Come vengono prodotte le lampadine a incandescenza in una fabbrica. Come sono realizzate le lampade a LED. Vantaggi e svantaggi

Come far durare per sempre una lampadina

Probabilmente, ognuno di noi che vive in condomini si è trovato di fronte alla necessità di cambiare frequentemente le lampadine dell'ingresso a causa del loro costante esaurimento. Questo *effetto* è particolarmente evidente negli ingressi umidi e/o pieni di spifferi. Puoi aumentare significativamente la durata di una normale lampadina (prima o poi verrà portata via dai “sostenitori”) utilizzando quattro elementi:

Come puoi vedere nella foto:
1. Uno sgabello normale (sarà utile durante l'installazione e non per migliorare il microclima con i vicini);
2. Nastro isolante (qualsiasi tipo, per isolare un filo nudo e non quello che pensavi di un vicino chiacchierone);
3. Un diodo (o parte di un ponte di diodi, che è la stessa cosa), in modo che possa sopportare una tensione inversa di 300 volt (ad esempio, d226, vale un centesimo. È ferro. Puoi strapparlo da un vecchio televisore o ricevitore).
4. Taglierine laterali per mordere qualcosa che non ti serve (non puntiamo le dita).

Poi infatti ci spostiamo nell'ingresso, controlliamo che non ci sia alcuna fase sul filo (che va alla lampadina), e facciamo uno spuntino (Uno! Non entrambi i fili). Spogliamo l'isolamento e, secondo lo schema più semplice, inseriamo lo stesso diodo nello spazio:

Si scopre che la nostra lampada del vialetto sarà ora alimentata dall'elettricità attraverso lo stesso diodo. Adesso vi spiego (non tutti gli uomini lo sanno, e alle donne lo proibisco) qual è il *trucco* dell’eterna (ormai) lampadina. Non riceve elettricità e invece si illumina*a tutto volume* si illumina più fioco e luccicante. Pertanto, questo metodo è controindicato per l'uso domestico! Ma all'ingresso non si sta lì per ore (questo non vale per i giovani) e lì è molto più importante che ci sia un'illuminazione sufficiente e non a scapito del bilancio delle famiglie dei residenti di questa casa.

Dato che abito al 2° piano, mi trovo quindi su entrambi i piani, il che mi ha costretto a inserire un diodo in entrambe le lampadine.

Sono passati sei mesi dalla produzione. Risparmiare almeno 3 lampadine su entrambi i piani durante questo periodo (ingresso con citofono e vicini non abbassarsi al livello di *svitarselo da soli*). La cosa più interessante è che nessuno si accorge che queste lampade hanno smesso di *bruciare*. Ti abitui presto alle cose belle...

In precedenza, ogni scolaro conosceva questo segreto, due lampade a incandescenza e un diodo D226, molti artigiani, elettricisti e artigiani usavano sempre questo trucco. Il segreto è così ingegnoso e semplice che anche nell'era delle tecnologie di illuminazione innovative e del risparmio energetico rimane attuale, motivo per cui ve lo ricordiamo nel nostro articolo.

Le lampade a incandescenza sono ancora rilevanti!

Prima o poi le lampade a incandescenza non saranno più in grado di competere con le moderne lampade a LED e le lampade fluorescenti. Ma mentre le lampadine sono in vendita, tutti i tipi di trucchi legati all'uso dell'invenzione del grande inventore americano Thomas Alva Edison sono ancora rilevanti.

Come convertire una lampada a incandescenza per l'illuminazione di emergenza:

Una lampada ad incandescenza accesa tramite un diodo brucia a metà potenza e per molto più tempo. Per l'illuminazione di servizio o di emergenza nell'ingresso, in cantina, in strada o in quei luoghi dove è necessaria una lampadina economica e durevole, la luminosità della luce gioca un piccolo ruolo. Consiglio di avvalersi dei semplici consigli dei nostri avi e artigiani. Accendi la lampadina tramite un diodo con i parametri corrispondenti (ad esempio D226), l'importante è che si adatti lì. Il punto è prendere la base di una lampada a incandescenza bruciata (attenzione! Non tagliarti quando la rimuovi), un normale diodo a semiconduttore (presta attenzione alle caratteristiche di potenza) e una semplice lampada a incandescenza e combinare tutto questo con tra loro come mostrato nelle immagini.

Figura N. 1 – Base, lampada e diodo Figura N. 2 – Diodo D226 saldato alla base della lampada Figura N. 3 – Saldare la base alla base e al diodo Figura N. 4 – Illustrazione dettagliata
Figura n. 5 – Schizzo

In questo modo semplice, otterrai una lampada a incandescenza di lunga durata che brucia a metà potenza e, per questo motivo, durerà abbastanza a lungo da fornirti l'illuminazione di emergenza.

Con l'avvento sul mercato delle lampadine a LED economiche, sorge sempre più spesso la questione della loro sostituzione. Per sostituire, devi prima conoscere il tipo di base. La figura seguente mostra esempi di tipo LED: E-27, E-14, GU-10, GU-5.3, G-9, G-4, GX53.

Quando si sostituisce una lampadina, è necessario prestare attenzione al tipo di lampada installata nel faretto. Esistono diversi tipi di faretti:

La lampada a LED MR-16 è utilizzata negli apparecchi DL-11;
Lampada LED minion E-14, utilizzata nei faretti da incasso del marchio R-63;
Lampade GX-53 di tipo chiuso.

Diamo un'occhiata ad esempi su come cambiare una lampadina a LED nei faretti.

Spegnere sempre l'alimentazione di rete prima di sostituire!

Sostituzione di una lampadina LED GU5.3 o GU10

Tale base è spesso fissata con un anello di ritenzione. Sono fissati nella presa con due pin conduttivi finché non scattano (GU5.3) o ruotando di 90 gradi (GU10). Sostituirli è abbastanza semplice seguendo le seguenti istruzioni.

Spegnere l'alimentazione di rete;
Prima della sostituzione verificare la potenza della lampada da sostituire. Deve corrispondere alla potenza bruciata. Se installi una lampada più potente potresti danneggiare il controller o il trasformatore, se installato. Una volta installati, vengono calcolati per un determinato indicatore di potenza del carico collegato;
rimuovere l'anello di ritenzione, che si trova lungo il diametro del corpo. Tiratela delicatamente e la lampadina uscirà facilmente dal riflettore. Se l'anello ha due viticci che sporgono verso l'interno, basta strizzarli;
togliere la lampadina dal portalampada, tenendo la base con l'altra mano, installarne una nuova;
riportare l'anello di ritenzione nella scanalatura.

Sostituzione delle lampade E-14 ed E-27

Per questa tipologia la sostituzione è ancora più semplice. È necessario svitare la vecchia lampadina in senso antiorario e avvitare quella nuova in senso orario, diseccitando in anticipo la stanza. È necessario avvitare fino in fondo, senza fare alcuno sforzo.

Presta attenzione alla base. E-27 è uno standard ben noto, il diametro è lo stesso di una normale lampadina a incandescenza. E-14 – base con diametro più piccolo. In caso di dubbi, porta con te la lampadina bruciata al momento dell'acquisto.

Tipo chiuso GX53

Sono spesso chiamati pillola. Queste sono alcune delle lampade più facili da utilizzare e sostituire. Il modo più semplice per modificarli è:

Spegnere l'alimentazione di rete;
Afferriamo la lampada e la giriamo in senso antiorario finché non si ferma. L'angolo di rotazione non è superiore a 10-20 gradi e cadrà liberamente dalle scanalature;
inserire una nuova compressa nelle scanalature e ruotare in senso orario fino all'arresto. Pronto.

Queste lampadine in miniatura sono simili nel design, differiscono nelle dimensioni, ma il principio di installazione è lo stesso. A causa del loro peso ridotto vengono fissati solo alla presa con la base. Di solito non vengono forniti fissaggi aggiuntivi. Diamo un'occhiata a come sostituire una lampadina del genere sotto i riflettori.

Togliere tensione alla lampada spegnendo l'alimentazione di rete;
se è presente il diffusore decorativo, rimuoverlo;
Prendiamo il corpo della lampadina e lo tiriamo fuori con una leggera forza;
installarne uno nuovo inserendo i pin nella presa. Se hai una lampada alogena, durante l'installazione maneggiala solo con guanti o un panno.

Sostituzione della luce nell'illuminazione dei mobili

Eventuali faretti presenti sui mobili e sulle attrezzature della cucina vengono sostituiti nel 99% dei casi utilizzando uno dei metodi sopra indicati. Tutta la difficoltà della sostituzione sta nello smantellare il diffusore della lampada decorativa.

Requisiti rigorosi per aspetto lampade, costringono i progettisti a nascondere il più possibile gli attacchi e bisogna usare la fantasia per capire come rimuovere questa o quella lampada.

Misure precauzionali

Durante la sostituzione, spegnere sempre l'alimentazione di rete;
Prima di procedere alla sostituzione provare ad attendere il completo raffreddamento della lampada (leggi:);
Ruotare le lampadine negli alloggiamenti di vetro con estrema cautela. Nel tempo, sotto l'influenza dei cambiamenti di temperatura, il materiale perde la sua forza. Prenditi particolare cura dei tuoi occhi;
Se il contatto tra il conduttore e il portalampada non è sufficiente, sotto l'influenza delle alte temperature, il corpo della lampadina potrebbe “attaccarsi” alla base. In questo caso, è meglio scollegare la cartuccia stessa dal cablaggio e continuare lo smantellamento di seguito.

Esaminiamo la questione dell'installazione di una lampadina a 6 sensi mod.

Il sesto senso è un vantaggio del comandante dei carri armati che dovresti salire di livello per primo, poiché la tua "sopravvivenza" in battaglia dipende in gran parte dal fatto che tu sappia che i tuoi avversari possono vederti o meno. E la lampada ti aiuta solo a determinare se il tuo carro armato è illuminato dai nemici con un punto rosso sulla minimappa o meno.

Attenzione! Se l'abilità 6 del comandante corrispondente non è completamente potenziata, le modifiche per cambiare la lampada non funzioneranno! Tienilo a mente!

Come installare il 6° senso?

In effetti, non ci vuole molto sforzo per installare una lampadina, poiché secondo me questa è la mod più semplice per World of Tanks. Ci sono tre modi.

1) Come cambiare una lampadina senza XVM

Il metodo è obsoleto e scomodo, ma è ancora utilizzato da alcuni modder. L'installazione è estremamente semplice e si riduce al fatto che l'archivio scaricato con la mod deve essere inserito in una cartella speciale con il gioco:

World_of_Tanks/res_mods/ 1.6.0.0

Un archivio di questo tipo di solito non contiene immagini, ma file e cartelle SWF che consentono di creare lampade animate, nuovi suoni, ecc.

Nella maggior parte dei casi è sufficiente un'immagine di una lampada, quindi passiamo al secondo punto.

2) Come installare una lampadina in World of Tanks 1.6.0.0 utilizzando la mod XVM?

Per cominciare è necessario. Puoi semplicemente trascinare la cartella dall'archivio nel gioco e non preoccuparti delle sue funzionalità avanzate e della sua complessa configurazione, poiché le cose di base funzioneranno immediatamente (inclusa la semplice sostituzione di una lampadina), e questo è esattamente ciò di cui abbiamo bisogno all'interno del gioco. quadro delle presenti istruzioni.

Inoltre, non aver paura per il tuo prezioso FPS, che non soffrirà, ancora una volta, se hai solo bisogno di XVM per installare una lampada - non abilitare funzionalità "pesanti" aggiuntive del mod, come una minimappa informativa (la più potente- elemento affamato) e tutto andrà bene. Controllato personalmente.

Dopo aver installato la mod XVM, la nostra nuova lampadina si trova nel percorso specificato: \World_of_Tanks\res_mods\mods\shared_resources\xvm\res.

Ora possiamo caricare qualsiasi immagine in formato PNG (!!!) e la lampadina funzionerà.

Importante! Il nome del file della tua lampada deve essere SestoSense.png. Quando si salva una nuova lampada in questa cartella, è necessario sovrascrivere quella vecchia (o prima eliminarla, quindi inserire lì una nuova immagine).

Questo metodo è utile perché puoi utilizzare qualsiasi immagine che ti piace, anche la tua foto, e poi la persona più piacevole e affascinante della terra ti avviserà dell'esposizione

Preparazione dell'immagine per la lampada

Il modo più semplice è scaricare un'immagine già pronta. Puoi usarlo per questo, ma se ciò non bastasse, vai su Ricerca immagini di Google e inserisci lì le seguenti frasi:

quale lampadina png
sesto senso, sai png
e così via finché non trovi qualcosa che ti piace...

Puoi provare diverse query, ma la cosa più importante è che alla fine ci sia " png" - questo darà al motore di ricerca il comando di cercare immagini di questo particolare formato e nel 90% dei casi saranno su uno sfondo trasparente, che sembra molto più bello nel gioco.

Cosa fare se non viene trovata una sola scheda lampada adatta?

Realizziamo noi stessi una lampada, usando l'esempio di un adesivo di VKontakte sotto forma di una patata divertente:

Per ottenere questa immagine, il modo più semplice è guardare il codice dell'elemento VKontakte. Questo può essere fatto, ad esempio, utilizzando l'estensione Firebug per tutti i browser più diffusi. Potrebbe volerci molto tempo per descrivere come usarlo, quindi cerca informazioni su altri siti.

Diamo un'occhiata al codice:

Ne consegue che viene utilizzata l'immagine lungo questo percorso http://vk.com/images/stickers/147/128.png, dimensione 128x128 pixel.

Sono inoltre a nostra disposizione le seguenti misure:

http://vk.com/images/stickers/147/64.png- 64x64 pixel, adatto a piccole risoluzioni;
http://vk.com/images/stickers/147/128.png - formato ideale 128x128 pixel, per risoluzioni medie, adatto alla maggior parte;
http://vk.com/images/stickers/147/256.png- 256x256 pixel;
http://vk.com/images/stickers/147/512.png- 512x512 pixel, ne sconsiglio l'utilizzo in quanto coprirà gran parte dello schermo.

Puoi già usare queste immagini come una lampada. Per fare ciò, salva ciò che ti serve in una cartella \World_of_Tanks\res_mods\mods\shared_resources\xvm\res rinominando il file stesso in SestoSense.png.

Ecco come appare nel gioco:

Ma supponiamo che la nostra immagine originariamente non fosse su uno sfondo trasparente. Cosa fare in questo caso?

Puoi farlo da solo, avendo a portata di mano un editor grafico, come Photoshop (puoi trovare facilmente una versione gratuita con un crack, cerca su torrent).

1) Passo uno: apri l'immagine in Photoshop, fai clic sullo strumento "Bacchetta magica":

Quindi fare clic su un'area vuota dell'immagine. Vale la pena notare qui che è molto più conveniente quando lo sfondo dell'immagine è uniforme, in modo che non ci siano interferenze durante la selezione "intelligente":

Quindi eliminiamo semplicemente lo sfondo utilizzando il pulsante DELETE sulla tastiera:

Fatto, l'immagine può essere salvata come SixthSense.png.

Se lo sfondo dell'immagine inizialmente non era uniforme, puoi ritagliare la parte desiderata utilizzando lo strumento Lazo:

Con il suo aiuto, cerchiamo semplicemente la parte desiderata dell'immagine:

Se la tua mano ha tremato durante il processo e hai effettuato una selezione storta, puoi ripristinarla rapidamente con la combinazione CTRL+D. È anche importante “chiudere” il cerchio di selezione. Dopo diversi allenamenti, puoi ottenere il risultato desiderato.

Se non funziona con il lazo, puoi selezionare l'elemento utilizzando i mezzi standard (selezione quadrata o ovale) e poi "carteggiarlo" utilizzando la gomma.

Quindi, nell’esempio sopra, è stato evidenziato il volto del serbo. Ora fai clic su:

CTRL+C: copia la selezione negli appunti.
CTRL+N: crea un nuovo file vuoto, fai clic su OK. La cosa principale qui è che lo sfondo sia trasparente. Presta attenzione anche alla dimensione del nuovo file: per impostazione predefinita, viene presa la dimensione del frammento selezionato dagli appunti, dove lo abbiamo copiato nel primo passaggio.
Nel nuovo file, premi CTRL+V - inserisci il nostro "ritaglio".

Dovrebbe sembrare come questo:

Qui puoi correggere i bordi con una gomma, aggiungere iscrizioni, effetti, ecc.

Infine, fai clic su quanto segue: File > Salva per WEB:

Nella finestra che appare a destra, seleziona il formato PNG e seleziona la casella Trasparenza:

Salva il file con nome SestoSense.png in una cartella \World_of_Tanks\res_mods\mods\shared_resources\xvm\res.

Se sei interessato a come realizzare una lampada a LED con le tue mani a casa, ne forniremo diverse istruzioni passo passo con esempi di foto e video che ti permetteranno di assemblare una lampadina a LED in non più di un'ora. Tutte le idee fornite di seguito saranno elencate dalla più semplice alla più complessa, che ti consentirà di scegliere l'opzione appropriata in base alle tue capacità nella gestione del saldatore e dei circuiti elettrici.

Idea n. 1 – Aggiornare una lampadina alogena

Il modo più semplice è realizzare tu stesso una lampada a LED da una lampadina alogena bruciata con -GU4. In questo caso, avrai bisogno dei seguenti materiali e strumenti:

LED. Scegli tu stesso il loro numero a seconda di quanto brillante dovrebbe essere l'illuminazione a LED. Attiriamo immediatamente la tua attenzione sul fatto che non dovresti scegliere più di 22 diodi (questo complicherà il processo di assemblaggio e renderà anche la lampadina troppo luminosa).
Super colla (andrà bene la colla normale, ma richiederà più tempo per indurirsi, il che non ti consentirà di realizzare rapidamente una lampada a LED).
Un piccolo pezzo di filo di rame.
Resistori. Il loro numero e la loro potenza verranno calcolati da un calcolatore online.
Un piccolo pezzo di lamiera di alluminio (un'alternativa è una normale lattina di birra o una bevanda gassata).
Accesso ad Internet. Dovrai aprire uno speciale calcolatore online per calcolare il circuito della lampada a LED.
Martello, saldatore e perforatore.

Dopo aver preparato tutti i materiali, puoi procedere direttamente all'assemblaggio della lampadina a diodi. Forniremo istruzioni per creare un progetto fatto in casa passo dopo passo, con esempi fotografici di ogni fase, in modo che tu possa vedere chiaramente il processo di installazione.

Quindi, per realizzare una lampada LED da 12 volt, devi seguire questi passaggi:

Rimuovi il vetro superiore della vecchia lampadina alogena, così come lo stucco bianco vicino alla base del perno (come mostrato nella foto sotto). Il modo migliore per farlo è usare un cacciavite.
Capovolgi la lampada e usa con cautela un martello per far uscire i perni dalle loro sedi. La vecchia lampadina alogena dovrebbe cadere.
In base al numero di LED che hai scelto, crea un diagramma della loro posizione, in base al quale realizza uno stencil di carta. Puoi utilizzare uno spazio vuoto esistente e stampare uno dei diagrammi già pronti mostrati nell'immagine:
Incolla lo stencil su un foglio di alluminio usando la colla super, taglia il foglio secondo la forma dello stencil, quindi usa un perforatore per creare le sedi per i LED.
Genera un disegno del gruppo lampada a LED su Internet per le tue condizioni. Nel nostro caso, per creare una lampadina a LED a casa da 22 diodi, è necessario assemblare il seguente circuito:
Posiziona il disco in alluminio su un comodo supporto e inserisci i led nelle sedi, come mostrato in foto. Per semplificare il processo di saldatura, piegare la gamba del catodo di un diodo sulla gamba dell'anodo dell'altro.
Incolla con cura tutti i led, rendendoli un'unica struttura. Un punto importante è che la colla non dovrebbe entrare nelle gambe dei diodi, perché Durante la saldatura verrà rilasciato un fumo estremamente sgradevole.
Una volta che la colla si è indurita, inizia a saldare le gambe. A proposito, ti consigliamo di farlo, anche questo non richiederà molto tempo. Secondo lo schema, saldare i diodi della lampada a LED, lasciando solo un ramo positivo e uno negativo per il collegamento dell'alimentazione. Si consiglia di tagliare a metà la gamba “-” per non confondere successivamente la polarità dei contatti di una lampadina a LED fatta in casa.
Secondo lo schema, saldare i resistori ai contatti negativi. Di conseguenza, secondo il nostro esempio, dovrebbero esserci 6 terminali positivi e 6 terminali negativi (con resistori).
Saldare i resistori in base al circuito generato.
Salda un pezzo identico di filo di rame ai due contatti risultanti, il che si tradurrà in una base per pin per una lampada a LED a casa. Per analogia con il consiglio precedente, accorcia temporaneamente una gamba (negativo) in modo da non confondere nulla in seguito e stabilire la connessione correttamente.
Per evitare che ciò accada in futuro, incolla con cura lo spazio tra le gambe rimosse.
Completa l'assemblaggio finale della lampadina LED: posiziona il disco sul riflettore e incollalo accuratamente.
Utilizzare un pennarello per segnare dove “+” e dove “-” sul corpo della lampada a LED assemblata; indicare inoltre che la sorgente luminosa fatta in casa è progettata per essere collegata ad un'alimentazione a 12 Volt e non a 220.
Controlla il prodotto fatto in casa assemblato. Per fare ciò, collegare la lampadina a LED ad una batteria dell'auto o ad un alimentatore da 220/12 Volt.

Come questo in modo semplice Puoi realizzare una lampada a LED con le tue mani con i materiali disponibili. Come puoi vedere, non c’è nulla di complicato e non è necessario dedicare molto tempo al montaggio! Ti consigliamo di verificarne alcuni migliori idee su come creare una lampadina in casa, che abbiamo fornito nella galleria video:

Idea n. 2 – “Governante” in azione!

Secondo, nientemeno idea interessante– assemblare una lampadina da una lampada a risparmio energetico. Inoltre, non è richiesto alcun lavoro particolarmente impegnativo e anche un elettricista non molto esperto può gestire l'assemblaggio.

Per iniziare, devi preparare i seguenti materiali e strumenti per assemblare una lampada a LED con le tue mani:

Dopo aver preparato tutti i materiali, puoi procedere all'assemblaggio. Questa istruzione è più creativa, quindi se decidi di realizzare una lampadina a diodi da una governante bruciata, guarda attentamente gli esempi fotografici.

Fasi di lavoro:

Utilizzando queste istruzioni, puoi facilmente realizzare una lampada a LED da una lampadina fluorescente o alogena!

Idea n. 3 – Striscia LED come base

Se non sei così bravo con il saldatore e allo stesso tempo non hai idea di come assemblare un circuito su fibra di vetro, è meglio realizzare una lampada a LED con le tue mani da una striscia LED. In questo caso, al posto del driver, è possibile utilizzare un alimentatore che converte i 220 Volt della rete in 12. L'unico inconveniente significativo questo metodo– l’alimentatore è di grandi dimensioni, quindi questa opzione è consigliata se si decide di utilizzare dei faretti LED nella stanza. Puoi provare ad assemblare tutte le lampadine con le tue mani e collegarle a un unico alimentatore, che può essere nascosto senza problemi nel soffitto.

Quindi tutto quello che devi fare è:

Queste sono tutte le istruzioni per assemblare una lampada a LED da una striscia. Come puoi vedere, tutto è molto più semplice che realizzare una lampadina secondo lo schema generato. Qui finiscono le nostre semplici istruzioni e ora sai come realizzare una lampada a LED con le tue mani da una lampadina a risparmio energetico, una striscia di diodi e una sorgente luminosa alogena! Ci auguriamo che le idee fornite siano state utili e comprensibili per te!

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La lampada a incandescenza è il primo dispositivo di illuminazione elettrica che svolge un ruolo importante nella vita umana. È questo che consente alle persone di svolgere le proprie attività indipendentemente dall'ora del giorno.

Rispetto ad altre sorgenti luminose, questo dispositivo è caratterizzato dalla semplicità del design. Il flusso luminoso viene emesso da un filamento di tungsteno posto all'interno di un bulbo di vetro, la cui cavità è riempita da un vuoto profondo. Successivamente, per aumentare la durata, invece del vuoto, nel pallone iniziarono a essere pompati gas speciali: ecco come apparvero le lampade alogene. Il tungsteno è un materiale resistente al calore con un alto punto di fusione. Questo è molto importante, perché affinché una persona possa vedere il bagliore, il filo deve diventare molto caldo a causa della corrente che lo attraversa.

Storia della creazione

È interessante notare che le prime lampade non utilizzavano il tungsteno, ma una serie di altri materiali, tra cui carta, grafite e bambù. Pertanto, nonostante tutti gli allori per l'invenzione e il miglioramento della lampada a incandescenza appartengano a Edison e Lodygin, è sbagliato attribuire tutto il merito solo a loro.

Non scriveremo dei fallimenti dei singoli scienziati, ma forniremo le direzioni principali in cui furono compiuti gli sforzi degli uomini di quel tempo:

La ricerca del miglior materiale per filamenti. Era necessario trovare un materiale che fosse allo stesso tempo resistente al fuoco e caratterizzato da un'elevata resistenza. Il primo filo è stato creato da fibre di bambù, ricoperte da un sottile strato di grafite. Il bambù fungeva da isolante, la grafite da mezzo conduttivo. Poiché lo strato era piccolo, la resistenza è aumentata significativamente (come richiesto). Andrebbe tutto bene, ma la base di legno del carbone ha portato ad una rapida accensione.
Successivamente, i ricercatori hanno pensato a come creare le condizioni di vuoto più stretto, perché l'ossigeno è un elemento importante per il processo di combustione.
Successivamente è stato necessario creare il connettore e i componenti di contatto del circuito elettrico. Il compito è stato complicato dall'uso di uno strato di grafite, caratterizzato da un'elevata resistenza, quindi gli scienziati hanno dovuto utilizzare metalli preziosi: platino e argento. Ciò aumentava la conduttività attuale, ma il costo del prodotto era troppo alto.
È interessante notare che la filettatura di base Edison è ancora utilizzata oggi - contrassegnata con E27. I primi metodi per creare un contatto prevedevano la saldatura, ma in questa situazione oggi sarebbe difficile parlare di lampadine rapidamente sostituibili. E con un forte riscaldamento, tali composti si disintegrerebbero rapidamente.

Al giorno d'oggi, la popolarità di tali lampade sta diminuendo in modo esponenziale. Nel 2003, in Russia l'ampiezza della tensione di alimentazione è stata aumentata del 5%, a Oggi questo parametro è già al 10%. Ciò ha portato ad una riduzione della durata della lampada ad incandescenza di 4 volte. Se invece si abbassa la tensione ad un valore equivalente, il flusso luminoso emesso verrà notevolmente ridotto, fino al 40%.

Ricordare corso di formazione- a scuola, un insegnante di fisica ha condotto esperimenti dimostrando come il bagliore di una lampada aumenta all'aumentare della corrente fornita al filamento di tungsteno. Maggiore è la corrente, più forte è l'emissione di radiazioni e maggiore è il calore.

Principio operativo

Il principio di funzionamento della lampada si basa sul forte riscaldamento del filamento dovuto al suo passaggio corrente elettrica. Affinché un materiale solido inizi a emettere un bagliore rosso, la sua temperatura deve raggiungere i 570 gradi. Centigrado. La radiazione sarà gradevole all'occhio umano solo se questo parametro viene aumentato di 3-4 volte.

Pochi materiali sono caratterizzati da tale refrattarietà. A causa del prezzo conveniente politica dei prezzi la scelta è stata fatta a favore del tungsteno, il cui punto di fusione è di 3400 gradi. Centigrado. Per aumentare l'area di emissione della luce, il filamento di tungsteno viene attorcigliato a spirale. Durante il funzionamento, può riscaldarsi fino a 2800 gradi. Centigrado. La temperatura del colore di tale radiazione è compresa tra 2000 e 3000 K, che conferisce uno spettro giallastro, incomparabile con la luce del giorno, ma allo stesso tempo non ha un effetto negativo sugli organi visivi.

Una volta nell'aria, il tungsteno si ossida rapidamente e si rompe. Come accennato in precedenza, invece del vuoto, un pallone di vetro può essere riempito di gas. Stiamo parlando di azoto inerte, argon o kripton. Ciò ha permesso non solo di aumentare la durata, ma anche di aumentare la forza luminosa. La durata è influenzata dal fatto che la pressione del gas impedisce l'evaporazione del filamento di tungsteno a causa dell'elevata temperatura di incandescenza.

Struttura

Una tipica lampada è costituita dai seguenti elementi strutturali:

borraccia;
vuoto o gas inerte pompato al suo interno;
filamento;
elettrodi - terminali di corrente;
ganci necessari per trattenere il filamento;
gamba;
fusibile;
base, costituita da un alloggiamento, un isolatore e un contatto sul fondo.

Oltre alle versioni standard costituite da conduttore, recipiente di vetro e cavi, esistono lampade per scopi speciali. Invece di una base, utilizzano altri supporti o aggiungono una lampadina aggiuntiva.

Il fusibile è solitamente costituito da una lega di ferrite e nichel ed è posizionato nell'intercapedine di uno dei terminali di corrente. Spesso si trova nella gamba. Il suo scopo principale è proteggere la muffola dalla distruzione in caso di rottura del filo. Ciò è dovuto al fatto che se si rompe si forma un arco elettrico che porta alla fusione dei resti del conduttore che cadono sul bulbo di vetro. A causa dell'elevata temperatura, potrebbe esplodere e provocare un incendio. Tuttavia, lunghi anni ha dimostrato la bassa efficienza dei fusibili, quindi hanno iniziato a essere utilizzati meno spesso.

Borraccia

Il recipiente di vetro viene utilizzato per proteggere il filamento dall'ossidazione e dalla distruzione. Le dimensioni complessive del pallone vengono selezionate in base alla velocità di deposizione del materiale di cui è costituito il conduttore.

Ambiente gassoso

Se in precedenza tutte le lampade a incandescenza, senza eccezioni, erano riempite di vuoto, oggi questo approccio viene utilizzato solo per sorgenti luminose a bassa potenza. I dispositivi più potenti sono riempiti di gas inerte. La massa molare del gas influisce sul calore emesso dal filamento.

Gli alogeni vengono pompati nel bulbo delle lampade alogene. La sostanza di cui è rivestito il filamento inizia ad evaporare e ad interagire con gli alogeni situati all'interno del recipiente. Come risultato della reazione si formano composti che si decompongono nuovamente e la sostanza ritorna sulla superficie del filo. Grazie a ciò è stato possibile aumentare la temperatura del conduttore, aumentando l'efficienza e la durata del prodotto. Questo approccio ha permesso anche di rendere i palloni più compatti. Il difetto di progettazione è associato alla resistenza inizialmente bassa del conduttore quando si applica corrente elettrica.

Filamento

La forma del filamento può essere diversa: la scelta a favore dell'uno o dell'altro dipende dalle specifiche della lampadina. Spesso usano un filo con una sezione trasversale rotonda, attorcigliato a spirale e, molto meno spesso, conduttori a nastro.

Una moderna lampada a incandescenza è alimentata da un filamento di tungsteno o da una lega di osmio-tungsteno. Invece delle eliche convenzionali, è possibile torcere le bi-eliche e le tri-eliche, il che è reso possibile da torsioni ripetute. Quest'ultimo porta ad una diminuzione della radiazione termica e ad un aumento dell'efficienza.

Specifiche

È interessante osservare la relazione tra energia luminosa e potenza della lampada. I cambiamenti non sono lineari: fino a 75 W l'efficienza luminosa aumenta e se viene superata diminuisce.

Uno dei vantaggi di tali sorgenti luminose è l'illuminazione uniforme, poiché la luce viene emessa con la stessa intensità in quasi tutte le direzioni.

Un altro vantaggio è legato alla luce pulsante, che a certi valori comporta un notevole affaticamento degli occhi. Il valore normale è considerato un coefficiente di ondulazione non superiore al 10%. Per le lampade ad incandescenza il parametro massimo raggiunge il 4%. L'indicatore peggiore è per i prodotti con una potenza di 40 W.

Tra tutti gli elettrici disponibili apparecchi di illuminazione Le lampade a incandescenza diventano più calde. La maggior parte della corrente viene convertita in energia termica, quindi il dispositivo è più simile a un riscaldatore che a una fonte di luce. L'efficienza luminosa varia dal 5 al 15%. Per questo motivo la legislazione contiene alcune norme che vietano, ad esempio, l'uso di lampade a incandescenza superiori a 100 W.

In genere, per illuminare una stanza, caratterizzata da un leggero riscaldamento, è sufficiente una lampada da 60 W.

Considerando lo spettro di emissione e confrontandolo con la luce naturale si possono fare due osservazioni importanti: il flusso luminoso di tali lampade contiene meno luce blu e più luce rossa. Tuttavia, il risultato è considerato accettabile e non comporta affaticamento, come nel caso delle fonti di luce diurna.

Parametri Operativi

Quando si utilizzano lampade a incandescenza, è importante considerare le condizioni del loro utilizzo. Possono essere utilizzati all'interno e all'esterno all'aperto ad una temperatura non inferiore a –60 e non superiore a +50 gradi. Centigrado. In questo caso, l'umidità dell'aria non deve superare il 98% (+20 gradi Celsius). I dispositivi possono funzionare nello stesso circuito con dimmer progettati per regolare l'emissione luminosa modificando l'intensità della luce. Si tratta di prodotti economici che possono essere sostituiti autonomamente anche da una persona non qualificata.

Tipi

Esistono diversi criteri per classificare le lampade a incandescenza, che verranno discusse di seguito.

A seconda dell'efficienza luminosa, le lampade ad incandescenza vengono classificate (dalla peggiore alla migliore):

vuoto;
argon o azoto-argon;
krypton;
xeno o alogeno con riflettore a infrarossi installato all'interno della lampada, che aumenta l'efficienza;
con un rivestimento progettato per convertire la radiazione infrarossa nello spettro visibile.

Esistono molte altre varietà di lampade a incandescenza legate al loro scopo funzionale e alle caratteristiche di design:

Scopo generale - negli anni '70. del secolo scorso venivano chiamate “lampade da illuminazione normale”. La categoria più comune e numerosa è quella dei prodotti utilizzati per l'illuminazione generale e decorativa. Dal 2008, la produzione di tali sorgenti luminose è diminuita in modo significativo, a causa dell'adozione di numerose leggi.
Scopo decorativo. Le fiaschette di tali prodotti sono realizzate sotto forma di figure aggraziate. I tipi più comuni sono i vasi di vetro a forma di candela con un diametro fino a 35 mm e quelli sferici (45 mm).
Appuntamento locale. Il design è identico alla prima categoria, ma sono alimentati da una tensione ridotta - 12/24/36/48 V. Di solito vengono utilizzati in lampade portatili e dispositivi che illuminano banchi da lavoro, macchine, ecc.
Illuminazione con lampadine verniciate. Spesso la potenza dei prodotti non supera i 25 W e per colorare la cavità interna viene ricoperta da uno strato di pigmento inorganico. È molto meno comune trovare sorgenti luminose la cui parte esterna sia verniciata con vernice colorata. In questo caso, il pigmento sbiadisce e si sbriciola molto rapidamente.

Rispecchiato. La lampadina ha una forma speciale, ricoperta da uno strato riflettente (ad esempio spruzzando alluminio). Questi prodotti vengono utilizzati per ridistribuire il flusso luminoso e aumentare l'efficienza luminosa.
Segnale. Sono installati in prodotti di illuminazione destinati a visualizzare qualsiasi informazione. Sono caratterizzati da bassa potenza e sono progettati per un funzionamento a lungo termine. Oggi sono praticamente inutili a causa della disponibilità dei LED.
Trasporto. Un'altra ampia categoria di lampade utilizzate nei veicoli. Caratterizzato da elevata robustezza e resistenza alle vibrazioni. Utilizzano basi speciali che garantiscono un fissaggio forte e la capacità di sostituirle rapidamente in condizioni anguste. Può essere alimentato da 6 V.
Faretti. Sorgenti luminose ad alta potenza fino a 10 kW, caratterizzate da un'elevata efficienza luminosa. La spirale è disposta in modo compatto per garantire una migliore messa a fuoco.
Lampade utilizzate in dispositivi ottici, ad esempio proiezione di film o apparecchiature mediche.

Lampade speciali

Esistono anche tipi più specifici di lampade a incandescenza:

Quadri elettrici: una sottocategoria di lampade di segnalazione utilizzate nei quadri elettrici e che svolgono le funzioni di indicatori. Si tratta di prodotti stretti, oblunghi e di piccole dimensioni con contatti paralleli lisci. Per questo motivo possono essere posizionati nei pulsanti. Contrassegnato come "KM 6-50". Il primo numero indica la tensione, il secondo indica l'amperaggio (mA).
Lampada a incandescenza o fotografica. Questi prodotti vengono utilizzati nelle apparecchiature fotografiche per la modalità forzata normalizzata. È caratterizzato da un'elevata efficienza luminosa e temperatura di colore, ma da una breve durata. La potenza delle lampade sovietiche raggiunse i 500 W. Nella maggior parte dei casi, il pallone è satinato. Oggi non vengono praticamente utilizzati.
Proiezione. Utilizzato nei proiettori di diapositive. Alta luminosità.

La lampada a doppio filamento è disponibile in diverse varietà:

Per le automobili. Un filo viene utilizzato per gli anabbaglianti, l'altro per gli abbaglianti. Se consideriamo le lampade per le luci posteriori, i fili possono essere utilizzati rispettivamente per la luce dei freni e per la luce di posizione. Uno schermo aggiuntivo può interrompere i raggi che nella luce anabbagliante possono accecare i conducenti in senso contrario.
Per gli aerei. In una luce di atterraggio, un filamento può essere utilizzato per la luce scarsa, l'altro per quella intensa, ma richiede un raffreddamento esterno e un funzionamento breve.
Per semafori ferroviari. Per aumentare l'affidabilità sono necessari due fili: se uno si brucia, l'altro si accenderà.

Continuiamo a considerare le lampade a incandescenza speciali:

La lampada del faro è un design complesso per oggetti in movimento. Utilizzato nella tecnologia automobilistica e aeronautica.
Bassa inerzia. Contiene un filamento sottile. Veniva utilizzato nei sistemi di registrazione del suono di tipo ottico e in alcuni tipi di fototelegrafia. Al giorno d'oggi viene utilizzato raramente, poiché esistono sorgenti luminose più moderne e migliorate.
Riscaldamento. Utilizzato come fonte di calore nelle stampanti laser e nelle fotocopiatrici. La lampada ha una forma cilindrica, è fissata in un albero metallico rotante, al quale vengono applicati carta e toner. Il rullo trasferisce il calore, provocando la diffusione del toner.

Efficienza

La corrente elettrica nelle lampade a incandescenza viene convertita non solo in luce visibile all'occhio. Una parte viene utilizzata per l'irraggiamento, l'altra viene trasformata in calore e la terza in luce infrarossa, che non viene rilevata dagli organi visivi. Se la temperatura del conduttore è 3350 K, l'efficienza della lampada a incandescenza sarà del 15%. Una lampada convenzionale da 60 W con una temperatura di 2700 K è caratterizzata da un'efficienza minima del 5%.

L'efficienza è aumentata dal grado di riscaldamento del conduttore. Ma maggiore è il riscaldamento del filamento, minore è la sua durata. Ad esempio, a una temperatura di 2700 K, una lampadina si illuminerà per 1000 ore, a 3400 K, molte volte meno. Se aumenti la tensione di alimentazione del 20%, la luminosità raddoppierà. Ciò è irrazionale, poiché la durata utile sarà ridotta del 95%.

Vantaggi e svantaggi

Da un lato, le lampade a incandescenza sono le sorgenti luminose più convenienti, dall'altro sono caratterizzate da molti svantaggi.

Vantaggi:

basso costo;
non è necessario utilizzare dispositivi aggiuntivi;
facilità d'uso;
temperatura di colore confortevole;
resistenza all'umidità elevata.

Screpolatura:

fragilità: 700-1000 ore se vengono seguite tutte le regole e le raccomandazioni operative;
emissione luminosa debole - efficienza dal 5 al 15%;
fragile fiaschetta di vetro;
possibilità di esplosione in caso di surriscaldamento;
elevato pericolo di incendio;
Le cadute di tensione riducono notevolmente la durata.

Come aumentare la durata

Esistono diversi motivi per cui la durata di questi prodotti può essere ridotta:

fluttuazioni di tensione;
vibrazioni meccaniche;
temperatura ambiente elevata;
collegamento interrotto nel cablaggio.

Selezionare prodotti adatti all'intervallo di tensione di rete.
Effettuare il movimento rigorosamente da spento, poiché anche la minima vibrazione potrebbe causare il guasto del prodotto.
Se le lampade continuano a bruciarsi nella stessa presa, è necessario sostituirle o ripararle.
Quando si opera su un pianerottolo, aggiungere un diodo al circuito elettrico o collegare in parallelo due lampade della stessa potenza.
È possibile aggiungere un dispositivo all'interruzione del circuito di alimentazione per un'accensione fluida.

Le tecnologie non si fermano, sono in costante sviluppo, quindi oggi le tradizionali lampade a incandescenza sono state sostituite da sorgenti luminose a LED, fluorescenti e a risparmio energetico più economiche e durevoli. Le ragioni principali della produzione di lampade ad incandescenza rimangono la presenza di paesi meno sviluppati dal punto di vista tecnologico, oltre ad una produzione consolidata.

Oggi puoi acquistare tali prodotti in diversi casi: si adattano bene al design di una casa o di un appartamento o ti piace lo spettro morbido e confortevole della loro radiazione. Tecnologicamente si tratta di prodotti ormai obsoleti.

La musica colorata o semplicemente l'illuminazione con un colore insolito è una soluzione interessante che può essere utile nella progettazione di qualsiasi stanza. È abbastanza difficile trovare lampadine luminose sul mercato e nei negozi, quindi l'unica via d'uscita è creare tu stesso lampadine colorate.

Le opzioni di verniciatura convenzionali potrebbero non essere adatte per conferire colore a una lampadina, poiché brucerebbe lo strato applicato a causa del riscaldamento. Pertanto, per il lavoro si consiglia di scegliere lampade a LED a risparmio energetico o lampade a incandescenza da 25 watt. Quando si lavora su una lampadina, è necessario ricordare che il colore e la luminosità del bagliore dipenderanno dalla densità del rivestimento colorato.

Utilizzando diversi coloranti, intensità del rivestimento e i metodi descritti di seguito, puoi creare in pochi minuti una ricca collezione di lampadine diverse con una luminosità interessante.

Colorazione con pasta

Per colorare la penna Colore blu Puoi prendere la pasta da una penna a sfera. Per dipingere la lampada nel colore della pasta selezionata, dovrai rimuovere con attenzione la punta e soffiare l'inchiostro su un foglio di carta o tela cerata. Quindi, tenendo la lampadina per la base, strofinarla con il contenuto fuoriuscito dalla penna.
Puoi controllare l'intensità del rivestimento usando acetone, acqua di colonia o alcool.

Smalto per unghie

Le vernici ad asciugatura rapida sono coloranti eccellenti. È conveniente applicare la vernice con un pennello o un dischetto di cotone. L'enorme vantaggio di questo metodo è l'ampia scelta di sfumature.
Tuttavia, la vernice si brucia se riscaldata a temperature superiori a 200 gradi, quindi è necessario fare attenzione quando la si utilizza.

PVA

La colla PVA è universale e aderisce alla maggior parte delle superfici. Di per sé ha una tinta bianca torbida, ma dopo l'essiccazione diventa trasparente. Se mescoli la colla con un colorante solubile in acqua o un pigmento di una stampante e poi ricopri una lampadina con esso, puoi ottenere un risultato abbastanza buono.

Smalto automatico

Un metodo rilevante per il proprietario dell'auto: solitamente lo smalto per auto viene venduto in bombolette spray. Il metodo di applicazione del paralume è molto semplice, il rivestimento può resistere fino a 200 gradi.

Per evitare uno strato troppo spesso che scurirebbe la lampadina, si consiglia di spruzzare il contenuto dell'aerosol ad una distanza di 30–40 cm dall'oggetto.

Vernici per vetrate

Un'opzione ideale per creare una lampadina colorata - vernici per vetrate. Per funzionare con una lampadina avrai bisogno di quelle idrosolubili per la cottura. Lo strato non brucerà a fuoco alto, ma diventerà solo più forte.

Questo metodo presenta uno svantaggio significativo: il prezzo. Un tubetto da 50 grammi costerà all'acquirente 150-200 rubli.

Prodotti organici del silicio

Vernici progettate per verniciare superfici frequentemente riscaldate. Sono durevoli e garantiscono che non si brucino, anche se la lampadina è costantemente accesa. Il limite superiore dell'intervallo è di 600 gradi, quindi non è necessario preoccuparsi della qualità e della durata.

Tsaponlak

Puoi acquistare questo rivestimento presso un negozio specializzato in componenti radio. La funzione principale del rivestimento è proteggere le tracce e le saldature dai cortocircuiti. Poiché la temperatura operativa dei transistor raggiunge i 150 gradi, il prodotto è adatto anche per rivestire le lampadine.

Questi sono i modi più semplici ed economici per rivestire un materiale piuttosto capriccioso: il vetro. La scelta si restringe più volte se la questione riguarda lampadine che bruciano spesso e per lungo tempo, perché non tutti i coloranti resistono alle alte temperature.

Analizzando la struttura di una lampada a incandescenza (Figura 1, UN) scopriamo che la parte principale della sua struttura è il corpo del filamento 3 , che si riscalda sotto l'influenza della corrente elettrica finché non appare la radiazione ottica. Il principio di funzionamento della lampada si basa infatti su questo. Il corpo del filamento è fissato all'interno della lampada tramite elettrodi 6 , di solito tenendone le estremità. Attraverso gli elettrodi viene fornita corrente elettrica anche al corpo del filamento, cioè sono anche collegamenti interni dei terminali. Se la stabilità del corpo del filamento è insufficiente, vengono utilizzati supporti aggiuntivi 4 . I supporti sono montati su un'asta di vetro mediante saldatura 5 , detto bastone, che presenta un ingrossamento all'estremità. Il palo è associato ad una complessa parte in vetro: la gamba. La gamba, come mostrato nella Figura 1, B, è costituito da elettrodi 6 , piatti 9 e shtengel 10 , che è un tubo cavo attraverso il quale l'aria viene pompata fuori dal bulbo della lampada. Collegamento generale tra terminali intermedi 8 , il bastone, le piastre e le aste formano una lama 7 . Il collegamento viene effettuato mediante fusione delle parti in vetro, durante la quale viene realizzato un foro di scarico 14 collegando la cavità interna del tubo di evacuazione con la cavità interna del bulbo della lampada. Fornire corrente elettrica al filamento attraverso gli elettrodi 6 utilizzare intermedio 8 e conclusioni esterne 11 , collegati tra loro mediante saldatura elettrica.

Figura 1. La struttura di una lampada a incandescenza elettrica ( UN) e le sue gambe ( B)

Per isolare il corpo del filamento, così come le altre parti della lampadina, da ambiente esterno, viene utilizzata la boccetta di vetro 1 . L'aria viene pompata fuori dalla cavità interna del pallone e viene invece pompato un gas inerte o una miscela di gas 2 , dopodiché l'estremità dell'asta viene riscaldata e sigillata.

Per fornire corrente elettrica alla lampada e fissarla nella presa elettrica, la lampada è dotata di una base 13 , che è attaccato al collo del pallone 1 effettuata utilizzando mastice di copertura. I cavi della lampada sono saldati nei punti appropriati sulla base. 12 .

La distribuzione della luce della lampada dipende da come è posizionato il corpo del filamento e dalla sua forma. Ma questo vale solo per le lampade con lampadine trasparenti. Se immaginiamo che il filamento sia un cilindro altrettanto luminoso e proiettiamo la luce che ne emana su un piano perpendicolare alla superficie maggiore del filamento luminoso o della spirale, su di esso apparirà la massima intensità luminosa. Pertanto, per creare le direzioni necessarie delle intensità luminose, in vari modelli di lampade, ai filamenti viene data una certa forma. Esempi di forme di filamento sono mostrati nella Figura 2. Il filamento dritto non a spirale non viene quasi mai utilizzato nelle moderne lampade a incandescenza. Ciò è dovuto al fatto che con l'aumento del diametro del corpo del filamento diminuisce la perdita di calore attraverso il gas che riempie la lampada.

Figura 2. Design del corpo del filamento:
UN- lampada di proiezione ad alta tensione; B- lampada di proiezione a basso voltaggio; V- garantire l'ottenimento di un disco altrettanto luminoso

Un gran numero di corpi filamentosi sono divisi in due gruppi. Il primo gruppo comprende corpi filamentosi utilizzati nelle lampade per uso generale, il cui design era originariamente concepito come una sorgente di radiazione con una distribuzione uniforme dell'intensità luminosa. Lo scopo della progettazione di tali lampade è quello di ottenere la massima efficienza luminosa, che si ottiene riducendo il numero di supporti attraverso i quali viene raffreddato il filamento. Il secondo gruppo comprende i cosiddetti corpi a filamento piatto, che sono realizzati sotto forma di spirali parallele (nelle potenti lampade ad alta tensione) o sotto forma di spirali piatte (nelle lampade a bassa tensione a bassa potenza). Il primo progetto è realizzato con un gran numero di supporti in molibdeno, fissati con speciali ponti in ceramica. Un lungo filamento è posizionato a forma di cestello, ottenendo così un'elevata luminosità complessiva. Nelle lampade ad incandescenza destinate ai sistemi ottici i corpi dei filamenti devono essere compatti. Per fare ciò, il corpo del filamento viene arrotolato in un arco, doppia o tripla spirale. La Figura 3 mostra le curve di intensità luminosa create da corpi filamentosi di vari design.

Figura 3. Curve di intensità luminosa di lampade a incandescenza con diversi corpi filamentosi:
UN- in un piano perpendicolare all'asse della lampada; B- in un piano passante per l'asse della lampada; 1 - spirale anulare; 2 - bobina diritta; 3 - una spirale situata sulla superficie del cilindro

Le curve di intensità luminosa richieste delle lampade ad incandescenza possono essere ottenute utilizzando lampadine speciali con rivestimenti riflettenti o diffondenti. L'uso di rivestimenti riflettenti su una lampadina opportunamente sagomata consente una significativa varietà di curve di intensità luminosa. Le lampade con rivestimenti riflettenti sono chiamate lampade a specchio (Figura 4). Se è necessario garantire una distribuzione della luce particolarmente precisa nelle lampade da specchio, vengono utilizzate lampadine realizzate per pressatura. Tali lampade sono chiamate lampade per fari. Alcuni modelli di lampade a incandescenza hanno riflettori metallici integrati nelle lampadine.

Figura 4. Lampade a incandescenza a specchio

Materiali utilizzati nelle lampade ad incandescenza

Metalli

L'elemento principale delle lampade a incandescenza è il corpo del filamento. Per realizzare un corpo del filamento, è consigliabile utilizzare metalli e altri materiali con conduttività elettronica. In questo caso, facendo passare una corrente elettrica, il corpo si riscalderà fino alla temperatura richiesta. Il materiale del corpo del filamento deve soddisfare una serie di requisiti: avere un elevato punto di fusione, plasticità che consenta di trafilare fili di vari diametri, anche molto piccoli, un basso tasso di evaporazione alle temperature di esercizio, che garantisce una lunga durata, e la Piace. La tabella 1 mostra le temperature di fusione dei metalli refrattari. Il metallo più refrattario è il tungsteno che, insieme all'elevata duttilità e al basso tasso di evaporazione, ne ha garantito l'uso diffuso come filamento delle lampade a incandescenza.

Tabella 1

Punto di fusione dei metalli e dei loro composti

Metalli	T, °С	Carburi e loro miscele	T, °С	Nitruri	T, °С	Boridi	T, °С
Tungsteno Renio Tantalio Osmio Molibdeno Niobio Iridio Zirconio Platino	3410 3180 3014 3050 2620 2470 2410 1825 1769	4TaC+ +CiaoC 4TaC+ +ZrC HfC TaC ZrC NbC Tic WC. W2C MoC VNC ScC SiC	3927 3887 3877 3527 3427 3127 2867 2857 2687 2557 2377 2267	TaC+ +TaN HfN TiC+ + Stagno TaN ZrN Lattina BN	3373 3087 2977 2927 2727	HfB ZrB W.B.	3067 2987 2927

Il tasso di evaporazione del tungsteno a temperature di 2870 e 3270°C è 8,41×10 -10 e 9,95×10 -8 kg/(cm²×s).

Tra gli altri materiali, il renio può essere considerato promettente, il cui punto di fusione è leggermente inferiore a quello del tungsteno. Il renio si presta bene lavorazione quando riscaldato è resistente all'ossidazione e ha un tasso di evaporazione inferiore rispetto al tungsteno. Esistono pubblicazioni straniere sulla produzione di lampade con filamento di tungsteno con additivi di renio, nonché sul rivestimento del filamento con uno strato di renio. Tra i composti non metallici è interessante il carburo di tantalio, il cui tasso di evaporazione è inferiore del 20-30% rispetto a quello del tungsteno. Un ostacolo all'utilizzo dei carburi, in particolare del carburo di tantalio, è la loro fragilità.

La tabella 2 mostra le principali proprietà fisiche di un corpo filamentoso ideale in tungsteno.

Tavolo 2

Proprietà fisiche fondamentali del filamento di tungsteno

Temperatura, K	Tasso di evaporazione, kg/(m²×s)	Resistività elettrica, 10 -6 Ohm×cm	Luminosità cd/m²	Efficacia luminosa, lm/W	Temperatura del colore, K
1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400	5,32×10-35 2,51×10-23 8,81×10-17 1,24×10-12 8,41×10-10 9,95×10 -8 3,47×10 -6	24,93 37,19 50,05 63,48 77,49 92,04 107,02	0,0012 1,04 51,2 640 3640 13260 36000	0,0007 0,09 1,19 5,52 14,34 27,25 43,20	1005 1418 1823 2238 2660 3092 3522

Una proprietà importante del tungsteno è la possibilità di produrre le sue leghe. Le parti realizzate con essi mantengono una forma stabile quando alta temperatura. Durante il riscaldamento del filo di tungsteno, nel processo trattamento termico corpo del filamento e successivo riscaldamento, avviene un cambiamento nella sua struttura interna, chiamato ricristallizzazione termica. A seconda della natura della ricristallizzazione, il corpo del filamento può avere maggiore o minore stabilità dimensionale. La natura della ricristallizzazione è influenzata dalle impurità e dagli additivi aggiunti al tungsteno durante il processo di fabbricazione.

L'aggiunta di ossido di torio ThO 2 al tungsteno rallenta il processo di ricristallizzazione e fornisce una struttura finemente cristallina. Tale tungsteno è resistente agli shock meccanici, ma si affloscia notevolmente e quindi non è adatto per la produzione di corpi di filamenti sotto forma di spirali. Il tungsteno con un elevato contenuto di ossido di torio viene utilizzato per realizzare catodi per lampade a scarica di gas grazie alla sua elevata emissività.

Per la fabbricazione di spirali, viene utilizzato insieme al tungsteno con un additivo di ossido di silicio SiO 2 metalli alcalini- potassio e sodio, nonché tungsteno, contenenti, oltre a quelli indicati, l'additivo di ossido di alluminio Al 2 O 3. Quest'ultimo dà migliori risultati nella produzione di bispirali.

Gli elettrodi della maggior parte delle lampade a incandescenza sono realizzati in nichel puro. La scelta è dovuta alle buone proprietà di vuoto di questo metallo, che libera i gas in esso assorbiti, alle elevate proprietà conduttive e alla saldabilità con tungsteno e altri materiali. La malleabilità del nichel consente di sostituire la saldatura con il tungsteno con la compressione, che fornisce una buona conduttività elettrica e termica. Nelle lampade a vuoto a incandescenza viene utilizzato il rame al posto del nichel.

I supporti sono solitamente realizzati in filo di molibdeno, che mantiene l'elasticità alle alte temperature. Ciò consente al corpo del filamento di essere mantenuto in uno stato esteso anche dopo che si è espanso a causa del riscaldamento. Il molibdeno ha un punto di fusione di 2890 K e un coefficiente di temperatura di dilatazione lineare (TCLE), compreso tra 300 e 800 K pari a 55 × 10 -7 K -1. Il molibdeno viene utilizzato anche per realizzare inserti nel vetro refrattario.

I terminali delle lampade a incandescenza sono realizzati in filo di rame, saldato alle estremità agli ingressi. Le lampade a incandescenza a bassa potenza non hanno terminali separati, il loro ruolo è svolto da terminali allungati in platinite. Per saldare i cavi alla base, viene utilizzata la saldatura stagno-piombo del marchio POS-40.

Bicchiere

Steli, piastre, aste, boccette e altre parti in vetro utilizzate nella stessa lampada a incandescenza sono realizzate in vetro silicato con lo stesso coefficiente di temperatura di dilatazione lineare, necessario per garantire la tenuta dei punti di saldatura di queste parti. I valori del coefficiente di temperatura di dilatazione lineare dei vetri delle lampade devono garantire la formazione di giunzioni consistenti con i metalli utilizzati per la fabbricazione delle boccole. Il vetro più utilizzato è il marchio SL96-1 con un valore del coefficiente di temperatura di 96 × 10 -7 K -1. Questo vetro può funzionare a temperature da 200 a 473 K.

Uno dei parametri importanti del vetro è l'intervallo di temperatura entro il quale mantiene la saldabilità. Per garantire la saldabilità, alcune parti sono realizzate in vetro SL93-1, che differisce dal vetro SL96-1 Composizione chimica e un intervallo di temperature più ampio in cui mantiene la saldabilità. Il vetro SL93-1 è caratterizzato da un alto contenuto di ossido di piombo. Se è necessario ridurre le dimensioni dei palloni, vengono utilizzati più vetri refrattari (ad esempio, grado SL40-1), il cui coefficiente di temperatura è 40 × 10 -7 K -1. Questi vetri possono funzionare a temperature comprese tra 200 e 523 K. La temperatura operativa più alta è il vetro al quarzo del marchio SL5-1, le cui lampade a incandescenza possono funzionare a 1000 K o più per diverse centinaia di ore (coefficiente di temperatura di espansione lineare del vetro al quarzo è 5,4 × 10 -7 K -1). Il vetro delle marche elencate è trasparente alle radiazioni ottiche nell'intervallo di lunghezze d'onda da 300 nm a 2,5 - 3 micron. La trasmissione del vetro al quarzo inizia a 220 nm.

Ingressi

I passanti sono realizzati in un materiale che, oltre ad una buona conduttività elettrica, deve avere un coefficiente termico di dilatazione lineare, garantendo la formazione di giunzioni coerenti con il vetro utilizzato per la fabbricazione delle lampade ad incandescenza. Le giunzioni dei materiali sono chiamate coerenti, i cui valori del coefficiente termico di dilatazione lineare sull'intero intervallo di temperature, cioè dalla temperatura minima alla temperatura di ricottura del vetro, differiscono di non più del 10-15%. Quando si salda il metallo al vetro, è meglio che il coefficiente termico di dilatazione lineare del metallo sia leggermente inferiore a quello del vetro. Quindi, quando la saldatura si raffredda, il vetro comprime il metallo. In assenza di metallo con il valore richiesto del coefficiente termico di dilatazione lineare, è necessario realizzare giunti senza eguali. In questo caso, un collegamento a tenuta di vuoto tra metallo e vetro nell'intero intervallo di temperature, nonché la resistenza meccanica della saldatura, sono garantiti da una progettazione speciale.

La giunzione accoppiata con il vetro SL96-1 è ottenuta utilizzando conduttori in platino. L’alto costo di questo metallo ha portato alla necessità di sviluppare un sostituto, chiamato “platinite”. La platinite è un filo costituito da una lega ferro-nichel con un coefficiente termico di dilatazione lineare inferiore a quello del vetro. Applicando uno strato di rame a tale filo, è possibile ottenere un filo bimetallico altamente conduttivo con un grande coefficiente termico di dilatazione lineare, a seconda dello spessore dello strato di rame applicato e del coefficiente termico di dilatazione lineare del filo. filo originale. Ovviamente, questo metodo di adattamento dei coefficienti di temperatura della dilatazione lineare consente di far corrispondere principalmente la dilatazione diametrale, lasciando ineguagliato il coefficiente di temperatura della dilatazione longitudinale. Per garantire una migliore densità del vuoto delle giunzioni del vetro SL96-1 con platinite e per migliorare la bagnabilità su uno strato di rame ossidato in superficie ad ossido rameoso, il filo è rivestito con uno strato di borace (sale sodico dell'acido borico). Quando si utilizza filo di platino con un diametro fino a 0,8 mm si garantiscono saldature sufficientemente resistenti.

La saldatura a tenuta di vuoto nel vetro SL40-1 è ottenuta utilizzando filo di molibdeno. Questa coppia offre una connessione più coerente rispetto al vetro SL96-1 con platinite. L'uso limitato di questa lega è dovuto all'alto costo delle materie prime.

Per ottenere piombini a tenuta di vuoto nel vetro di quarzo sono necessari metalli a bassissimo coefficiente termico di dilatazione lineare, che non esistono. Pertanto, ottengo il risultato richiesto grazie al design dell'input. Il metallo utilizzato è il molibdeno, che presenta una buona bagnabilità con il vetro al quarzo. Per le lampade a incandescenza in matracci di quarzo vengono utilizzate semplici boccole in lamina.

Gas

Il riempimento di gas delle lampade a incandescenza consente di aumentare la temperatura operativa del corpo del filamento senza ridurne la durata a causa di una diminuzione del tasso di sputtering del tungsteno in un ambiente gassoso rispetto allo sputtering nel vuoto. La velocità di atomizzazione diminuisce con l'aumentare del peso molecolare e della pressione del gas di riempimento. La pressione del gas di riempimento è di circa 8 × 104 Pa. Che gas dovrei usare per questo?

L'uso di un mezzo gassoso porta a perdite di calore dovute alla conduttività termica attraverso il gas e alla convezione. Per ridurre le perdite è vantaggioso riempire le lampade con gas inerti pesanti o loro miscele. Questi gas includono azoto, argon, kripton e xeno ottenuti dall'aria. La tabella 3 mostra i principali parametri dei gas inerti. Azoto dentro forma pura non utilizzato a causa delle grandi perdite associate alla sua conduttività termica relativamente elevata.

Tabella 3

Parametri fondamentali dei gas inerti

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