Тема урока: Лампы накаливания. Устройство, принцип действия. Лампа накаливания


Скачать 39.34 Kb.
НазваниеТема урока: Лампы накаливания. Устройство, принцип действия. Лампа накаливания
Дата публикации07.09.2013
Размер39.34 Kb.
ТипУрок
referatdb.ru > Физика > Урок
Тема урока: Лампы накаливания. Устройство, принцип действия.

Лампа накаливания — электрический источник света, в котором тело накала (тугоплавкий проводник), помещённое в прозрачный вакуумированный или заполненный инертным газом сосуд, нагревается до высокой температуры за счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает в широком спектральном диапазоне, в том числе видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из сплавов на основе вольфрама.

Принцип действия

В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (тела накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Тело накала излучает электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов. При температуре 5770 K (температура поверхности Солнца) свет соответствует спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более «красным» кажется излучение.

Конструкция



Конструкция современной лампы. На схеме: 1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые вводы); 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.

Для оценки данного качества света используется т. н. цветовая температура. При достижимых практически температурах 2300—2900 °K излучается далеко не белый и не дневной свет. По этой причине лампы накаливания испускают свет, который кажется более «жёлто-красным», чем дневной свет. Однако лампа — точечный источник, поэтому человеку свойственнее сопоставлять её свет со светом, к примеру, костра или свечи, чем с масштабным солнечным. Поэтому свет такой температуры не вызывает раздражения при длительном использовании.

В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух. Первые изготавливали вакуумными; в настоящее время только лампы малой мощности (для ламп общего назначения — до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колбы более мощных ламп наполняют инертным газом (азотом, аргоном или криптоном). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить КПД и приблизить спектр излучения к белому. Колба газонаполненной лампы не так быстро темнеет за счёт осаждения материала тела накала, как у вакуумной лампы.

^ Лампы накаливания делятся на (расположены по порядку возрастания эффективности):

Вакуумные (самые простые)

Аргоновые (азот-аргоновые)

Криптоновые (примерно +10% яркости от аргоновых)

Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых, интересно, что светодиоды в турборежиме примерно только в 2 раза эффективнее, так как с подачей на светодиод большей мощности, растет нагрев кристалла и падает КПД, поэтому очень мощные и компактные фонари, как правило, выпускают с газоразрядными лампами)

Галогенные (наполнитель I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, большой срок службы, не любят недокала, так как не работает галогенный цикл)

Галогенные с двумя колбами (более эффективный галогенный цикл за счет лучшего нагрева внутренней колбы)

Ксенон-галогенные (наполнитель Xe + I или Br, наиболее эффективный наполнитель, до 3х раз ярче аргоновых)

Ксенон-галогенные с отражателем ИК излучения (так как большая часть излучения лампы приходится на ИК диапазон, то отражение ИК излучения внутрь лампы заметно повышает КПД, производятся для охотничьих фонарей)

Преимущества:

налаженность в массовом производстве

малая стоимость

небольшие размеры

отсутствие пускорегулирующей аппаратуры

чисто активное электрическое сопротивление (единичный коэффициент мощности)

быстрый выход на рабочий режим

невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения

отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе

не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды, устойчивы к конденсату

Недостатки:

низкая световая отдача

относительно малый срок службы

хрупкость, чувствительность к удару и вибрации

бросок тока при включении (примерно десятикратный)

при термоударе или разрыве нити под напряжением возможен взрыв баллона

резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения

лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 25 Вт-100 °C, 40 Вт — 145 °C, 75 Вт — 250 °C, 100 Вт — 290 °C, 200 Вт — 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается ещё сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

Похожие рефераты:

Эффективные способы экономии электричества в быту
Замените лампы накаливания на энергосберегающие там, где они работают продолжительное время. В санузлах, кладовых (краткосрочное...
Благодаря применению современных технологий, клл потребляет в четыре-пять...
Итутах, офисах. Но для жилых помещений они не очень удобны. Для квартир выпускаются компактные лл, потребляющие гораздо меньше электроэнергии,...
Памятка по экономии электрической энергии Замените обычные лампы...
Тключайте устройства, длительное время находящиеся в режиме ожидания. Телевизоры, видеомагнитофоны, музыкальные центры в режиме ожидания...
Советы по рациональному использованию электрической энергии, которые...
Используйте энергосберегающие лампы, они потребляют электроэнергии примерно в 80%меньше, чем традиционные лампы накаливания, а служат...
Новый продукт – Автомобильные лампы narva
Ассортимент включает в себя более 100 наименований ламп накаливания и галогенных ламп в грузовой и легковой программах
Как экономить электроэнергию
Купите и поставьте дома энергосберегающие лампочки. Ведь только замена одной лампы накаливания на энергосберегающую экономит около...
«Энергетика»
Т1 млрд выделят на промышленную утилизацию ламп накаливания в рк с 2014 по 2019 годы 46
Что такое электрический ток?
Определите сопротивление нити электрической лампы мощностью 100 Вт, если лампа рассчитана на напряжение 220 В
Тема раздела: «Действия над числами и величинами» Тема урока
Тема урока: «Умножение и деление на двузначное число. Путешествие по карте Казахстана. Поверхность нашей Родины»
Вопросы к зачёту по эмиП для эт-iii
Принцип действия, устройство и назначение всех частей машины постоянного тока (мпт)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза