Lampa

Article

May 18, 2022

Żarówka to urządzenie elektryczne przeznaczone do wytwarzania światła. W tym celu można stosować różne technologie i mieć różne możliwe zastosowania.

Chronologia historyczna

Oto główne wydarzenia: 1802 Humphrey Davy demonstruje działanie lampy łukowej w powietrzu atmosferycznym; 1835 James Bowman Lindsay pokazuje system oświetlenia żarowego; 1841 Eksperymentalne lampy łukowe do oświetlenia publicznego zostają zainstalowane w Paryżu; 1856 Dmuchacz szkła Heinrich Geissler tworzy pierwszy łuk elektryczny wewnątrz rury; 1867 Antoine Henri Becquerel proponuje pierwszy przykład świetlówki; 1875 Henry Woodward patentuje żarówkę elektryczną; 1876 ​​​​Pavel Jabločkov w Paryżu wynalazł świecę Yablochkov, pierwszą lampę łukową z elektrodami węglowymi: pionowymi i równoległymi, elektrody zostały połączone mostem przez pasek grafitu, który je zwieńczył i pozwolił na ich zapalenie: praktyczne do użyj , wykorzystałzastosowanie prądu przemiennego, co gwarantowało równomierne zużycie elektrod: wynalazek, który obniżał koszt oświetlenia elektrycznego, od 1887 r. rozpowszechnił się we Francji i Wielkiej Brytanii i był używany do oświetlenia publicznego w Paryżu; 1879 Alessandro Cruto, badacz z Piossasco (TO), zainspirowany serią konferencji prowadzonych przez Galileo Ferrarisa, poświęca się stworzeniu żarnika do żarówek, uzyskując unikalny wśród eksperymentatorów żarnik o dodatnim współczynniku ( opór elektryczny, który wzrasta wraz ze wzrostem temperatury), przy użyciu włókna węglowego zanurzonego w atmosferze etylenu. Pozwoliło to żarówce świecić przez 500 godzin w porównaniu do 40 osiągniętych przez prototypy Thomasa Edisona zaprezentowane 6 miesięcy wcześniej.Ogromna wiedza Cruto na temat węgla wynikała z jego wieloletnich eksperymentów w próbie stworzenia syntetycznych diamentów. Pomimo stworzenia włókna zdolnego przewyższyć włókno Amerykanów, Cruto nie był w stanie opatentować wynalazku na skalę światową z powodu braku finansistów. 1880 Nikola Tesla wynajduje żarówkę z żarnikiem węglowym; 1881 Lewis Latimer patentuje lampę elektryczną; 1882 Lewis Latimer patentuje światowy uchwyt na żarówki elektryczne; 1890 Alexander Lodygin patentuje zastosowanie żarnika wolframowego w żarówkach; 1893 Nikola Tesla opracowuje lampy wyładowcze indukcyjne, bez elektrod, zasilane wysoką częstotliwością i wykorzystuje je do oświetlania własnego laboratorium; 1894 Daniel McFarlan Moore wynajduje tubę Moore'a,prekursor lamp wyładowczych prądu; 1894 Arturo Malignani patentuje system wytwarzania próżni w bańce lampy i szybkiej (i mniej szkodliwej dla pracowników) masowej produkcji żarówek; 1901 Peter Cooper Hewitt opracowuje lampę rtęciową; 1903 William David Coolidge wprowadza komercyjnie zastosowanie włókna wolframowego, które w wersji prostej, a następnie podwójnej spirali, sprowadza się do dnia dzisiejszego, przekraczając stulecie życia; 1910 Lewis Latimer opracowuje nową metodę produkcji włókien węglowych do żarówek, która pozwala na uzyskanie lamp o dłuższej żywotności; 1911 Georges Claude tworzy lampę neonową; 1924 Powstaje kartel Phoebus, pierwszy kartel firm produkujących żarówki;1926 Edmund Germer opatentował świetlówkę, która będzie sprzedawana od 1938 roku w wersji z lampą prostą lub pierścieniową z zewnętrznym układem zapłonu i stabilizacji (statecznik), a w 1978 roku pojawi się w wersji kompaktowej z gniazdem E27 i statecznikiem elektronicznym. obecne tak zwane żarówki o niskim zużyciu energii); 1962 Nick Holonyak Jr. opatentował pierwszy półprzewodnikowy fotoemitujący światło LED, który jest sprzedawany 6 lat później w wersji z czerwoną mikrolampą z przewodami lutowniczymi do płytek drukowanych. W ciągu najbliższych 30 lat stopniowo będą dostępne diody LED wszystkich kolorów, wykraczające poza widzialne w polach IR i UV, a od 2000 białych diod LED o średnim i wysokim natężeniu światła będzie dostępnych.proponowane jako niskozużyciowe zamienniki żarówek; wrzesień 2009 Unia Europejska zakazuje produkcji żarówek o mocy równej lub większej niż 100 W oraz wszystkich z żarówkami uziemionymi, z korzyścią dla tych o niskim zużyciu energii; wrzesień 2010 Unia Europejska zakazuje produkcji żarówek o mocy równej lub większej niż 75 W; wrzesień 2011 Unia Europejska zakazuje produkcji żarówek żarowych o mocy równej lub większej niż 60 W; wrzesień 2012 Unia Europejska wprowadza zakaz produkcji wszystkich żarówek do oświetlenia domowego, które zostaną zastąpione głównie żarówkami niskozużyciowymi i w mniejszym stopniu grupami LED i żarówkami halogenowymi całoszklanymi, w każdym razie z mocą,formaty i mocowania tylne kompatybilne z klasycznymi żarówkami; wrzesień 2018 Unia Europejska zakazuje produkcji tradycyjnych żarówek halogenowych o klasie energetycznej niższej niż B, które zostaną zastąpione mniej energochłonnymi lampami LED.

Środki

Głównie żarówkę klasyfikuje się na podstawie jej dwóch najważniejszych parametrów: Napięcie zasilania (wyrażona w V woltach) Moc pobierana przez sieć (wyrażona w W watach) Moc nie jest bezpośrednim wskaźnikiem wytwarzanego przez nią strumienia świetlnego (mierzonego w lumenach ), ponieważ ta ostatnia jest również określona przez skuteczność świetlną samego urządzenia, tj. stosunek między wyemitowaną energią światła widzialnego a pochłoniętą energią elektryczną. Utracona energia to zatem ta część zużytej energii, która nie jest wykorzystywana do produkcji światła widzialnego. W większości przypadków ta utracona energia jest rozpraszana w postaci ciepła lub w mniejszym stopniu w postaci światła emitowanego w obszarach widma elektromagnetycznego, które nie są odczuwalne dla ludzkiego oka:podczerwień i ultrafiolet. Żarówka jest również klasyfikowana według kształtu jej żarówki: Kropla (najczęstsza forma) Oliwka Tortiglione Kula Peretta Płomień Rurkowa Elipsoidalna Innym specyficznym elementem żarówki jest odcień emitowanego przez nią światła, który może być cieplejszy lub bardziej zimno. Normalnie parametr ten definiuje się jako temperaturę barwową, czyli odcień, jaki miałoby światło emitowane przez idealne ciało czarne, rozgrzane do danej temperatury i którego wartość jest wyrażona w kelwinach. Należy podkreślić, że wbrew pozorom, kiedy mówimy o ciepłym świetle, mamy na myśli światło zmierzające w kierunku czerwonej części widma światła, a więc emitowane przez ciało o niższej temperaturze barwowej. Rozumowanie jest dokładnie odwrotne, jeśli mówimy o „zimnym” świetle,to znaczy dążenie do koloru niebieskiego. Światło „naturalne” lub „neutralne” odpowiada bieli emitowanej przez żarówkę o temperaturze około 4000K. Istotną cechą do rozważenia jest rodzaj mocowania bulw, który nazywa się virola i który można rozróżnić w różnych normach kształtu i rozmiaru: Śruba: gwintowany kształt cylindryczny, częściej spotykany w Europie kontynentalnej, umownie nazywany virola typ E27 o E14 ( E to inicjał Edisona, liczba oznacza średnicę wyrażoną w mm). Istnieją również okucia o większej średnicy, do oświetlenia ulicznego (atak Goliata) lub mniejsze, do latarek kieszonkowych (atak Lilliput); Bagnet: w kształcie walca bez gwintu, o średnicy 22 mm, częściej spotykany w Wielkiej Brytanii i na niektórych obszarach Francji,nazywana jest virólą typu B22 (w przypadku standardowego bagnetu 22 mm); istnieją inne rodzaje bagnetów o mniejszej średnicy do lamp ostrzegawczych panelowych, reflektorów samochodowych itp.; Całe szkło (lub Glassocket): korpus viróli jest utworzony przez wytłoczone przedłużenie szkła samej bańki, tworząc z nią całość. Na jego powierzchni znajdują się styki niezbędne do zasilania filamentu. Nazywa się to viróla typu Tnn, gdzie zamiast nn liczbę wskazującą rozmiar załącznika w milimetrach należy uznać za pisaną i wymawianą; Bipin lub bi-pin: żarówka, w której zamiast viróli, przewody stykowe wychodzą prosto i równolegle bezpośrednio z żarówki, podobnie jak nóżki zaworu termoelektrycznego, szczególnie stosowane w reflektorach halogenowych lub lampach projekcyjnych; Torpeda (lub faston):bańka z prostą, cylindryczną bańką i wyposażona w podwójną stożkową wirolę, po jednym na każdy koniec cylindra.

Rodzaje ataków

witam

2-pinowa wtyczka G24d

Bagnet

Seria P (do użytku samochodowego)

Seria M

Technologie

Istnieją żarówki oparte na bardzo różnych technologiach:

Łukowaty

Lampy te zostały wynalezione jako pierwsze, a ich zasada działania opiera się na tworzeniu łuku elektrycznego, który generuje silny strumień świetlny o widmie zbliżonym do światła słonecznego. Pierwotnie, aby wytworzyć łuk w atmosferze powietrza, potrzebne były elektrody wysokonapięciowe i grafitowe, które zużywając się w wyniku utleniania i sublimacji, musiały być stale podjeżdżane przez mechanizm zegarowy, aby zapewnić, że łuk nie zostanie zgaszony. . Technologia ta została prawie porzucona ze względu na jej nieporęczność lub pozostała z ograniczonymi zastosowaniami (zwykle projektory kinowe), dopóki nie została ponownie wprowadzona dzięki opracowaniu żarówek ksenonowych, w których gaz szlachetny umieszczony w szklanej bańce,zabezpiecza elektrody przed zużyciem (obecne zastosowania: światła pojazdów drogowych, lampy błyskowe, nowoczesne lampy projekcyjne).

Blask

W lampie żarowej światło jest wytwarzane przez rozżarzanie metalowego żarnika wolframowego w temperaturze 2700 K, dzięki efektowi Joule'a. Włókno wolframowe umieszcza się w ampułce, zwykle wykonanej ze szkła lub kwarcu, wypełnionej gazami obojętnymi (argonem, azotem itp.) w celu uniknięcia utleniania włókna i ograniczenia jego parowania. Widmo emisji rozżarzonej powierzchni żarnika jest zbliżone do widma ciała doskonale czarnego. W żarówkach tylko niewielki procent, na ogół około 5%, energii, która je zasila, jest zamieniany na światło, pozostałe 95% jest rozpraszane w postaci ciepła. 8 grudnia 2008 r. Europejska Komisja Energetyczna zatwierdziła zakaz używania żarówek we wszystkich państwach członkowskich,zgodnie z programem progresywnej wymiany począwszy od września 2009, z zakończeniem we wrześniu 2013.

Fluorowiec

żarówka halogenowa jest szczególną żarówką, w której zawarty jest gaz halogenowy (jod, czasem brom), który umożliwia podgrzanie żarnika od 3 000 do 4 000 K w celu zwiększenia wydajności świetlnej, oraz powodując przesunięcie w górę temperatury barwowej; wynik ten można dodatkowo poprawić poprzez obróbkę powierzchni żarówki, w której uzyskana temperatura barwowa lampy jest przesunięta do 4 500/5 000 K za pomocą niebieskiego odcienia. Po tym, co już stało się z żarówkami, od 1 września W 2018 roku produkcja lub import lamp halogenowych do krajów członkowskich Unii Europejskiej nie były bardziej możliwe.

Ściągnij

W lampach wyładowczych światło jest wytwarzane przez zjonizowany gaz w wyniku wyładowania elektrycznego. Zazwyczaj składają się ze szklanej lub kwarcowej rurki, wewnątrz której znajduje się określony gaz lub para (np. sód lub rtęć), na końcach których umieszczone są dwie elektrody. Odpowiednia różnica potencjałów powoduje powstanie w gazie łuku plazmowego. Emisja następuje zgodnie z liniami absorpcyjnymi typowymi dla stosowanego gazu. Na przykład w niskoprężnych lampach sodowych emisja jest prawie monochromatyczna żółta.

Fluorescencyjny

Najczęściej światło wytwarzane jest przez fluorescencję, jak w zwykłych świetlówkach, błędnie nazywanych neonami, nawet jeśli neon nie jest w rzeczywistości podstawą ich działania. W tych żarówkach wyładowanie następuje w parach rtęci, głównie w widmie ultrafioletowym. Na wewnętrznej powierzchni tuby osadza się materiał fluorescencyjny, który pochłania energię promieni ultrafioletowych i ponownie emituje ją w zakresie światła widzialnego. Wyładowanie w gazach osiągnięto przed żarówką żarową, ale praktyczne zastosowanie tego zjawiska fizycznego w żarówkach miało miejsce dopiero w pierwszej połowie XIX wieku. Żarówki fluorescencyjne przetwarzają 25% zużytej energii na światło.

DOPROWADZIŁO

Stanowią alternatywę dla żarówek żarnikowych, składają się z jednej lub więcej diod LED, zasilanych przez specjalny układ elektroniczny, którego zadaniem jest głównie obniżenie napięcia sieciowego do kilku woltów wymaganych przez diody LED. Światło jest wytwarzane w procesie fizycznym w złączu diody, zwanym „rekombinacją elektronowo-Lacuna”, który powoduje emisję fotonów o ściśle określonej barwie, w zależności od energii uwolnionej podczas rekombinacji. Monochromatyczne diody LED, takie jak czerwony, żółty, zielony i niebieski, a także wszystkie ich kombinacje, są teraz dobrze ugruntowane. Dopiero później udało się stworzyć diody LED, które wytwarzają białe światło; na przykład MT-G Easy White, który ma zastąpić standardowe reflektory halogenowe MR16, jest dostępny w 4 odcieniach bieli,o temperaturze barwowej od 2700 do 4000 kelwinów, najnowszy MK-R o mocy 200 lumenów na wat jest dostępny w 6 odcieniach bieli. Białe światło można również uzyskać poprzez zmieszanie emisji diod LED RGB, urządzeń wyprodukowanych około 2000 roku, składających się z trzech złączy emitujących światło zielone, niebieskie i czerwone; w tym przypadku światło białe uzyskuje się przez dodanie trzech kolorów podstawowych. Alternatywnie, niebieska dioda LED jest połączona z warstwą luminoforów emitujących żółte światło, a połączenie odpowiednich widm emisyjnych ponownie daje efekt białego światła. Niepokojące jest widmo emisyjne niektórych diod LED (zwłaszcza starszych i tańszych), nadmiernie niezrównoważone w stosunku do niebieskiego: ostatnie badania pokazują efekty biologiczne spowodowane przeznadmierna lub długotrwała ekspozycja na światło niebieskie, ze skutkami przejściowymi (trudności z zasypianiem) lub trwałymi (retinopatia fotochemiczna) w najbardziej wrażliwych częściach populacji, powoli, z utratą jasności, która spada do 20-30%. Z ekonomicznego punktu widzenia diody LED są droższe niż żarówki żarnikowe, ale żywotność diody LED, która wynosi około 60 000 godzin, jest znacznie dłuższa niż żywotność tradycyjnej żarówki. Zamiast tego zgłaszane są zastrzeżenia co do trwałości elektroniki zasilającej, wbudowanej w żarówki, niezbędnej do włączania i sterowania diodą LED: zwłaszcza w tańszych produktach,wielkość elementów elektronicznych i konstrukcja korpusu lampy nie do końca odpowiednie do rozpraszania ciepła mogą również znacznie skrócić żywotność zasilacza, a tym samym żarówki. Z energetycznego punktu widzenia diody LED są znacznie wydajniejsze niż żarówki żarnikowe, ponieważ 50% pochłoniętej energii wytwarza oświetlenie, a zatem ilość energii marnowanej w postaci promieniowania podczerwonego i ciepła uwalnianego do otoczenia jest bardzo mała w porównaniu do tradycyjne technologie oświetleniowe.Diody LED są znacznie wydajniejsze niż żarówki żarnikowe, ponieważ 50% pochłoniętej energii wytwarza światło, a zatem ilość energii marnowanej w postaci promieniowania podczerwonego i ciepła uwalnianego do otoczenia jest bardzo mała w porównaniu z tradycyjnymi technologiami oświetleniowymi.Diody LED są znacznie wydajniejsze niż żarówki żarnikowe, ponieważ 50% pochłoniętej energii wytwarza światło, a zatem ilość energii marnowanej w postaci promieniowania podczerwonego i ciepła uwalnianego do otoczenia jest bardzo mała w porównaniu z tradycyjnymi technologiami oświetleniowymi.

Lampa z żarnikami LED

Kolejną zaawansowaną technologią jest żarówka LED, estetycznie podobna do żarówki żarowej, ale z żarnikiem LED zamiast wolframu.

Świetlówka LED

Tuba LED ma wygląd świetlówek, z tą różnicą, że zamiast gazów szlachetnych zawiera wiele diod LED.

Polimery organiczne

Ta technologia, która w przyszłości może stać się dominująca, opiera się na tworzywach sztucznych (polimerach) zdolnych do emitowania światła na drodze elektroluminescencji w przypadku przejścia przez nią prądu elektrycznego. Szczególną klasą, ale nie jedyną, tych materiałów są diody OLED. Główne zalety to ekonomia eksploatacji, dobra skuteczność świetlna oraz możliwość obróbki korpusów w arkuszach o dowolnym kształcie. Mogą na przykład zasłaniać sufit lub ściany, generując rozproszone światło o różnych odcieniach, nieoślepiające i bez cieni. Dzięki tej technologii możliwe byłoby przekształcenie ponad 70% zużywanej energii elektrycznej na światło, ale w tej chwili system jest znacznie droższy w przeliczeniu na emitowany strumień niż inne systemy.

symbologia

Na schematach elektrycznych lampy są zwykle przedstawiane za pomocą symboli graficznych, istnieją dwa główne typy symboli, a są to:

Notatka

Powiązane przedmioty

Inne projekty

Wikicytaty zawiera cytaty z lub na żarówce Wikisłownik zawiera hasło słownikowe «żarówka» Wikimedia Commons zawiera obrazy lub inne pliki dotyczące żarówki Wikinews zawiera artykuł Środowisko: UE zatwierdza zakaz używania żarówek, 9 grudnia 2008

Zewnętrzne linki

Amarcords: Tabele mocowania żarówek, na amarcords.com. Pobrano 1 września 2021 (zarchiwizowane z oryginalnego adresu URL 5 października 2015). Informacja z Komisji Europejskiej, na ec.europa.eu.

Original article in Italian language