Що стосується штучних джерел світла. Штучні джерела світла та їх ефективність

Світло завжди оточує нас у природі. І сонячне світло, і місячне світло, і зоряне світло є найважливішими джерелами світла для життя людини. Але також через потребу в додатковому світлі люди навчилися власними силами створювати світло. Розуміння фундаментальної різниці між природним та штучним світлом є відправною точкою в описі природних та штучних джерел світла. Природні джерела світла існують у природі і знаходяться поза контролем людей. Вони включають сонячне світло, місячне світло, світло зірок, різних рослинних і тваринних джерел, радіолюмінесценцію, і, звичайно, вогонь.

Штучними джерелами світла можуть керувати люди. Приклади таких джерел- полум'я від згоряючих полін, язики полум'я масляного або газового пальника, електричні лампи, світло від фотохімічних реакцій та інших різних реакцій, наприклад світло від реакцій з вибуховими речовинами.
Через їхні очевидні переваги з точки зору доступності, безпеки, чистоти та можливості віддаленого управління, електричні лампи витіснили майже всі інші штучні джерела освітлення в житті людини. Однак, оскільки енергія, необхідна для роботи таких штучних джерел світла забезпечується в основному при споживанні природних ресурсів, ми приходимо до думки про те, що необхідно максимально можливо використовувати природні джерела світла.

Експлуатація природних джерел світла залишається однією з найбільших проблем у освітленні.

Дизайнери та архітектори докладають величезних зусиль з метою максимального використання джерел світла такого типу.

А ви знаєте, які характеристики мають ? Про них ви зможете дізнатися усі наші статті.

А світлодіодні джерела ультрафіолетового випромінювання можна прочитати. Спробуйте розібратися, в яких сферах лежить застосування таких джерел?

З практичної точки зору, джерела світла можуть бути класифіковані з погляду якостей світла, яке вони виробляють. Ці якості мають вирішальне значення для результату освітлення і повинні бути враховані в першу чергу при виборі джерела для освітлення.

Найбільш природне світло походить від сонця, також природне і місячне світло. Його походження робить його абсолютно чистим і він не споживає природні ресурси. У той же час штучні джерела для перетворення накопиченої енергії у світлову енергію зазвичай вимагають споживання природних ресурсів, таких як викопне паливо. Електричне освітлення з одного боку перевершує за всіма параметрами просте полум'я від згоряння деревини, газу, нафти, але і є джерелом забруднення. У той же час, електрика може бути отримана з природних джерел енергії, таких як вітер, гідро-, геотермальна і сонячна енергії.
Принцип роботи електричної лампи розжарювання визначає практично всі параметри світла, що створюється такою лампою. Загалом і в цілому, лампи розжарювання генерують світло за принципом розжарювання, при якому метал нагрівається доти, доки він не починає світитися.
У цей час більшість інших типів ламп випромінюють світло у вигляді складної системи хімічних реакцій, при перебігу яких електрична енергія перетворюється на світлову енергію.

При цьому виділення теплової енергії є побічним ефектом.

Ці процеси протікають у таких лампах щодо світла, що генерується, зазвичай більш ефективно, ніж у лампах розжарення — за рахунок складності та інших обмежень. Наприклад, флуоресцентна лампа генерує світло при подачі електричної напруги в газі, який у свою чергу випромінює ультрафіолетове випромінювання, яке остаточно перетворюється на видиме світло особливою речовиною, яка забезпечує необхідне свічення. Цей процес генерує світло приблизно на 400 відсотків ефективніше, ніж у випадку зі звичайними лампами розжарювання.

Що ж є штучні джерела світла?

Це технічні пристрої, які можуть мати різну конструкцію і при цьому служать для перетворення енергії різними способами. У джерелах світла зазвичай використовується електроенергія, однак у деяких випадках може використовуватися хімічна енергія або інший спосіб генерації світла. За великим рахунком, всі джерела світла діляться на два види: природні та штучні. Про других ми поговоримо у нашій сьогоднішній статті докладніше.

Історія розвитку штучних джерел світла бере свій початок ще в давнину. Найпершим джерелом світла був вогонь (полум'я) багаття. Однак згодом люди стали розуміти, що світло можна отримувати при спалюванні будь-яких смолистих порід дерева, причому у великих кількостях. Вже пізніше люди навчилися переносити джерела світла, перезаряджати пальним, а також встановлювати у будь-якому просторовому положенні.

Надалі для отримання джерел світла (штучних) люди почали використовувати газ. Протягом тривалого часу було потрібне газове освітлення. Головна особливість цього виду освітлення полягала в тому, що за його допомогою можна було висвітлювати великі міські вулиці або навіть цілі будинки. Пізніше для міського газового освітлення почали використовувати світильники. Люди стали вигадувати різні конструкції для того, щоб посилити віддачу світла та живлення. Спочатку це були ґноти, які, до речі, пізніше були вдосконалені шляхом додавання мінералів і просочення борною кислотою.

Подальший прогрес у галузі винаходу та використання штучних джерел світла був пов'язаний з тим, що була відкрита електрика, а також з'явилися джерела струму. Але й над електричними джерелами було проведено велику роботу, адже було зрозуміло, що з підвищення яскравості потрібно підвищення температури саме тієї області, що випромінює світло. А збільшення довговічності електричних джерел люди почали розміщувати робочі тіла у різних балонах.

Паралельно з розвитком ламп розжарювання, вже в епоху відкриття електрики почалися роботи з електродугових джерел світла, а також джерел світла на основі розряду, що тліє. Перші, своєю чергою, дозволили отримати дуже потужні потоки світла, а з допомогою інших джерел вдалося досягти надзвичайної економічності. До речі, сьогодні найяскравішими та найпотужнішими джерелами світла є лазери.

Джерела світла застосовуються у всіх галузях життєдіяльності людини. Від сфери застосування безпосередньо залежать і вимоги, які пред'являються до джерел світла (технічні, естетичні та економічні).

Розглянемо штучне джерело світла з прикладу світильника.

Світильник – штучне джерело світла, прилад, який перерозподіляє світло лампи усередині великих тілесних кутів, а також забезпечує кутову концентрацію потоку світла. Сфера застосування світильників досить велика; вони використовуються як для освітлення, так і як сигналізацію. До того ж, їх дуже часто використовують просто як декоративні предмети.










Найпершим із використовуваних людьми у своїй діяльності джерелом світла був вогонь багаття. З часом люди виявили, що більше світла може бути отримано при спалюванні смолистих порід дерева, природних смол, масел і воску. З точки зору хімічних властивостей подібні матеріали містять більший відсоток вуглецю і при згорянні частки вуглецю сильно розжарюються в полум'ї та випромінюють світло. Свічка Стародавній час Лучина


Газові ліхтарі Як паливо використовувався світильний газ, що отримується з жиру морських тварин (китів, дельфінів), пізніше стали використовувати бензол. Ідея використовувати газ для освітлення вулиць належала майбутньому королю Георгу IV, а тоді ще принцу Уельському. Перший газовий ліхтар був запалений у його резиденції Карлтон-Хауз. Через два роки – у 1807 році – газові ліхтарі з'явилися на Пелл-Мелл, яка стала першою у світі вулицею з газовим освітленням. Тоді запалений газ виходив з відкритого кінця газової труби. Незабаром, щоб захистити пальник, було споруджено металевий абажур з кількома отворами. До 1819 в Лондоні було прокладено 288 миль газових труб, які постачали газом 51 тисячу ліхтарів. Упродовж десяти наступних років більшість центральних вулиць найбільших англійських міст вже освітлювалися газом.


Подальший прогрес у галузі винаходу та конструювання джерел світла значною мірою був пов'язаний з відкриттям електрики та винаходом джерел струму. При нагріванні електричним струмом різних струмопровідних матеріалів з високою температурою плавлення вони випромінюють видиме світло і можуть бути джерелом світла тієї чи іншої інтенсивності. Такими матеріалами було запропоновано: графіт (вугільна нитка), платина, вольфрам, молібден, реній та його сплави. Електричні лампи розжарювання Електричні лампи розжарювання


У мм. Лодигін створює свою першу лампу розжарювання. Восени 1873 року лампочки Лодигіна спалахують на одній із вулиць Петербурга. Сучасник винахідника писав пізніше про цю знаменну подію: «Маса народу милувалася цим освітленням, цим вогнем з неба… Лодигін перший виніс лампу розжарювання з фізичного кабінету надвір» рік і вважають роком створення електричної лампи розжарювання. Просто були влаштовані перші лампочки Лодигіна. Вони нагадують сучасні лампочки. Зовнішньої оболонкою служила скляна куля, в яку вставлялися (через металеву оправу) два мідні стрижні, з'єднані з джерелом струму. Між стрижнями був укріплений вугільний стрижень або вугільний трикутник. Коли через такий провідник пропускався електричний струм, вугілля завдяки його великому опору розігрівалося і світилося. Спочатку А. Н. Лодигін не викачував повітря зі своїх ламп. Він поміщав у скляний балон лампи досить товстий вугільний стрижень і щільно, герметично, закупорював балон. При цьому, як вважав винахідник, весь кисень повітря, що залишилося всередині балона, швидко витратиться на окислення вугілля (тобто на його згоряння), а потім, коли в лампі не залишиться кисню, вугільний стрижень буде справно служити, не згоряючи і не руйнуючись. Проте випробування показали, що такі лампи все ж таки недовговічні. Вони горіли близько 30 хвилин. Тому пізніше повітря з ламп почало викачуватися. Свічка Яблучкова Складається з двох вугільних стрижнів, між якими виникає дуговий розряд. Лампа Лодигіна


Свічки Яблочкова з'явилися у продажу та почали розходитися у величезній кількості, кожна свічка коштувала близько 20 копійок і горіла 1½ години; після цього часу доводилося вставляти у ліхтар нову свічку. Згодом були придумані ліхтарі з автоматичною заміною свічок.копійок У лютому 1877 року електричним світлом були освітлені фешенебельні магазини Лувру. Потім Яблочкова свічки спалахнули і на площі перед будівлею оперного театру. Зрештою, у травні 1877 року вони вперше висвітлили одну з найкрасивіших магістралей столиці Avenue de lOpera. Мешканці французької столиці, які звикли до тьмяного газового освітлення вулиць та площ, на початку сутінків натовпами стікалися помилуватися гірляндами білих матових куль, встановлених на високих металевих стовпах. І коли всі ліхтарі спалахували яскравим і приємним світлом, публіка захоплювалася. Не менше захоплення викликало освітлення величезного паризького критого іподрому. Його бігова доріжка освітлювалася 20 дуговими лампами з відбивачами, а місця для глядачів 120 електричними свічками Яблочкова, розташованими у два ряди РОКУ Лувру іподрому


Вольфрамова спіраль, поміщена в колбу, з якої відкачано повітря, розігрівається під дією електричного струму. За більш ніж 120-річну історію ламп розжарювання їх було створено безліч від мініатюрних ламп для кишенькового ліхтарика до напівкіловатних прожекторних. Типова для ЛН світлова віддача Лм/Вт виглядає дуже непереконливо на тлі рекордних досягнень інших типів ламп. ЛН більшою мірою нагрівачі, ніж освітлювачі: левова частка живильної нитки розжарення електроенергії перетворюється не на світло, а на тепло Термін служби ЛН, як правило, не перевищує 1000 годин, що, за тимчасовими мірками, дуже небагато. Що ж змушує людей купувати (15 млрд на рік!) настільки неефективні та недовговічні джерела світла? Крім сили звички та вкрай низької початкової ціни причина цього в тому, що існує величезний вибір різних типів скляних колб ЛН. Сучасні лампи розжарювання


Електричний струм, проходячи через вольфрамову спіраль, нагріває його до високої температури. Нагріваючись, вольфрам починає світитися. Однак через високу робочу температуру атоми вольфраму постійно випаровуються з поверхні вольфрамової спіралі і осаджуються (конденсуються) на менш гарячих поверхнях скляної колби, обмежуючи термін служби лампи. У галогенній лампі навколишній вольфрам йод вступає в хімічну сполуку з атомами вольфраму, що випарувалися, перешкоджаючи осадженню останніх на колбі. Атоми вольфраму концентруються таким чином або на самій спіралі або поблизу неї. В результаті атоми вольфраму повертаються на спіраль, що дозволяє підвищити робочу температуру спіралі (для отримання більш яскравого світла), продовжити термін служби лампи. IRC- галогенні лампи (скорочення IRC означає «інфрачервоне покриття»). На колби таких ламп наноситься спеціальне покриття, яке пропускає видиме світло, але затримує інфрачервоне (теплове) випромінювання та відбиває його назад до спіралі. Завдяки цьому зменшуються втрати тепла і, як наслідок, збільшується ефективність лампи. При цьому інфрачервоне теплове споживання енергії знижується на 45%, а час життя подвоюється (у порівнянні зі звичайною галогенною лампою)






ГАЗОРОЗРАДНІ ДЖЕРЕЛА СВІТЛА АБО ЛАМПИ ХОЛОДНОГО СВІЧЕННЯ Робота таких ламп заснована на тому, що гази, в основному інертні, і пари різних металів випромінюють світло при проходженні через них електричного струму. Такий спосіб випромінювання світла називається електролюмінесценцією. При цьому кожен газ або пара світиться своїм кольором. Тому вони поряд з освітленням застосовуються для реклами та сигналізації.




Люмінесцентні лампи (ЛЛ) розрядні лампи низького тиску є циліндричною трубкою з електродами, в яку закачано пари ртуті. Під впливом електричного розряду пари ртуті випромінюють ультрафіолетові промені, які, своєю чергою, змушують нанесений на стінки трубки люмінофор випромінювати видиме світло. ЛЛ забезпечують м'яке, рівномірне світло, але розподілом світла в просторі важко керувати через велику поверхню випромінювання. Одна з головних переваг ЛЛ довговічність (термін служби до годинника). Завдяки економічності та довговічності ЛЛ стали найпоширенішими джерелами світла в офісах підприємств. У країнах з м'яким кліматом ЛЛ широко використовуються у зовнішньому освітленні міст. У холодних районах їхньому поширенню заважає падіння світлового потоку при низьких температурах. Якщо закрутити трубку ЛЛ в спіраль, ми отримаємо КЛЛ компактну люмінесцентну лампу. Люмінесцентні лампи є енергозберігаючими.




ОСНОВНИЙ НЕДОСТАТОК ЛАМП НОВОГО ПОКОЛІННЯ У тому, що вони містять пари ртуті, приблизно по 3-5 мг речовини кожна. Ртуть відноситься до першого класу небезпеки (надзвичайно небезпечна хімічна речовина). А система утилізації енергозберігаючих ламп у нашій країні не продумана. У країні практично немає підприємств, які б правильно утилізувати цю продукцію. Люди звикли викидати використані лампи разом із звичайним побутовим сміттям. У разі це неприпустимо. Найбільшу шкоду можуть завдати органічні сполуки ртуті, що утворюються після попадання хімічної речовини у навколишнє середовище разом із опадами. Неакуратне поводження з енергозберігаючими лампами може призвести до отруєння ртуттю. Наприклад, якщо ви випадково розіб'єте одну лампочку, - перевищення гранично допустимої концентрації ртуті в повітрі досягне 160 разів. Як наслідок, у людини уражаються нервова система, печінка, нирки та шлунково-кишковий тракт. Якщо ви випадково розкололи колбу енергозберігаючої лампи, негайно та ретельно провітріть приміщення. Крім того, лампочки нового покоління виробляють більш інтенсивні випромінювання, ніж звичайні. За даними Британської асоціації дерматологів, від цього можуть постраждати передусім люди з підвищеною світлочутливістю шкіри. Як стверджують вчені, використання енергозберігаючих ламп може завдати шкоди людині, яка має шкірні захворювання і призвести до раку шкіри, а також викликати мігрень і запаморочення у людей, які страждають на епілепсію.


Світлодіоди Напівпровідникові світловипромінюючі прилади Світлодіоди називають джерелами світла майбутнього. Досягнуті характеристики світлодіодів – світлова віддача до 25 Лм/Вт, термін служби годинника – вже забезпечили лідерство у світлосигнальній апаратурі, автомобільній та авіаційній техніці. Світлодіодні джерела світла стоять на порозі вторгнення на ринок загального освітлення, і це вторгнення доведеться пережити в найближчі роки.


Принцип роботи світлодіодів кардинально відрізняється від принципу роботи звичайної лампи розжарювання, струм проходить не ниткою, а через напівпровідниковий чіп. Саме тому для роботи світлодіодної лампи потрібний постійний струм. Світлодіоди червоного, зеленого та жовтого кольору вже давно використовуються, наприклад, у моніторах та телевізорах. З розвитком технологій з'явилася можливість виготовляти також блакитні світлодіоди (світлодіоди блакитного кольору). Спочатку поєднання світлодіодів червоного, зеленого та блакитного кольору використовувалося для створення білого світіння. Але завдяки швидкому технічному прогресу в галузі розвитку світлодіодів зараз білий колір можна отримати з 1 світлодіодом. Для цього блакитний світлодіод покривають жовтуватим флуоресцентним складом, колір, що отримується, буде з холодним відтінком через великий поток блакитного світла (аналогічно ситуації з денним світлом флуоресцентних ламп). Світлодіоди на відміну від стандартних ламп дають не розсіяне світло, а спрямоване, як і рефлектори, але при цьому кут пучка світла вже, ніж у галогенних ламп. Для його збільшення використовуються різні лінзи та дифузійні екрани. Кут 120 градусів можна отримати при використанні світлодіодів без корпусу, оскільки коли вони встановлені безпосередньо на плату без лінз.


Переваги використання світлодіодів: У світлодіодів висока світлова віддача Лм/Вт, тоді як у стандартних ламп вона становить 7-12 Лм/Вт. При цьому споживання енергії залишається досить низьким (40-100мВт), тому для освітлення потрібно лише кілька ламп. Світлодіодні лампи виробництва німецької компанії Paulmann (Паулманн) при високій світловіддачі споживають лише 1Вт електроенергії. Світлодіоди практично не виробляють тепло. Однак для потужних ламп використовуються тепловідведення, але тепло виділяється та розподіляється по дуже обмеженій площі. Термін служби світлодіодів складає тисячі годин, причому після закінчення цього часу, вони все ще працюватимуть, щоправда, будуть давати менше 50% від початкового світла. Це відповідає 11 рокам безперервного використання лампочки. Точна передача кольору завдяки відсутності УФ випромінювання. Стійкість до вібрації. Можливість використання довшого кабелю при постійному струмі або змінному струмі 50Гц. Світлодіоди все частіше використовують у світильниках, вони виступають як джерело світла, а не тільки як декоративне підсвічування. Приклади використання: На вулиці, у ванній кімнаті, на кухні, у коридорі, у вітальні.


Внаслідок світової кризи проблема енергозбереження стала в усьому світі ще більш актуальною. У зв'язку з цим у 27 країнах Євросоюзу з 1 вересня 2009 року вже заборонили продаж ламп розжарювання потужністю 100 і більше ват. А вже в 2011 році в країнах Європи планується ввести ембарго на продаж найбільш популярних у покупців 60-ти ватних лампочок. До кінця 2012 року планується повна відмова від ламп розжарювання. Конгрес США ухвалив закон про відмову від ламп розжарювання у 2013 році. Згідно з цими законами жителі Євросоюзу та США повністю перейдуть на енергозберігаючі джерела світла – люмінесцентні та світлодіодні лампи. В Україні, згідно з постановою уряду, припинення випуску та продажу ламп розжарювання очікується вже 2013 року.




При деяких хімічних реакціях, що з виділенням енергії, частина цієї енергії безпосередньо витрачається на випромінювання світла. Джерело світла залишається холодним (він має температуру навколишнього середовища). Це називається хемілюмінесценцією. Майже кожен з вас, мабуть, знайомий з ним. Влітку в лісі можна вночі побачити комаху світлячку. На тілі у нього "горить" маленький зелений "ліхтарик". Ви не обпечете пальців, спіймавши світлячка. Пляшечка, що світиться, на його спинці має майже ту ж температуру, що і навколишнє повітря. Властивістю світитися мають і інші живі організми: бактерії, комахи, багато риб, що мешкають на великій глибині. Часто світяться в темряві шматочки дерева, що гниє. Хемілюмінесценція


Способи випромінювання світла 1.Теплове випромінювання - випромінювання світла полум'ям багаття, Сонцем, дерев'яною лучиною, свічкою, електричними лампами розжарювання (лампа Лодигіна, свічка Яблочкова, газові ліхтарі, галогенні лампи) 2. Електролюмінесценція - лампи. 3.Катодолюмінесценція - свічення екрану телевізорів, осцилографів 4.Хемілюменесценція - свічення світлячків, гниючих дерев, риб. 5. Випромінювання напівпровідників при пропусканні через них струму – світлодіодні лампи


Вступ

лампа розжарювання енергозберігаючий люмінесцентний

Ми живемо у світі світла та створених ним зображень. Сонячне світло було початком життя і колискою Людини Землі. Свідомість людини стала визначатися її образним мисленням. Природне світло, народжене сонцем, створило для нас величезний світ відчуттів і дало нам можливість визначити своє ставлення до навколишнього світу, а світло штучне стало початком людської цивілізації.

Сьогодні електричне світло визначає якість нашого життя та комфортність стану людини. Погане світло, як і погані окуляри, може стати причиною втоми, дратівливості, поганого настрою та інших неприємних наслідків. Мистецтво освітлення намагаються осягнути мільйони людей, облаштовуючи своє житло та робоче місце. Приймаючись за покращення світлового комфорту та затишку у власному будинку чи квартирі, корисно мати хоча б найелементарніші відомості про світлотехніку та правила раціонального.

освітлення.

Поліпшення світлового комфорту в домашніх умовах і на роботі створює людині не тільки настрій, а й дозволяє довго зберігати працездатність; а правильний світловий дизайн і добре підібрана кольорова гама навколишнього середовища визначають внутрішній стан і допомагають зберегти здоров'я. Слід, звичайно, не забувати, що здоровий спосіб життя ми пов'язуємо зі світлою та приємною оку навколишньою обстановкою, яка створює нам запас міцності у всіх наших починаннях у житті.

Природне освітлення є для людини фізіологічно необхідним та найбільш сприятливим. Проте він може повною мірою забезпечити його нормальну життєдіяльність. Через це ще в давнину люди почали шукати до нього доповнення – штучне висвітлення.

Сьогодні як джерела штучного освітлення, як правило, виступають лампи розжарювання, люмінесцентні лампи або джерела світла, що використовують світлодіоди.


1. Розвиток технології ламп


Електричне світло інтернаціональне за місцем народження. У його відкритті та створенні брали участь видатні вчені та винахідники з багатьох країн світу. Перший етап розробки електричних джерел світла завдяки відкриттям та винаходам Деві, Вольта, Петрова, Мольєна, Габела, Адамаса, Шпренгеля, Ладигіна, Яблочкова, Дедриксона та інших завершився у 1879 р. Створенням Едісоном лампи розжарювання у звичному для нас конструктиві. Перші громадські установки електричного освітлення виникли наприкінці 19 століття країнах Західної Європи, в Америці та Росії. Електрична «свічка Яблочкова» викликала сенсацію в Парижі і була названа «російським світлом» Конкуренція ламп розжарювання з'явилася з розробкою покоління розрядних ламп у 30-х роках нашого століття: люмінесцентних і ртутних ламп, що мають дві видатні переваги: ​​у кілька разів висока енергоекономічність роботи.

Незважаючи на велику вартість, необхідність застосування для їх включення та роботи спеціальних пускорегулюючих апаратів (ПРА) та багато інших недоліків, ці лампи стали швидко витісняти лампи розжарювання, і в першу чергу це торкнулося областей промислового та вуличного освітлення. З 50-х років люмінесцентні лампи стали займати міцні позиції у висвітленні приміщень громадських будівель (класи та аудиторії, офіси, лікарні та ін.). Наприкінці 60-х розрядні лампи поповнилися новим класом - металогалогенні лампи, які, зберігаючи переваги ртутних ламп високого тиску (ДРЛ), відрізняються вищими показниками енергоекономічності та кольору. Найбільш широко ці лампи стали застосовуватися спочатку у висвітленні спортивних споруд (для забезпечення вимог ТБ – трансляцій). Вершиною в розробці енергоекономічних ламп слід вважати натрієві лампи високого тиску із жовто-золотистим світлом. Одна така лампа потужністю 400 Вт замінює лампу ДРЛ потужністю 1000 Вт та 10 ламп розжарювання по 300 Вт кожна. Через недостатню перенесення кольорів ці лампи в першу чергу застосовуються у вуличному освітленні.

Для розширення області застосування розрядних ламп у житлових та громадських будинках у 70-х роках були розроблені компактні люмінесцентні лампи (КЛЛ), у тому числі з таким же цоколем, як і у лампи розжарювання. Ввернувши таку лампу у звичайний світильник, можна знизити його потужність у 5-6 разів (наприклад, КЛЛ потужністю 13 Вт замінить лампу розжарювання потужністю 75 Вт). У ті ж роки для підсвічування експозицій на виставках та в музеях з'явилися галогенні лампи, що відрізняються від звичайних винятковою компактністю, в 1,5-2 рази більшою економічністю та терміном служби. Найбільш ефективні та безпечні лампи, розраховані на напругу 12В, хоча при мережній напрузі вони й вимагають встановлення знижувальних трансформаторів. Сьогодні дзеркальні галогенні лампи розжарювання стали ефективним та престижним джерелом світла у освітленні офісів, банків, ресторанів, магазинів та інших приміщень.

Сучасну історію джерел світла дивовижні за тривалістю роботи вічні лампи з новим принципом дії. Це так звані компактні безелектродні високочастотні люмінесцентні лампи типу QL потужністю 85 Вт і терміном служби 60 тис. годин, що не поступаються іншим характеристикам кращим розрядним лампам. Представлені на початку 90-х років фірмою Philips ці лампи знаходять все більше застосування, особливо в країнах північної Європи. Нещодавно вони були використані при модернізації освітлення великої навчальної аудиторії до Фінляндії. Автори проекту стверджують, що чергову заміну ламп буде проведено у 2025 році.

р. - винахід лампи розжарювання

р. - винахід автомобільної фари ближнього/дальнього світла

р. - використання ртутної лампи високого тиску

р. - використання люмінесцентної лампи

р. - створення лампи розжарювання «м'якого білого» кольору

р. - використання кварцової лампи розжарювання

р. - використання галогенної лампи

р. - винахід натрієвої лампи високого тиску

г.-впровадження металогалогенной лампи

р. - використання люмінесцентних ламп зниженої потужності

р. - використання еліпсоїдного відбивача

р. - використання дзеркальних ламп з фацетним відбивачем

р. - впровадження металогазової лампи низької потужності

р. - впровадження люмінесцентної лампи Biax в 40 Вт

р. - використання лампи (Halogen-IR™ PAR)

1991 р. - використання лампи (ConstantColor™ Presise)

1992 р. – впровадження компактної люмінесцентної лампи (Biax™Compact)

р. - винахід безелектродної люмінесцентної лампи (Genura)

р. - випуск компактної люмінесцентної гвинтової лампи (Heliax)


2. Види та джерела штучного освітлення. Їх переваги та недоліки


.1 Види штучного освітлення


Штучне освітлення може бути загальним(всі виробничі приміщення освітлюються однотипними світильниками, рівномірно розташованими над освітлюваною поверхнею та забезпеченими лампами однакової потужності) та комбінованим(До загального освітлення додається місцеве освітлення на роботах місць світильниками, що знаходяться у апарату, верстата, приладів тощо). Використання тільки місцевого освітлення неприпустимо, оскільки різкий контраст між яскраво освітленими і неосвітленими ділянками стомлює очі, уповільнює процес роботи і може спричинити нещасні випадки аварій.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, чергове, аварійне.

Робоче освітленняобов'язково у всіх приміщеннях та на освітлюваних територіях для забезпечення нормальної роботи людей та руху транспорту.

чергове освітленнявключається за робочий час.

Аварійне освітленняпередбачається для забезпечення мінімальної освітленості у виробничому приміщенні у разі раптового відключення робочого освітлення.

У сучасних багатопрогонових одноповерхових будинках без світлових ліхтарів з одним бічним склінням у денний час доби застосовують одночасно природне та штучне освітлення (сумісне освітлення). Важливо, щоб обидва види освітлення гармонували одне з одним. Освітлювальні прилади становлять найчисленнішу групу електроприладів у кожному будинку. Джерела світла є важливим елементом побуту.

.2 Джерела штучного висвітлення. Їх переваги та недоліки


Всі сучасні лампи можна класифікувати за трьома основними ознаками: це тип цоколя, спосіб отримання світла і напруга, від якого вони працюють. Почнемо з найголовнішого – способу отримання світлового потоку. Саме від нього повною мірою залежить здатність лампи споживати певну кількість електричної енергії. Розглянемо докладніше деякі особливості цих ламп освітлення.

Лампи розжарювання

Лампи розжарювання (рис. 1)відносяться до класу теплових джерел світла. Незважаючи на використання більш технологічних видів ламп, залишаються одними з наймасовіших і найдешевших джерел світла, особливо в побутовому секторі.



Дія цих ламп заснована на нагріванні спіралі струмом, що проходить через неї, до температури 3000 градусів. Колби ламп потужністю від 40 Вт і більше наповнені інертними газами – аргоном чи криптоном. Побутові лампи бувають потужністю 25 – 150 Ватт. Лампи потужністю до 60 Ватт із зменшеним цоколем називаються міньйонами. Перевірити справність лампи можна тестером, спіраль повинна мати певний опір. У світильника з лампою розжарювання можливо всього дві несправності: 1. Перегорела лампа 2. Відсутня контакт в електропроводці, внаслідок чого на цоколь не подається напруга.

Переваги: Прості за конструкцією, надійні, не мають додаткових пристроїв при включенні, практично не залежать від температури навколишнього середовища, миттєво запалюються.

Недоліки: Мають не дуже великий термін служби, близько 1000 годин

Лампи люмінесцентні

Люмінесцентні лампи (мал. 2)відносяться до газорозрядних ламп низького тиску. Можуть бути різної форми: прямі, трубчасті, фігурні та компактні (КЛЛ). Діаметр трубки не пов'язаний із потужністю лампи, яка може досягати 200 Вт. Трубчасті лампи мають двоштиркові типи цоколів залежно від відстані між штирьками: G-13 (відстань - 13 мм) для ламп діаметром 40 мм та 26 мм та G-5 (відстань - 5 мм) для ламп діаметром 16 мм.



Компактна люмінісцентна лампа (КЛЛ) (рис. 3)- люмінесцентна лампа, яка має вигнуту форму колби, що дозволяє розмістити її у світильнику невеликих розмірів. Такі лампи можуть мати вбудований електронний дросель (ЕПРА), можуть бути різної форми та різної довжини. Застосовуються або у спеціальних типах світильників або для заміни ламп розжарювання у звичайних типах світильників (лампи потужністю до 20Вт, які вкручуються у різьбовий патрон або через адаптер).

Люмінесцентні лампи вимагають роботи спеціального пристрою – пускорегулюючого апарату (дроселя). Більшість зарубіжних ламп можуть працювати як із звичайними (з дроселем), так і з електронними пускорегулюючими апаратами (ЕПРА). Але деякі з них призначені лише для одного виду ПРА.

Світильники з ЕПРА мають такі переваги: ​​лампа не мерехтить, краще запалюється, не шумить (шум від дроселя), легше за вагою, економить електроенергію (втрати потужності в ЕПРА набагато нижчі, ніж у ПРА).

Змінюючи види люмінофора, можна змінювати колірні характеристики ламп. Літери, що входять до найменування люмінісцентних ламп, означають:

Л – люмінесцентна, Б – біла, ТБ – тепло-біла, Д – денна, Ц – з покращеною кольоропередачею. Цифри 18, 20, 36, 40, 65, 80 позначають номінальну потужність у ватах. Наприклад, ЛДЦ-18 - лампа люмінесцентна, денна, з покращеною передачею кольору, потужністю 18 Вт.



Світильник з люмінесцентними лампами працює наступним чином (мал. 4) – трубчаста лампа заповнена аргоном та парами ртуті. Стартер необхідний для пуску лампи, потрібно на короткий час прогріти електроди, струм, що тече через дросель і стартер значно збільшується, нагріває біметалеву пластину стартера, електроди лампи прогріваються, контакт стартера розмикається, струм у ланцюзі зменшується, на дроселі утворюється короткочасна велика напруга, його накопичена енергії вистачає на те, щоб пробити газ у колбі лампи. Далі струм йде через дросель і лампу, причому 110 Вольт падає на дроселі, а 110 Вольт на лампі. Пари ртуті за допомогою люмінофора створюють свічення, яке сприймається оком людини. Дросель майже не споживає енергію, енергію, яку він бере при намагнічуванні, він майже повністю повертає при розмагнічуванні, при цьому марно завантажуються дроти, щоб розвантажити мережу використовується конденсатор С. Обмін енергією відбувається не між мережею та дроселем, а між дроселем та конденсатором. Наявність конденсатора знижує ККД лампи, без нього ККД 50-60%, з ним – 95%. Конденсатор, який підключений паралельно до стартера, використовується для захисту від радіоперешкод.



Несправність люмінесцентного світильника може полягати в порушенні електричного контакту у схемі світильника або у виході з ладу одного з елементів світильника. Надійність контактів перевіряється візуальним оглядом та перевіркою тестером.

Працездатність лампи або пускорегулюючої апаратури перевіряється шляхом послідовної заміни всіх елементів на свідомо справні.

Типові несправності світильників із люмінесцентними лампами

НесправністьПричинаСпосіб усуненняСпрацьовує захист під час увімкнення світильника1. Пробій конденсатора, що компенсує (від радіоперешкод) на вході світильника. 2. Замикання в ланцюзі за автоматом.1. Замінити конденсатор. 2. Перевірити напругу на контактах патронів та стартера. 3. Замінити лампу на справну. 4. Перевірити цілісність спіралей лампи. Лампа не запалюється. На патроні світильника з боку мережі немає напруги, низька напруга мережі. Перевірити індикатором або тестером наявність і значення напруги живлення. Поганий контакт між штирями лампи та контактами патрона або між штирями стартера та контактами тримача стартера. 2. Несправність лампи, обрив чи перегорання спіралей. 3. Несправність стартера – стартер не замикає ланцюг розжарювання електродів лампи. 4. Несправність у електричній схемі світильника. 5. Несправний дросель.1. Ворушити в сторони лампу та стартер. 2. Встановити справно лампу. 3. Якщо відсутнє свічення у стартері, замініть стартер. 4. Перевірити всі з'єднання електричної схеми. 5. Якщо обриву проводів, порушення контактних з'єднань і помилок в електричній схемі не виявлено, то, несправний дросель. Лампа не запалюється, кінці лампи світяться. Несправний стартер. Замінити стартер. . Помилки у електричній схемі. 2. Замикання в електричному ланцюзі чи патроні, що може закорочувати лампу. 3. Замикання виводів електродів лампи.1. Лампи вийняти та вставити, поміняти місцями кінці. Якщо світиться електрод, що раніше не світиться, то лампа справна. 2. Якщо свічення відсутнє на тому ж кінці лампи, перевірити, чи є замикання в патроні з боку електрода, що не світиться. 3. Якщо замикання не виявлено, перевірити схему з'єднань. 4. Замінити лампу Лампа не блимає і не запалюється, свічення є на обох кінцях електродів.1. Помилка у електричній схемі. 2. Несправність стартера (пробою конденсатора для придушення радіоперешкод або залипання контактів стартера). Замінити стартер. Лампа блимає і не запалюється1. Несправний стартер. 2. Помилки у електричній схемі. 3. Низька напруга мережі.1. Перевірити тестером напругу мережі. 2. Замінити стартер. 3. Замінити лампу. При включенні лампи на її кінцях спостерігається помаранчеве свічення, через деякий час свічення зникає і лампа не запалюється. Несправна лампа, в лампу потрапило повітря Необхідно замінити лампу. Необхідно замінити лампу. 2. Якщо миготіння продовжується, замінити стартер.При включенні лампи перегорають спіралі її електродів.1. Несправність дроселя (порушена ізоляція або міжвиткове замикання в обмотці). 2. В електричній схемі є замикання корпус.1. Перевірити електричну схему. 2. Перевірити ізоляцію дротів. 3. Перевірити в електричній схемі замикання на корпус світильника. Лампа запалюється, але через кілька годин роботи з'являється почорніння її кінців. Замикання на корпус світильника у електричній схемі. 2. Несправність дроселя.1. Перевірити замикання на корпус, перевірити ізоляцію проводки. 2. Тестером перевірити величину пускового і робочого струму, якщо ці величини перевершують нормальні значення, замінити дросель. Несправна лампа. 2. Сильні коливання напруги мережі. 3. Поганий контакт у з'єднаннях. 4. Лампа охоплює магнітні силові лінії розсіювання дроселя.1. Необхідно замінити лампу. 2. Перевірити напругу мережі. 3. Перевірити контактні з'єднання. 4. Замінити дросель.

Переваги: У порівнянні з лампами розжарювання економічніше і довговічніше, мають хорошу світлопередачу. Термін служби до 10000 годин у імпортних ламп та до 5000-8000 годин у вітчизняних. Зручно використовувати там, де лампа ввімкнена багато годин.

Недоліки: При температурі нижче 5 градусів важко запалюються і можуть горіти тьмяніше.

Газорозрядні лампи ДРЛ



Лампи ДРЛ(дугові ртутні з люмінофором (Рис. 5,6), це розрядні лампи високого тиску. Завдяки додатковим електродам і резисторам, розміщеним у колбі, лампа не потребує запалювального пристрою, включається в мережу з індуктивним ПРА і запалюється безпосередньо від напруги 220 Вольт, конденсатор необхідний зменшення сили струму.

Після включення лампи вона запалюється, світловий потік, що створюється лампою, поступово збільшується, процес розгоряння триває 7 – 10 хвилин. При зникненні напруги лампа гасне. Гарячу лампу запалити неможливо, необхідно її повне охолодження, після вимкнення її можна повторно запалити лише через 10-15 хвилин. Бувають потужністю від 80 до 250 Ватів.

Ремонт світильників з лампами ДРЛ полягає у виявленні елемента, що вийшов з ладу, і заміні його на свідомо справний.

Переваги: значно економічніші за лампи розжарювання, нечутливі до змін температури, тому їх зручно використовувати при освітленні на вулиці, термін служби до 15000 годин.

Недоліки: низька передача кольору, пульсація світлового потоку, чутливість до коливань напруги в мережі.

Галогенні лампи

Галогенні лампи розжарювання(рис. 7) відносяться до класу теплових джерел світла, світлове випромінювання яких є наслідком нагрівання спіралі лампи струмом, що проходить через нього. Наповнена газовою сумішшю, до складу якої входять галогени (зазвичай йод чи бром). Це надає світла яскравості, насиченості, і їх можна застосовувати в точкових джерелах світла.



Краще застосовувати лампи відомих фірм – галогенні лампи випромінюють ультрафіолетові промені, що шкідливо для очей. У лампах відомих фірм є спеціальне покриття, що не пропускає ультрафіолет.

У разі виникнення несправності виміряти напругу на цоколі світильника, якщо напруга в нормі - замінити лампу. Якщо напруги на цоколі світильника немає – несправність у трансформаторі чи контактній частині електротехнічної арматури.

Переваги: Термін служби 1500-2000 годин, мають стабільність світлового потоку на протязі всього терміну служби, менші розміри колби в порівнянні з лампами розжарювання. При однаковій з лампою розжарювання потужності світлова віддача у 1,5-2 рази більша.

Недоліки: Небажані зміни напруги мережі, при зниженні напруги зменшується температура спіралі та знижується термін служби лампи.

Енергозберігаючі лампи

Енергозберігаючі лампи (рис. 8)призначені для експлуатації в освітлювальних приладах житлових, офісних, комерційних, адміністративних та промислових приміщень, декоративних освітлювальних установках.



Їх можна використовувати в будь-якому світильнику як замінник ламп розжарювання. Енергозберігаючі лампи є різновидом газорозрядних ламп низького тиску, а саме компактних люмінесцентних ламп (КЛЛ).

Потужність енергозберігаючих ламп приблизно в п'ять разів менша, ніж ламп розжарювання. Тому рекомендується вибирати потужність енергозберігаючих ламп, виходячи із співвідношення 1:5 до ламп розжарювання.

Основними параметрами таких ламп є колірна температура, розмір цоколя та коефіцієнт передачі кольору. Колірна температура визначає колір свічення енергозберігаючої лампи. Виражається за шкалою Кельвіна. Чим нижча температура, тим колір свічення ближче до червоного.

Енергозберігаючі лампи мають різні кольори світіння - біле тепле світло, холодне біле, денне світло. Рекомендується вибирати потрібний колір, виходячи з інтер'єру квартири чи будинку та особливостей зору людей, які там знаходяться. Холодне біле світло має позначення 6400К. Таке освітлення яскраво-біле і найкраще підходить для офісних приміщень. Природне біле світло має позначення 4200К і близьке до природного освітлення. Такий колір може підійти для дитячої кімнати та вітальні. Біле тепле світло - трохи жовте і має позначення 2700К. Він найбільш близький до лампи розжарювання, найкраще підходить для відпочинку, може використовуватися на кухні та в спальні. Більшість людей для квартири вибирають теплий колір.

Якщо в енергозберігаючій лампі з'являються мерехтіння, це говорить про несправність пристрою, лампа або слабо вкручена, або несправна і підлягає заміні.

Переваги: Служать у 8 разів довше, ніж звичайні лампи розжарювання, на 80% менше споживають електроенергії, дають у 5 разів більше світла при рівному споживанні енергії, можуть працювати в постійному режимі в місцях, де потрібно освітлення протягом усієї доби, менш чутливі до трясіння і вібраціям, що слабко нагріваються, не гудуть і не мерехтять.

Недоліки: Повільно розігріваються (близько двох хвилин), не можна використовувати у відкритих вуличних світильниках (не працюють при температурі нижче 15 градусів С), не можна використовувати з регуляторами освітленості (димерами) та датчиками руху.

Світлодіодні лампи.

Світлодіодні лампи(Мал. 9) є ще одним джерелом світла нового покоління.


Як джерело світла у таких лампах служать світлодіоди. Світлодіод випромінює світло під час проходження через нього електричного струму.

Світлодіодні лампи основного освітлення складаються з розсіювача, світлодіода або набору світлодіодів, корпусу, радіатора охолодження, блоку живлення, цоколя. Велике значення має радіатор охолодження, оскільки світлодіоди та блок живлення гріються. Якщо радіатор маленький або неякісно зроблений, такі лампи швидше виходять з ладу (зазвичай виходить з ладу блок живлення). Блок живлення перетворює змінну напругу 220В на постійний струм для живлення світлодіодів.

Випускаються під набої GU5.3, GU10, E14, E27. Пропонуються лампи м'якого теплого світла (2600-3500К), нейтрального білого (3700-4200К) та холодного білого (5500-6500K). Є світлодіодні лампи з керованою яскравістю (за допомогою димера для ламп розжарювання), але вони коштують дорожче.

Переваги: Економічність (витрати на електроенергію в порівнянні з лампами розжарювання менше в 10 разів), великий термін служби (20000 годин і вище), при виробництві використовуються безпечні компоненти (не містять ртуті), стійкі до стрибків напруги, не вимагають розігріву (на відміну від енергозберігаючих ламп).

Недоліки: Досить висока ціна, світлодіоди поступово втрачають яскравість, не можуть працювати при температурі вище 100 градусів С (гарячі шафи і т.д.).


Висновок


Численні види ламп мають різну природу світла та експлуатуються у неоднакових умовах. Щоб розібратися, якого типу лампа повинна стояти в тому чи іншому місці та які умови її підключення, необхідно коротко вивчити основні види освітлювальної апаратури.

Всі лампи мають одну загальну частину: цоколь, за допомогою якого вони з'єднуються з проводами освітлення. Це стосується ламп, у яких є цоколь з різьбленням для кріплення в патроні. Розміри цоколя та патрона мають строгу класифікацію. Необхідно знати, що в побутових умовах застосовують лампи з 3 видами цоколів: маленьким, середнім та великим. Технічною мовою це означає Е14, Е27 і Е40. Цоколь, або патрон, Е14 часто називають «міньйон» (в гер. з фр. - «Маленький»).

Найпоширеніший розмір – Е27. Е40 використовують при вуличному висвітленні. Лампи цього маркування мають потужність 300, 500 та 1000 Вт. Цифри у назві позначають діаметр цоколя у міліметрах. Крім цоколів, які вкручуються в патрон за допомогою різьблення, є інші види. Вони штиркового типу і називаються G-цоколями. Використовуються в компактних люмінесцентних та галогенних лампах для економії місця. За допомогою 2 або 4 штирьків лампа кріпиться в гнізді світильника. Видів G-цоколів багато. Основні з них: G5, G9, 2G10, 2G11, G23 та R7s-7. На світильниках та лампах завжди вказується інформація про цоколя. При виборі лампи потрібно порівнювати ці дані. Потужність лампи – одна з найважливіших характеристик. На балоні чи цоколі виробник завжди вказує потужність, від якої залежить світність лампи. Це не рівень світла, який вона випромінює. У лампах різної природи світла потужність має несхоже значення.

Наприклад, енергозберігаюча лампа при вказаній потужності 5 Вт світитиме не гірше за лампу розжарювання 60 Вт. Те саме стосується і люмінесцентних ламп. Світність лампи обчислюється в люменах. Як правило, це не вказується, тому при виборі лампи необхідно орієнтуватися на поради продавців.

Світловіддача означає, що на 1 Вт потужності лампа дає стільки люмен світла. Очевидно, що енергозберігаюча компактна люмінесцентна лампа в 4-9 разів економічніша, ніж розжарювання. Можна легко підрахувати, що стандартна лампа 60 Вт дає приблизно 600 лм, тоді як компактна має таке ж значення при потужності 10-11 Вт. Так само вона буде економічнішою з енергоспоживання.


Список використаної літератури


1. www.electricdom.ru

2. http://ua.wikipedia.org/wiki/.

. «Абетка освітлення», авт. В.І. Петров, видавництво «ВІГМА» 1999 р.

4. Дягілєв Ф.М. «З історії фізики та життя її творців», М. Просвітництво, 1996

Малінін Г. Винахідник "російського світла". - Саратов: Приволзьке кн. вид-во, 1999 р.


Репетиторство

Потрібна допомога з вивчення якоїсь теми?

Наші фахівці проконсультують або нададуть репетиторські послуги з цікавої для вас тематики.
Надішліть заявкуіз зазначенням теми прямо зараз, щоб дізнатися про можливість отримання консультації.

Існують природні, чи природні, джерела світла. Це Сонце, зірки, атмосферні електричні розряди (наприклад, блискавка). Місяць також зараховують до джерел світла, хоча правильніше було б віднести його до відбивачів світла, так як він сам світло не випромінює, а лише відбиває падаючі на неї сонячні промені. Природні джерела світла існують у природі незалежно від людини.

Джерела світла. Люмінесцентна пампа: 1 – контакти; 2 - скляна трубка, зсередини покрита люмінофором та наповнена інертним газом. Лампа розжарювання: 1 – балон; 2 - нитка розжарення; 3 – тримач; 4 – цоколь. Ртутна газорозрядна лампа.

Електрична дуга також може бути джерелом світла.

Але є безліч джерел світла, створюваних людиною. Це тіла, речовини та пристрої, в яких енергія будь-якого виду за певних умов, що залежать від людини, перетворюється на світло. Найпростіші та найдавніші з них - багаття, факел, скіпка. У стародавньому світі (Єгипті, Римі, Греції) як світильники використовували судини, наповнені тваринним жиром. У посудину опускали гніт (шматок мотузки або скручену в джгут ганчірку), який просочувався жиром і горів досить яскраво.

Надалі, аж до кінця XIX ст., основними джерелами світла служили свічки, олійні та гасові лампи, газові ліхтарі. Багато з них (наприклад, свічки та гасові лампи) дожили до наших днів. Всі ці джерела світла засновані на спалюванні горючих речовин, тому ще називають тепловими. У таких джерелах світло випромінюють дрібні розпечені тверді частинки вуглецю. Їхня світлова віддача дуже мала - всього близько 1 лм/Вт (теоретична межа для джерела білого світла близько 250 лм/Вт).

Найбільшим винаходом у галузі освітлення було створення 1872 р. російським ученим А. М. Лодигіним електричної лампи розжарювання. Лампа Лодигіна являла собою скляну посудину з поміщеним усередину її вугільним стрижнем; повітря з судини відкачувалося. При пропущенні стрижнем електричного струму стрижень розігрівався і починав світитися. У 1873 - 1874 роках. А. Н. Лодигін проводив досліди з електричного освітлення кораблів, підприємств, вулиць, будинків. У 1879 р. американський винахідник Т. А. Едісон створив зручну для промислового виготовлення лампу розжарювання з вугільною ниткою. З 1909 р. стали застосовувати лампи розжарювання із зигзагоподібно розташованим вольфрамовим дротом (нитка розжарювання), а через 3–4 роки вольфрамову нитку почали виготовляти у вигляді спіралі. Тоді ж з'явилися перші лампи розжарювання, наповнені інертним газом (аргоном, криптоном), що значно підвищило термін їхньої служби. З початку XX ст. електричні лампи розжарювання завдяки економічності та зручності в експлуатації починають швидко та повсюдно витісняти інші джерела світла, засновані на спалюванні горючих речовин. Нині лампи розжарювання стали наймасовішими джерелами світла.

Всі численні різновиди ламп розжарювання (понад 2000) складаються з однакових частин, що відрізняються розмірами та формою. Пристрій типової лампи розжарювання показано малюнку. Усередині скляної колби, з якої відкачано повітря, на скляному або керамічному штенгелі за допомогою тримачів із молібденового дроту закріплена спіраль із вольфрамового дроту (тіло розжарення). Кінці спіралі прикріплені до вводів. У процесі збирання з колби лампи через штенгель відкачують повітря, після чого її наповнюють інертним газом і заварюють штенгель. Для кріплення в патроні та підключення до електричної мережі лампу постачають цоколем, до якого підводять вводи.

Лампи розжарювання розрізняють по сферах застосування (освітлювальні загального призначення, для фар автомобілів, проекційні, прожекторні тощо); за формою тіла розжарення (з плоскою спіраллю, біспіральні та ін); за розмірами колби (мініатюрні, малогабаритні, нормальні, великогабаритні). Наприклад, у надмініатюрних ламп довжина колби менше 10 мм і діаметр менше 6 мм, у великогабаритних ламп довжина колби досягає 175 мм і більше, а діаметр більше 80 мм. Лампи розжарювання виготовляють на напруги від часток до сотень вольт, потужністю до десятків кіловат. Термін служби ламп розжарювання від 5 до 1000 год. Світлова віддача залежить від конструкції лампи, напруги, потужності та тривалості горіння та становить 10–35 лм/Вт.

У 1876 р. російський інженер П. Н. Яблочков винайшов дугову вугільну лампу змінного струму. Цей винахід започаткував практичне використання електричного заряду для цілей освітлення. Створена П. Н. Яблочковим система електричного освітлення на змінному струмі із застосуванням дугових ламп – «російське світло» – демонструвалася на Всесвітній виставці в Парижі в 1878 р. і мала винятковий успіх; Незабаром у Франції, Великобританії, США були засновані компанії з її використання.

Починаючи з 30-х років. XX ст. набувають поширення газорозрядні джерела світла, в яких використовується випромінювання, що виникає при електричному розряді в інертних газах або парах різних металів, особливо ртуті та натрію. Перші зразки ртутних ламп у СРСР були виготовлені у 1927 р., а натрієвих ламп – у 1935 р.

Газорозрядні джерела світла являють собою скляну, керамічну або металеву (з прозорим вікном) оболонку циліндричної, сферичної або іншої форми, що містить газ, а іноді кілька парів металів або інших речовин. В оболонку впаяно електроди, між якими і виникає електричний розряд.

Найбільш широко для освітлення будівель і споруд застосовуються люмінесцентні лампи, в яких ультрафіолетове випромінювання електричного розряду в парах ртуті перетворюється за допомогою особливої ​​речовини - люмінофора - у видиме, тобто світлове, випромінювання. Світлова віддача у термін служби люмінесцентних ламп у кілька разів більша, ніж ламп розжарювання того ж призначення. Серед подібних джерел світла найбільшого поширення набули ртутні люмінесцентні лампи. Виконується така лампа у вигляді трубки зі скла з нанесеним на її внутрішню поверхню шаром люмінофора. З двох кінців у трубку впаяно вольфрамові спіральні електроди для збудження електричного розряду. У трубку ж вводять краплю ртуті та трохи інертного газу (аргону, неону та ін.), який збільшує термін служби та покращує умови виникнення електричного розряду. При підключенні лампи до джерела змінного струму між електродами лампи виникає електричний струм, що збуджує ультрафіолетове світіння парів ртуті, яке викликає свічення люмінофорного шару лампи. Світлова віддача люмінесцентних ламп досягає 75-80 лм/Вт. Потужність їх коливається не більше від 4 до 200 Вт. Термін служби перевищує 10 тис. год. Довжина люмінесцентних ламп становить від 130 до 2440 мм. За формою трубки розрізняють лампи прямі, V-подібні, W-подібні, кільцеві, свічкоподібні. Такі лампи широко застосовуються для освітлення приміщень, в копіювальних апаратах, світловій рекламі і т. д. Для освітлення автострад застосовують натрієві лампи зі світловою віддачею до 140 лм/Вт. Вулиці освітлюються зазвичай ртутними лампами зі світловою віддачею 80-95 лм/Вт. Для газорозрядних джерел світла крім високої світлової віддачі характерні простота та надійність в експлуатації.

Абсолютно новий тип джерела світла є лазерами, які дають світлові пучки з гострою спрямованістю, виключно яскраві і однорідні за кольором. А майбутнє освітлювальних приладів лежить за світлодіодами.



Останні матеріали розділу:

Дати та події великої вітчизняної війни
Дати та події великої вітчизняної війни

О 4-й годині ранку 22 червня 1941 року війська фашистської Німеччини (5,5 млн осіб) перейшли кордони Радянського Союзу, німецькі літаки (5 тис) почали...

Все, що ви повинні знати про радіацію Джерела радіації та одиниці її виміру
Все, що ви повинні знати про радіацію Джерела радіації та одиниці її виміру

5. Дози випромінювання та одиниці виміру Дія іонізуючих випромінювань є складним процесом. Ефект опромінення залежить від величини...

Мізантропія, або Що робити, якщо я ненавиджу людей?
Мізантропія, або Що робити, якщо я ненавиджу людей?

Шкідливі поради: Як стати мізантропом і всіх радісно ненавидіти Ті, хто запевняє, що людей треба любити незалежно від обставин або...