ממה מורכבת נורת ליבון - מעגל ומכשיר

ליצירת תאורה מלאכותית משתמשים לעיתים קרובות במנורת ליבון קונבנציונאלית. אלמנט זה מוכר לכולם עוד מימי ברית המועצות. נורת זכוכית, מחסנית וספירלה הם החלקים הגלויים העיקריים של המוצר. איך עובד מנורת ליבון מבפנים מעניין גם עבור אדון טירון וגם עבור איש מקצוע.

ההיסטוריה של המצאת הנורה

המוצר תוכנן ושוכלל על ידי מדענים רבים בתקופות שונות. את הקשת החשמלית הראשונה הצית המדען V.V. Petrov. בשנת 1802. ההמצאה כללה שני מוטות פחמן שחוברו לעמודי הסוללה הגלוונית. ברגע התקרבותם נוצרה פריקה חשמלית, וקשת זוהרת נוצרה מעל האלמנטים. השימוש במנורה כזו בחיי היומיום היה בלתי אפשרי ממספר סיבות - אי הנוחות של העיצוב, השחיקה המהירה של מוטות הפחם. אך מדעני העולם החלו להבין ממה להכין מנורה.

כעבור 70 שנה, בשנת 1872, לודיגין א.נ. קיבל פטנט על מנורת ליבון. כספירלה שימש בה מוט פחם רטורי שהונח מתחת לכיסוי זכוכית.

כבר בשנת 1880, ב -10 במאי, המנורה של לודיגין הצטיידה בתאורת רחוב בסנט פטרסבורג על גשר לייטיני. חיי מקור האור היו חודשיים בלבד (עד שמוט הפחמן נשרף).

בשנת 1880 הציג תומאס אדיסון מנורת ליבון משופרת Lodygin בארצות הברית. הוא הצליח להשיג את חיסול האוויר מנורת הזכוכית, מה שהבטיח שריפה ארוכה יותר של הספירלה וזוהר בהיר יותר. אדיסון פיתח גם בסיס הברגה להברגת המנורה בשקע.

בשנת 1910 הוחלט לסובב את נימת הטונגסטן לספירלה כדי להגדיל את חיי השירות שלה. לפיכך, המוצר פועל כעת במקום 50-100 השעות הראשונות במשך 1000 שעות שלמות.

עיקרון הקרינה התרמית משמש גם בייצור מנורות הלוגן פלואורסצנטיות.

ממה מורכבת המנורה

המבנה והמעגל של מנורת ליבון נראים כך:

• נורת זכוכית בצורת אגס או עגולה;
• גוף נימה (נימת טונגסטן או פחמן) הנמצא בו על שני מחזיקי וו;
• שתי אלקטרודות;
• נתיך;
• רגל;
• בסיס (דיור) עם מבודד;
• המגע שלו (למטה).

חמצון נימת הטונגסטן (ספירלה, נימה) אינו נכלל על ידי הצבתו בוואקום או במדיום גזי. הם ממלאים בקבוק זכוכית.

פרמטרים חשמליים

כל הנורות מיוצרות עבור מתח שונה. מכיוון שלטונגסטן המתכת העקשן יש התנגדות נמוכה, יש צורך בחוט ארוך למכשיר של אלמנט האור. לפיכך, הנימה שבנורה מגיעה לעיתים קרובות ל -50 מיקרומטר. כאשר האור נדלק, עובר זרם בגוף הנימה, החורג מהעבודה פי 10-14. ככל שהחוט מתחמם יותר, כך התנגדות החוטים גדלה והזרם פוחת יותר.

עקרון הפעולה של מנורת ליבון חשמלית

לאחר ששקלנו ממה מורכבת הנורה, חשוב להבין את עקרון פעולתה:

• כאשר האור נדלק, זרם זורם דרך תחתית הבסיס לגוף הנימה.
• נימת הטונגסטן חמה מאוד לאחר סגירת המעגל החשמלי, מה שמוביל לזוהרו.
• בשלב זה, טמפרטורת החוט מגיעה ל -570 מעלות.
• לפיכך, ספקטרום הזוהר של הנורות מועבר לעבר טמפרטורות חמות.

להתייחסות: ככל שדרגת נימת הטונגסטן / פחמן נמוכה יותר, חלק האנרגיה הנמוך לגוף הליבון ומעורר את קרינתו הגלויה. מנורות רטרו נבדלות בכך שהם מחממים את הספירלה לאט יותר וחלש יותר.

זנים של אלמנטים קלים

כל המוצרים מסווגים על פי פרמטרים שונים. לפי סוג מילוי הבקבוק, נבדלים המנורות הבאות:

• הוואקום הפשוט ביותר (כאשר הם מיוצרים, כל האוויר נשאב מהבקבוק);
• מלא בגז ארגון;
• הלוגן קסנון;
• מלא קריפטון.

לפי סוג המטרה, הנורות מחולקות לסוגים הבאים:

• דקורטיבי. הם עובדים על פי העיקרון המקובל. הבקבוק עשוי בצורה של נר או כדור.

  

• מטרה כללית. אלה מוכרים לכל האלמנטים הרגילים שמוברגים לנברשת או פמוט. לעתים קרובות המאסטר מודאג מהשאלה כמה וואט נורת נצרכת. אתה יכול לקנות מוצר עבור 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 וואט ויותר. ככל שהמחוון גבוה יותר, כך הזוהר יהיה בהיר יותר.
• מנורות לתאורה מקומית. מבחינה מבנית, הם אינם שונים מאלמנטים רגילים. אבל מתח ההפעלה עבורם הוא בטווח של 12-42 V.
• נורות לתאורה. יש להם בקבוקון צבוע בצבעים עזים. כוח עבודה בטווח של 10-25 וואט.
• אוֹת. יש להם כוח נמוך במיוחד ומשמשים להתקני איתות אור. כיום, מוצרים כאלה מוחלפים בביטחון במנורות LED מודרניות.
  
• זַרקוֹר. הגוף הזוהר מונח כאן בצורה מיוחדת בשל ההשעיה הנוחה שלו בבקבוק. כתוצאה מכך, ניתן להשיג מיקוד טוב יותר של הזוהר. כוחן של מנורות כאלה מגיע ל-10-50 קילוואט.

  

• שיקוף. יש להם ציפוי מיוחד על הבקבוקון. הוא מכוסה חלקית בסרט של אלומיניום המותז בחום. לפיכך, ניתן להשיג כיוון מצומצם של קרן האור. מראות משמשות למכשירי תאורה מקומיים.
• תַחְבּוּרָה. מוצרים אלה מאופיינים בעמידות מוגברת ועמידות ברטט. עבור מנורות תחבורה משתמשים בכובעים מיוחדים שבזכותם תוכלו להחליף במהירות את אלמנט התאורה בתנאים הצפופים של המכונית. אלמנטים כאלה פועלים מאספקת חשמל אוטומטית של 6-220 וולט.
• מוצרים למכשירים אופטיים. היום הם כמעט ולא מיוצרים. שימש בעבר עבור מקרני סרטים, ציוד רפואי. למנורות מסוג זה צורה מיוחדת של הנורה.
• אור החלפה. הם שייכים למעמד האותות. יש להם גודל בקבוקון קטן, המאפשר למקם אותם מתחת לכפתורי לוחות עם הגדרות שונות.

  

לפי מספר החוטים, כל האלמנטים הם:

• סטנדרטים כפולים. יש להם גוף ליבון אחד לאור רחוק (חזק) ואחד לאור קרוב (חלש). הם משמשים ברכבי רכב, תעופה, רמזורים ברכבת, בכוכבי הקרמלין במוסקבה.
• חד-גדילי. נורות רגילות עם נימה טונגסטן.

גוף החימום של מוצרי אינרציה נמוך הוא בעל ספירלה דקה במיוחד. הם שימשו בעבר למערכות הקלטת סאונד אופטיות. ישנן גם מנורות חימום המשמשות לייבוש תאים, תנורים חשמליים, ציוד משרדי וכו '.

יתרונות וחסרונות

למנורות ליבון יש מספר יתרונות:

• עלות מקובלת;
• מידות קומפקטיות;
• תגובה מיידית להפעלה / כיבוי;
• חוסר הבהוב, המשפיע לרעה על העיניים;
• אינרציה לעליית מתח;
• גמא רכה של זוהר, תורמת להרפיה, יוצרת אווירה של נוחות;
• אינדקס עיבוד צבעים טוב השווה ל- Ra 90;
• לעבוד בכל תנאי (כולל לחות גבוהה);
• זמינות מתמדת לצרכן;
• ידידותיות לסביבה;
• חוסר רעש במהלך הפעולה;
• אינרטיות לקרינה מייננת.

החסרונות של מנורות ליבון כוללים את הנקודות הבאות:

• שבריריות, רגישות לנזק מכני;
• חיי שירות קצרים יחסית;
• יעילות נמוכה, שלא תעלה על 5-7% (יחס הכוח הנצרך לקרינה הנראית לעין);
• סכנת שריפה עקב מגע ישיר של המנורה עם חומרים דליקים (טקסטיל, קש וכו ');
• ההסתברות לפיצוץ בגלל הלם תרמי או קרע של הספירלה במתח.

למרות כל החסרונות הללו, הנורות הרגילות שומרות בבטחה על עמדותיהן. יותר מ- 70% מאוכלוסיית חבר העמים עדיין משתמשים בהן.

יעילות ועמידות

בעת ניתוח כיצד פועלת מנורת ליבון, חשוב להבין את יעילותה. בטמפרטורת אור של 3400 קלווין יעילות התאים היא 15%. הכוונה היא ליחס בין צריכת החשמל לקרינת האור הנראית לעין האדם. בטמפרטורה של 2700 K (נורמלי ממוצע למנורה ביתית רגילה), היעילות היא 5% בלבד.

ככל שטמפרטורת הנימה גבוהה יותר, כך יעילותה תהיה גדולה יותר. עם זאת, חיי השירות של המוצר מצטמצמים. לדוגמא, אם המתח יוגדל ב -20%, בהירות התאורה תחזק - יעילות הנורה תגדל, אך חיי השירות יופחתו ב-90-95%. בהתאם, ירידה במתח מובילה לירידה ביעילות המוצר ולעלייה בחיי השירות שלו.

כיצד להאריך את חיי מנורת ליבון

בממוצע, נורת ליבון רגילה אורכת 700-1000 שעות. אך למעשה, האלמנט נשרף הרבה יותר מהר. כדי להאריך את חיי הנורה, יש צורך למנוע גורמים המעוררים את שחיקת הספירלה.

• התבונן בטווח המתח. זה מצוין על הבקבוקון של המוצר. ככלל, זה שווה ל- 125-135 W, 220-230 W, 2.3-2.4 קילוואט. אם עולה על המתח בבית, המוצר יישרף מוקדם יותר. לדוגמא, בדירה המתח המקסימלי הוא 220 וולט, והמנורה נרכשה בטווח של 125-135 וולט. כאן הנימה תישרף בהחלט מהר יותר, שכן יעילות המוצר עולה.
• בטל את תקלה במחסנית. אם המנורות נשרפות לעיתים קרובות, כדאי לבדוק אותה ולבדוק מחדש את המגעים. החלף את המחסנית במידת הצורך.
• בטל רעידות. הם מובילים לשחיקה מהירה של חוט הטונגסטן. לכן, עדיף לבצע העברת מנורות ניידות כשהמנורה כבויה.

כדי להאריך את חיי מנורת הליבון, אתה יכול להפחית את המתח ברשת ב-7-8% בלבד. במקרה זה, המוצר יעבוד פי 3-3.5 עם צריכת אנרגיה חסכונית.