Lulja e çelësit - dhe dhoma e errët ndryshoi menjëherë, detajet e elementeve më të vogla të brendshme u bënë të dukshme. Kështu shpërndahet menjëherë energjia nga një pajisje e vogël, duke përmbytur gjithçka përreth me dritë. Çfarë ju bën të krijoni një rrezatim kaq të fuqishëm? Përgjigja fshihet në emrin e pajisjes së ndriçimit, e cila quhet llambë inkandeshente.
Historia e krijimit të elementëve të parë të ndriçimit
Origjina e llambave të para inkandeshente datojnë në fillim të shekullit të 19-të. Ose më mirë, llamba u shfaq pak më vonë, por efekti i shkëlqimit të platinit dhe shufrave të karbonit nën veprimin e energjisë elektrike tashmë është vërejtur. Dy pyetje të vështira u ngritën para shkencëtarëve:
- gjetja e materialeve me rezistencë të lartë të afta të nxehen nën ndikimin e rrymës në një gjendje emetimi drite;
- Parandalimi i djegies së shpejtë të materialit në ajër.
Kërkim dheshpikjet e shkencëtarit rus Alexander Nikolaevich Lodygin dhe amerikanit Thomas Edison.
Lodygin sugjeroi përdorimin e shufrave të karbonit si një element inkandeshent, të cilat ishin në një balonë të mbyllur. Disavantazhi i dizajnit ishte vështirësia e pompimit të ajrit, mbetjet e të cilit kontribuan në djegien e shpejtë të shufrave. Por megjithatë, llambat e tij u dogjën për disa orë dhe zhvillimet dhe patentat u bënë baza për krijimin e pajisjeve më të qëndrueshme.
Shkencëtari amerikan Thomas Edison, pasi u njoh me veprat e Lodygin, bëri një balonë efektive vakum, në të cilën vendosi një fije karboni të bërë nga fibra bambu. Edison gjithashtu siguroi bazën e llambës me një lidhje të filetuar të natyrshme në llambat moderne dhe shpiku shumë elementë elektrikë, të tillë si: një prizë, një siguresë, një çelës rrotullues dhe shumë më tepër. Efikasiteti i llambës inkandeshente Edison ishte i vogël, megjithëse mund të punonte deri në 1000 orë kohë dhe u përdor praktikisht.
Më pas, në vend të elementeve të karbonit, u propozua përdorimi i metaleve zjarrdurues. Filamenti i tungstenit i përdorur në llambat moderne inkandeshente u patentua gjithashtu nga Lodygin.
Pajisja dhe parimi i funksionimit të llambës
Dizajni i një llambë inkandeshente nuk ka ndryshuar rrënjësisht për më shumë se njëqind vjet. Ai përfshin:
- Një balonë e mbyllur hermetikisht që kufizon hapësirën e punës dhe është e mbushur me një gaz inert.
- Bazamenti që kaformë spirale. Shërben për të mbajtur llambën në prizë dhe për ta lidhur elektrikisht me pjesët që mbajnë rrymë.
- Përçuesit që përçojnë rrymë nga baza në spirale dhe e mbajnë atë.
- Spirale inkandeshente, ngrohja e së cilës krijon emetimin e energjisë së dritës.
Kur një rrymë elektrike kalon nëpër një spirale, ajo nxehet menjëherë deri në temperaturat më të larta deri në 2700 gradë. Kjo për faktin se spiralja ka një rezistencë të madhe aktuale dhe harxhohet shumë energji për të kapërcyer këtë rezistencë, e cila lirohet si nxehtësi. Nxehtësia ngroh metalin (volframi), dhe ai fillon të lëshojë fotone drite. Për shkak të faktit se balona nuk përmban oksigjen, tungsteni nuk oksidohet gjatë ngrohjes dhe nuk digjet. Një gaz inert i mban grimcat e nxehta metalike që të mos avullohen.
Sa është efikasiteti i një llambë inkandeshente
Efiçenca tregon se sa përqind e energjisë së shpenzuar konvertohet në punë të dobishme dhe çfarë jo. Në rastin e një llambë inkandeshente, efikasiteti është i ulët, pasi vetëm 5-10% e energjisë shkon për të emetuar dritë, pjesa tjetër lirohet si nxehtësi.
Efikasiteti i llambave të para inkandeshente, ku shufra e karbonit vepronte si filament, ishte edhe më e ulët në krahasim me pajisjet moderne. Kjo është për shkak të humbjeve shtesë për shkak të konvekcionit. Filamentet spirale kanë një përqindje më të ulët të këtyre humbjeve.
Efikasiteti i një llambë inkandeshente varet drejtpërdrejt nga temperatura e ngrohjes së spirales. Si standard, një spirale llambë 60 W nxehet deri në 2700 ºС, nëky efikasitet është vetëm 5%. Është e mundur të rritet vlera e ngrohjes në 3400 ºС duke rritur tensionin, por kjo do të zvogëlojë jetën e pajisjes me më shumë se 90%, megjithëse llamba do të shkëlqejë më shumë dhe efikasiteti do të rritet në 15%.
Është e gabuar të mendosh se një rritje e fuqisë së llambës (100, 200, 300 W) çon në një rritje të efikasitetit vetëm sepse ndriçimi i pajisjes është rritur. Llamba filloi të shkëlqejë më e ndritshme për shkak të fuqisë më të madhe të vetë spiralës dhe si rezultat i prodhimit më të madh të dritës. Por edhe kostot e energjisë janë rritur. Prandaj, efikasiteti i një llambë inkandeshente 100 W do të jetë gjithashtu brenda 5-7%.
Llojet e llambave inkandeshente
Llambat inkandeshente vijnë në dizajne të ndryshme dhe qëllime funksionale. Ato ndahen në pajisje ndriçimi:
- Përdorim i përgjithshëm. Këto përfshijnë llambat për përdorim shtëpiak me fuqi të ndryshme, të projektuara për tensionin e rrjetit prej 220 V.
- Dizajn dekorativ. Ata kanë lloje jo standarde të balonave në formë qirinjsh, sferash dhe formash të tjera.
- Lloji i ndriçimit. Llampa me ngjyra me fuqi të ulët për ndriçime shumëngjyrëshe.
- Destinacion lokal. Pajisjet e tensionit të sigurt deri në 40 V. Ato përdoren në tavolina prodhimi, për të ndriçuar vendet e punës së veglave të makinerisë.
- Veshje pasqyre. Llambat që krijojnë dritë drejtimi.
- Lloji i sinjalit. Përdoret për të punuar në panelet e kontrollit të pajisjeve të ndryshme.
- Për transport. Një gamë e gjerë llambash me rezistencë të shtuar ndaj konsumit dhe besueshmëri. Përmban një dizajn miqësor për përdoruesit për zëvendësim të shpejtë.
- Për prozhektorët. Llambat me fuqi të shtuar, që arrijnë deri në 10,000 W.
- Për pajisjet optike. Llambat për projektorë filmash dhe pajisje të ngjashme.
- Komunator. Përdoret si segmente të ekranit dixhital të instrumenteve matëse.
Anët pozitive dhe negative të llambave me filament
Pajisjet e ndriçimit të tipit inkandeshentë kanë karakteristikat e tyre. Pozitivët përfshijnë:
- ndezja e menjëhershme e spirales;
- siguria mjedisore;
- madhësi e vogël;
- çmim i drejtë;
- aftësia për të krijuar pajisje me fuqi të ndryshme dhe tension operativ si në AC ashtu edhe në DC;
- zhvillueshmëria e aplikimit.
Në negative:
- llambë inkandeshente me efikasitet të ulët;
- ndjeshmëri ndaj rritjeve të energjisë që shpëtojnë jetë;
- orë të shkurtra pune jo më shumë se 1000;
- rrezik zjarri i llambave për shkak të ngrohjes së fortë të llambës;
- dizajn i brishtë.
Llojet e tjera të pajisjeve të ndriçimit
Ka llamba ndriçimi, parimi i të cilave është thelbësisht i ndryshëm nga funksionimi i llambave inkandeshente. Këto përfshijnë shkarkimin e gazit dhe llambat LED.
Ka shumë llamba të harkut ose shkarkimit të gazit, por të gjitha ato bazohen në shkëlqimin e gazit kur shfaqet një hark midis elektrodave. Shkëlqimi ndodh në spektrin ultravjollcë, i cili më pas shndërrohet në i dukshëm për syrin e njeriut.duke kaluar nëpër shtresën e fosforit.
Procesi që ndodh në një llambë shkarkimi gazi përfshin dy faza të punës: krijimin e një shkarkimi të harkut dhe ruajtjen e jonizimit dhe shkëlqimit të gazit në llambë. Prandaj, të gjitha llojet e pajisjeve të tilla të ndriçimit kanë një sistem kontrolli aktual. Pajisjet fluoreshente kanë një efikasitet më të lartë se llambat inkandeshente, por janë të pasigurta sepse përmbajnë avujt e merkurit.
Pajisjet e ndriçimit LED janë sistemet më moderne. Efikasiteti i një llambë inkandeshente dhe një llambë LED është e pakrahasueshme. Në këtë të fundit, ajo arrin në 90%. Parimi i funksionimit të LED bazohet në shkëlqimin e një lloji të caktuar gjysmëpërçuesi nën ndikimin e tensionit.
Çfarë nuk i pëlqen një llambë inkandeshente
Jeta e një llambë të zakonshme inkandeshente do të shkurtohet nëse:
- Tensioni në rrjet mbivlerësohet vazhdimisht nga ai nominal, për të cilin është projektuar pajisja e ndriçimit. Kjo është për shkak të rritjes së temperaturës së funksionimit të trupit të ngrohjes dhe, si rezultat, avullimit të shtuar të aliazhit metalik, duke çuar në dështimin e tij. Edhe pse efikasiteti i llambës inkandeshente do të jetë më i madh.
- Tundni fort llambën gjatë funksionimit. Kur metali nxehet në një gjendje afër shkrirjes dhe distanca midis kthesave të spiralës zvogëlohet për shkak të zgjerimit të substancës, çdo lëvizje mekanike, e papritur mund të çojë në një qark ndër-kthesë të padukshëm për syrin. Kjo zvogëlon rezistencën e përgjithshme të spirales ndaj rrymës, kontribuon në ngrohjen më të madhe dhe të shpejtë të sajdjegie.
- Uji do të futet në balonën e ndezur. Në pikën e goditjes ndodh një ndryshim i temperaturës, i cili shkakton thyerjen e xhamit.
- Prekni gishtat mbi llambën e llambës halogjene. Një llambë halogjene është një lloj llambë inkandeshente, por ka një dalje dukshëm më të lartë të dritës dhe nxehtësisë. Kur preket, një njollë e padukshme yndyrore nga gishti mbetet në balonë. Nën ndikimin e temperaturës, yndyra digjet, duke formuar depozita karboni që pengojnë transferimin e nxehtësisë. Si rezultat, në pikën e kontaktit, xhami fillon të shkrihet dhe mund të shpërthejë ose bymehet, duke prishur regjimin e gazit brenda, gjë që çon në djegien e spirales. Llambat inkandeshente halogjene kanë efikasitet më të lartë se ato të zakonshmet.
Si të ndërroni llambën
Nëse llamba është djegur, por llamba nuk është shembur, atëherë mund ta zëvendësoni pasi të jetë ftohur plotësisht. Në këtë rast, fikeni fuqinë. Kur vidhosni llambën, sytë nuk kanë nevojë të drejtohen në drejtimin e saj, veçanërisht nëse nuk është e mundur të fikni energjinë elektrike.
Kur llamba shpërthen, por ruan formën e saj, këshillohet të merrni një leckë pambuku, ta palosni në disa shtresa dhe, duke e mbështjellë rreth llambës, përpiquni të hiqni xhamin. Më pas, duke përdorur pincë me doreza të izoluara, hiqni me kujdes bazën dhe vidhosni një llambë të re. Të gjitha veprimet duhet të kryhen me rrymë të fikur.
Përfundim
Përkundër faktit se efikasiteti i një llambë inkandeshente është një përqindje e vogël dhe ka gjithnjë e më shumë konkurrentë, ajo është e rëndësishme në shumë fusha të jetës. Ekziston edhe llamba më e vjetër, e cila punon vazhdimisht për më shumë se njëqind vjet. A nuk është ky një konfirmim dhe përjetësim i gjenialitetit të mendimit të një personi që përpiqet të ndryshojë botën?
