Wat is een gloeilamp, ontwerp en werkingsprincipe

Heeft u zich ooit afgevraagd wat een gewone gloeilamp is? De meesten van ons weten dat het eenvoudigste verlichtingsapparaat bestaat uit een basis, een lamp en een wolfraamgloeidraad, maar hoe werkt het, waarom brandt het na verloop van tijd door en waarom zijn lampbollen gevuld met inerte gassen?

In dit artikel zullen we het hebben over alle kenmerken van eenvoudige "Iljitsj-lampen" en moderne fluorescentie- en LED-apparaten.

Wat is een gloeilamp

Een gewone gloeilamp is een aangedreven lichtbron, waarvan het grootste deel bestaat uit vuurvast materiaal dat fungeert als een gloeidraadlichaam. In de meeste gevallen wordt dergelijk materiaal (geleider) in een vacuümkolf of een kolf gevuld met inerte gassen geplaatst. Wanneer stroom door een geleider gaat, warmt deze op en begint een heldere gloed uit te stralen.

Interessant! Om de wolfraamgloeidraad van een gloeilamp te laten oplichten, moet deze worden verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 2000 °C. De limiet voor de gloeilamptemperatuur kan worden beschouwd als 3410 °C.

Geschiedenis van de schepping

In feite heeft geen enkele wetenschapper ooit iets helemaal alleen uitgevonden: dit is wat er gebeurde met de ‘klassieke’ gloeilamp. In 1840 ontwierp een Britse uitvinder genaamd Warren De la Rue de eerste gloeilamp die werd aangedreven door een platina-geleider. Twee jaar eerder, in 1838, vond een Belgische wetenschapper genaamd Jobard 's werelds eerste koolstofkernlichtbron uit. Welnu, precies honderd jaar voor het einde van de Tweede Wereldoorlog maakt Heinrich Goebel de eerste prototypes van moderne gloeilampen.

Het is opmerkelijk dat bij Goebels eerste lamp een verkoolde bamboedraad in een vacuüm was geplaatst. De wetenschapper bleef nog ongeveer 5 jaar aan zijn geesteskind werken, waarna hij het aan het grote publiek presenteerde.

Russische wetenschappers hebben ook een belangrijke bijdrage geleverd aan de uitvinding, die nu door de hele wereld wordt gebruikt. Zo werd in 1874 de eerste gloeilamp met een koolstofkern, geplaatst in een luchtloze omgeving, geregistreerd op naam van Alexander Nikolajevitsj Lodygin. Het grote probleem met zo’n lichtbron was dat koolstof als geleider niet lang genoeg mee kon gaan en na gebruik al snel opbrandde. In de loop van de tijd kwamen de slimme geesten van de planeet op het idee om steenkool te vervangen door wolfraam.

Interessant! Als we het hebben over elektriciteit en verlichtingsapparatuur, kunnen we niet nalaten de grote Thomas Edison te noemen. Hij was het die als eerste een gloeilamp creëerde en patenteerde die goedkoop te produceren en duurzaam was (in vergelijking met de meeste apparaten uit die tijd).

Sinds de uitvinding is de bekende lichtbron niet veel veranderd, maar er vonden nog steeds technische veranderingen plaats: de geleider werd vervangen door een meer geavanceerde en de ruimte in de lamp begon te worden gevuld met een speciaal gas.

Ontwerpkenmerken en werkingsprincipe

Standaard LN bestaat uit:

• een kolf gevuld met een inert gas (of helemaal zonder lucht);
• een basis die tegelijkertijd dient als “deksel” van de lamp en als element om de lamp op het netwerk aan te sluiten;
• elektroden;
• gloeidraadspoel gelegen op speciale steunen;
• basiscontact.

Als geleidermateriaal werd wolfraam gekozen om het stroomverbruik voor verwarming te minimaliseren en de doorsnede van de gloeidraad tot een minimum te beperken.

Interessant! De weerstandsparameter van wolfraam is drie keer groter dan die van koper.

De spiraal wordt aangedreven door stroom van de elektroden, en molybdeen wordt gebruikt als het belangrijkste materiaal van de “hoorns” waarop de spiraal is geïnstalleerd: het is vuurvast en zet niet echt uit bij verhitting. Het gebruik van een inert gas verlengt de potentiële levensduur van de spiraal: in een gasomgeving is het “moeilijker” om door te branden. Wat de basis betreft, de grootte en de schroefdraad erop kunnen variëren.

Kenmerken en typen

Naast de gebruikelijke huishoudelijke medicijnen die we gewend zijn, identificeren experts nog een aantal van hun variëteiten, waaronder:

1. Decoratief. Ze onderscheiden zich door niet-standaard lampvormen, een vergrote spiraal en weinig licht. Dergelijke apparaten worden meestal door ontwerpers gebruikt om projecten in de 'vintage' stijl te implementeren.
2. Verlichting. Ze hebben een aan de binnenkant geverfde lamp en hebben een laag vermogen (tot 25 W). Ze veranderen snel de tint van de gloed, dus ze moeten regelmatig worden vervangen.
3. Signaal. Vroeger werden ze veel gebruikt in verschillende verlichtingsapparaten, maar tegenwoordig worden ze op dit gebied actief vervangen door LED-opties.
4. Gespiegeld.De lamp van zo'n lamp is gedeeltelijk bedekt met een laag aluminium die het licht goed reflecteert, waardoor de verlichting op een bepaald punt in de ruimte van de kamer kan worden geconcentreerd.
5. Vervoer. Ze worden gebruikt om de optiek van auto's, tractoren, vliegtuigen, verschillende zeeschepen, enz. Uit te rusten. Ze hebben een grotere sterkte en zijn bestand tegen trillingen.
6. Dubbele streng. Een speciaal subtype dat wordt gebruikt in spoorwegverkeerslichten, vliegtuigen en auto's.

Referentie. Er zijn andere soorten LN, maar tegenwoordig zijn de meeste vervangen door modernere apparaten, die iets verder zullen worden besproken.

Voor-en nadelen

De positieve eigenschappen van klassieke LP zijn onder meer lage kosten, kleine afmetingen, immuniteit voor kleine spanningsdalingen in het netwerk, een aangenaam verlichtingsspectrum voor het menselijk zicht, een breed scala aan stroomopties, de afwezigheid van giftige of andere schadelijke componenten in de samenstelling en geluid tijdens bedrijf. Als we het hebben over de nadelen, dan is het de moeite waard om een ​​​​relatief korte levensduur, een vrij hoog stroomverbruik en brandgevaar te noemen.

Belangrijk! Het oppervlak rond krachtige gloeilampen kan tot +330 graden Celsius verwarmen. Wees voorzichtig!

Toepassingsgebied

Klassieke LN's worden gebruikt voor huishoudelijke verlichting van gebouwen en lokale gebieden, commercieel onroerend goed, gebruikt in auto-, spoor- en luchtvervoer, geïnstalleerd in draagbare verlichtingsapparaten (zaklampen, enz.), gebruikt in de bioscoop, design, geneeskunde en vele andere sectoren van het leven.

Ontwerp en werkingsprincipe van moderne soorten lampen

Moderne verlichtingsapparaten omvatten halogeen-, fluorescentie-, energiebesparende en LED-apparaten. Laten we elk type afzonderlijk bekijken.

Halogeen

Dergelijke apparaten zijn een gemoderniseerde versie van klassieke LN's. De kolf van zo'n apparaat is gevuld met halogeen, dat reageert met wolfraam dat verdampt als het opwarmt. Hierdoor kunt u de levensduur van het apparaat verlengen. Daarnaast wordt kwarts gebruikt in halogeenlampen. Halogeenverlichtingsapparaten hebben doorgaans betere prestatiekenmerken dan conventionele lampen.

Lichtgevend

Deze apparaten worden ook wel fluorescentielampen genoemd. Ze hebben een hoge kleurweergavekwaliteit, waardoor ze kunnen worden gebruikt bij het verlichten van etalages en rekken. Vergeleken met LN verbruikt een luminescerend apparaat 4 à 5 keer minder energie en heeft het een langere levensduur. Ze hebben ook hun nadelen: slechte prestaties bij lage temperaturen en het gehalte aan schadelijke stoffen (waaronder kwik) in sommige modellen.

Energiebesparend

Het belangrijkste kenmerk van energiebesparende verlichtingsapparaten is de elektronische eenheid, die zowel de ontsteking als de werking van de lamp garandeert. Een dergelijk apparaat kenmerkt zich door een stabielere werking, een lager energieverbruik, een langere levensduur en een breed scala aan beschikbare kleuren.

Belangrijk! Bij de productie van spaarlampen worden stoffen gebruikt die gevaarlijk zijn voor de natuur en de mens, dus de verwijdering ervan mag uitsluitend via speciale inzamelpunten plaatsvinden.

LED

Bij het ontwerp van dergelijke lampen wordt gebruik gemaakt van halfgeleiderkristallen: ze creëren een gloed wanneer er elektrische stroom doorheen gaat.Vergeleken met dezelfde halogeenapparaten zijn LED-apparaten ongeveer 4-7 keer efficiënter, en qua levensduur kan zo'n apparaat tot 50.000 uur meegaan. Het enige nadeel van LED-lampen zijn de hoge kosten, maar gezien de besparingen op onderhoud en verbruik is het op de lange termijn veel winstgevender om ze aan te schaffen.

Dus we ontdekten wat een gloeilamp is, keken naar de meeste soorten moderne en niet zo moderne opties. We hopen dat u nu een algemeen idee heeft van de kenmerken van hun werking.