Հնարավոր է ջեռուցման արժեքը բարձրացնել մինչև 3400 ºС՝ ավելացնելով լարումը, սակայն դա կնվազեցնի սարքի կյանքը ավելի քան 90%-ով, թեև լամպը ավելի պայծառ կփայլի, իսկ արդյունավետությունը կբարձրանա մինչև 15%։։
Սխալ է կարծել, թե լամպի հզորության ավելացումը (100, 200, 300 Վտ) հանգեցնում է արդյունավետության բարձրացման միայն այն պատճառով, որ սարքի պայծառությունն աճել է։ Լամպը սկսեց ավելի պայծառ փայլել հենց պարույրի ավելի մեծ հզորության և լույսի ավելի մեծ թողարկման արդյունքում: Բայց ավելացել են նաև էներգիայի ծախսերը։ Հետևաբար, 100 Վտ շիկացած լամպի արդյունավետությունը նույնպես կլինի 5-7%-ի սահմաններում։
Շիկացման լամպերի տարատեսակներ
Շիկացման լամպերը գալիս են տարբեր դիզայնով և ֆունկցիոնալ նպատակներով: Դրանք բաժանված են լուսատուների՝
- Ընդհանուր կիրառություն. Դրանք ներառում են տարբեր հզորության կենցաղային օգտագործման լամպեր, որոնք նախատեսված են ցանցի 220 Վ լարման համար։
- Դեկորատիվ դիզայն. Նրանք ունեն մոմի, գնդիկների և այլ ձևերի ոչ ստանդարտ տիպի կոլբաներ։
- Լուսավորման տեսակ. Ցածր էներգիայի գունավոր լամպեր գունավոր լուսավորության համար:
- Տեղական նպատակակետ. Անվտանգ լարման սարքեր մինչև 40 Վ. Օգտագործվում են արտադրական սեղանների վրա՝ հաստոցների աշխատատեղերը լուսավորելու համար։
- Հայելիով պատված. Լամպեր, որոնք ուղղորդված լույս են ստեղծում:
- Ազդանշանի տեսակը. Օգտագործվում է տարբեր սարքերի վահանակներում աշխատելու համար:
- Տրանսպորտի համար. Մաշվածության դիմադրության և հուսալիության բարձրացված լամպերի լայն տեսականի: Ապահովում է օգտագործողի համար հարմար դիզայն՝ արագ փոխարինելու համար:
- Լուսարձակների համար. Բարձրացված հզորության լամպեր, որոնք հասնում են մինչև 10,000 Վտ.
- Օպտիկական սարքերի համար: Լամպեր կինոպրոյեկտորների և նմանատիպ սարքերի համար։
- Կոմուտատոր. Օգտագործվում է որպես չափիչ գործիքների թվային էկրանի հատվածներ։
Թելային լամպերի դրական և բացասական կողմերը
Շիկացման տիպի լուսավորող սարքերն ունեն իրենց առանձնահատկությունները։ Դրականները ներառում են՝
- կծիկի ակնթարթային բռնկում;
- բնապահպանական անվտանգություն;
- փոքր չափ;
- արդար գին;
- հնարավորություն՝ ստեղծելու տարբեր հզորության և աշխատանքային լարման սարքեր ինչպես AC, այնպես էլ DC;
- կիրառման բազմակողմանիություն.
Բացասական՝
- ցածր արդյունավետության շիկացած լամպ;
- զգայունություն կյանքի փրկող էներգիայի ալիքների նկատմամբ;
- կարճ աշխատանքային ժամեր՝ 1000-ը չգերազանցող;
- լամպերի հրդեհային վտանգ լամպի ուժեղ տաքացման պատճառով;
- փխրուն դիզայն.
Լուսատուների այլ տեսակներ
Կան լուսավորող լամպեր, որոնց սկզբունքը սկզբունքորեն տարբերվում է շիկացած լամպերի աշխատանքից։ Դրանք ներառում են գազի արտանետում և LED լամպեր:
Կան բազմաթիվ աղեղային կամ գազի արտանետման լամպեր, բայց դրանք բոլորն էլ հիմնված են գազի փայլի վրա, երբ էլեկտրոդների միջև աղեղ է առաջանում: Փայլը տեղի է ունենում ուլտրամանուշակագույն սպեկտրում, որն այնուհետև վերածվում է մարդու աչքի համար տեսանելիի:անցնելով ֆոսֆորային ծածկույթի միջով։
Գործընթացը, որը տեղի է ունենում գազի արտանետման լամպում, ներառում է աշխատանքի երկու փուլ՝ աղեղային արտանետման ստեղծում և լամպում գազի իոնացման և փայլի պահպանում: Հետեւաբար, նման լուսավորման սարքերի բոլոր տեսակներն ունեն ընթացիկ կառավարման համակարգ: Լյումինեսցենտային սարքերն ունեն ավելի բարձր արդյունավետություն, քան շիկացած լամպերը, սակայն վտանգավոր են, քանի որ դրանք պարունակում են սնդիկի գոլորշի:
LED լուսավորման սարքերը ամենաժամանակակից համակարգերն են։ Շիկացման լամպի և LED լամպի արդյունավետությունն անհամեմատելի է։ Վերջինիս մոտ այն հասնում է 90%-ի։ LED-ի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է լարման ազդեցության տակ որոշակի տեսակի կիսահաղորդչի փայլի վրա։
Ինչ չի սիրում շիկացած լամպը
Սովորական շիկացած լամպի կյանքը կկրճատվի, եթե՝
- Ցանցում լարումը մշտապես գերագնահատվում է անվանականից, որի համար նախատեսված է լուսավորող սարքը։ Դա պայմանավորված է ջեռուցման մարմնի աշխատանքային ջերմաստիճանի բարձրացմամբ և, որպես հետևանք, մետաղական խառնուրդի գոլորշիացման ավելացմամբ, ինչը հանգեցնում է դրա ձախողմանը: Չնայած շիկացած լամպի արդյունավետությունն ավելի մեծ կլինի։
- Կտրուկ թափահարեք լամպը շահագործման ընթացքում: Երբ մետաղը ջեռուցվում է հալվելուն մոտ վիճակի, և պարույրի պտույտների միջև հեռավորությունը կրճատվում է նյութի ընդլայնման պատճառով, ցանկացած մեխանիկական, կտրուկ շարժում կարող է հանգեցնել աչքի համար աննկատելի շրջադարձի: Սա նվազեցնում է կծիկի ընդհանուր դիմադրությունը հոսանքի նկատմամբ, նպաստում է դրա ավելի մեծ տաքացմանն ու արագությանըայրվածք.
- Ջուրը կհասնի տաքացված կոլբայի վրա։ Հարվածի վայրում առաջանում է ջերմաստիճանի տարբերություն, որի հետևանքով ապակին կոտրվում է։
- Հպեք ձեր մատներով հալոգեն լամպի լամպին: Հալոգեն լամպը շիկացած լամպի տեսակ է, բայց ունի զգալիորեն ավելի բարձր լույս և ջերմային հզորություն: Հպվելիս մատից անտեսանելի յուղոտ բիծը մնում է կոլբայի վրա։ Ջերմաստիճանի ազդեցության տակ ճարպը այրվում է՝ առաջացնելով ածխածնի նստվածքներ, որոնք կանխում են ջերմության փոխանցումը։ Արդյունքում, շփման կետում ապակին սկսում է հալվել և կարող է պայթել կամ ուռչել՝ խախտելով ներսում գազի ռեժիմը, ինչը հանգեցնում է պարույրի այրմանը։ Հալոգեն շիկացած լամպերն ավելի բարձր արդյունավետություն ունեն, քան սովորականները։
Ինչպես փոխել լամպը
Եթե լամպը այրվել է, բայց լամպը չի փլվել, ապա այն ամբողջությամբ սառչելուց հետո կարող եք փոխարինել: Այս դեպքում անջատեք հոսանքը: Լամպի մեջ պտուտակավորելիս աչքերը պետք չէ ուղղել դրա ուղղությամբ, հատկապես եթե հնարավոր չէ անջատել հոսանքը։
Երբ լամպը պայթեց, բայց պահպանեց իր ձևը, խորհուրդ է տրվում վերցնել բամբակյա կտոր, ծալել այն մի քանի շերտերով և, փաթաթելով լամպի շուրջը, փորձել հեռացնել ապակին: Հաջորդը, օգտագործելով մեկուսացված բռնակներով տափակաբերան աքցան, զգուշորեն հանեք հիմքը և պտուտակեք նոր լամպի մեջ: Բոլոր գործողությունները պետք է կատարվեն անջատված հոսանքով:
Եզրակացություն
Չնայած այն հանգամանքին, որ շիկացած լամպի արդյունավետությունը փոքր տոկոս է կազմում և այն ավելի ու ավելի շատ մրցակիցներ ունի, այն ակտուալ է կյանքի շատ ոլորտներում։ Կա նույնիսկ ամենահին լամպը, որը շարունակաբար աշխատում է ավելի քան հարյուր տարի:Սա աշխարհը փոխելու ձգտող մարդու մտքի հանճարեղության հաստատումն ու հավերժացումը չէ՞։
