2. Що таке лампочка ???=)
́ ́
Лампа розжарювання
́
(жарівка) —
освітлювальний прилад,
штучне джерело світла.
Світло випромінюється
нагрітою металевою
спіраллю при протіканні
через неї електричного
струму.
3. Принцип дії
У лампі розжарювання використовується ефект
нагрівання провідника (нитки розжарювання) при
протіканні через нього електричного струму.
Температура вольфрамової нитки розжарювання різко
зростає після включення струму. Нитка випромінює
електромагнітне випромінювання відповідно до закону
Планка. Функція Планка має максимум, положення
якого на шкалі довжин хвиль залежить від
температури. Цей максимум зрушується з підвищенням
температури у бік менших довжин хвиль (закон зсуву
Віна). Для отримання видимого випромінювання
необхідно, щоб температура була порядку декількох
тисяч градусів, в ідеалі 6000 K (температура поверхні
Сонця). Чим менше температура, тим менше частка
видимого світла і тим більше «червоним» здається
випромінювання.
4. Конструкція
Лампа розжарювання складається з цоколя, контактних провідників,
нитки розжарювання, запобіжника і скляної колби, що захищає
нитку розжарювання від навколишнього середовища.
1. Скляна колба
2. Інертний газ
3. Нитка розжарювання
4. Контактний дріт (з'єдується з ніжкою)
5. Контактний дріт (з'єднується з
цоколем)
6. Тримачі
7. Скляна ніжка (лопатка)
8. Вивід контакту на цоколь
9. Цоколь
10.Ізоляційний матеріал
11.Контактний носик
5. Колба
Скляна колба захищає
нитку від згорання в
навколишньому повітрі.
Розміри колби
визначаються швидкістю
осадження матеріалу
нитки. Для ламп більшої
потужності потрібні
колби більшого розміру,
для того, щоб матеріал
нитки, що осідає,
розподілявся на велику
площу і не робив
сильного впливу на
прозорість.
6. Нитка розжарювання
Нитка розжарювання в перших лампочках робилася з вугілля (точка
сублімації 3559 °C). У сучасних лампочках застосовуються майже
виключно спіралі з осмієво-вольфрамового сплаву. Дріт часто має
вид подвійної спіралі, з метою зменшення конвекції за рахунок
зменшення ленгмюрівського шару. Лампи виготовляють для різних
робочих напруг. Сила струму визначається за законом Ома (I = U /
R) і Потужність по формулі , або P = U2 / R. При потужності 60 Вт
і робочій напрузі 220 В через лампочку повинен протікати струм
0,26 А, тт опір нитці напруження повинен складати 882 Ом. Так як
метали мають малий питомий опір, для досягнення такого опору
необхідний довгий і тонкий дріт. Товщина дроту в звичайних
лампочках складає 40—50 мікрон
7. Цоколь
Форма цоколя з різьбою Томас Едісон
звичайної лампи
розжарювання була
запропонована Томасом
Едісоном. Розміри цоколів
стандартизовані. У ламп
побутового застосування
найбільш поширнеі
цоколі Едісона E14
(міньйон), E27 та E40.
Також зустрічаються
цоколі без різі.
8. Запобіжник
Перегорання лампи відбувається під час її роботи, тобто в той час,
коли одночасно нитка розжарювання нагріта і через нитку протікає
електричний струм. Якщо в цей час відбувається розрив нитки, то
між розведеними кінцями нитки зазвичай спалахує електрична дуга.
У побуті це можна відмітити по яскравому синювато-білому спалаху
у момент перегорання лампи. Оскільки нитка, як правило, є
відносно тонким дротом, зігнутим в спіраль, то електричний опір в
нитці може бути великим, ніж опір іонізованого газу в дузі. Тому
кінці дуги починають розходитись від місця розриву нитки, а сила
струму в ланцюзі зростає.
При подальшому розвитку цього процесу можна спровакувати
пожежу
Для того, щоб розімкнути ланцюг при спаласі дуги і не допустити
перевантаження ланцюга, в конструкції лампи передбачений
плавкий запобіжник. Він є частиною тонкого дроту і розташований
в цоколі лампи розжарювання. Для побутових ламп з номінальною
напругою 220 В таких запобіжників зазвичай розраховані на струм 7
А.
9. Література
A. Zukauskas, M.S. Shur and R. Caska,
Introduction to solid-state ligthing, John Willey
& Sohn, 2002
K. Bando, Symp. Proc. Of the 8th Int. Symp. on
the Sci. & Tech. of Ligth Sources 1998, 80
