Подписи к слайдам:
учитель технологии МБОУ «СОШ № 7» г. КалугиГерасимов В. А.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Ла́мпа нака́ливания - электрический источник света, в котором так называемое тело накала нагревается до высокой температуры за счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из вольфрама и сплавов на его основе.
В настоящее время сложно встретить человека, который не был бы знаком с лампами накаливания. Прогресс в области приборов освещения предложил альтернативные источники света – люминесцентные и диодные лампы, однако по некоторым параметрам им пока не удается превзойти обыкновенную «лампочку Ильича».
История лампы накаливания очень запутана и ее появлению предшествовали изобретения многих ученых-изобретателей.
В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью) В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания.
Лампа Деларю
В 1854 году немецкий ученый Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. В последующие 5 лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.
Генрих Гёбель
По общепринятой версии, история современной лампы накаливания началась в далеком 1872 году, когда русский ученый А. Н. Лодыгин догадался пропустить электрический ток через угольный стержень.
Александр Николаевич Лодыгин
Сам стержень находился в безвоздушном пространстве стеклянной прозрачной колбы. Увеличение силы тока вызывало более интенсивную светоотдачу, пока не была достигнута температура плавления и лампа погасла. Так опытным путем были установлены оптимальные режимы работы для первых ламп накаливания и уже через год – в 1873 г. в Санкт-Петербурге были впервые опробованы несколько фонарей с такими лампами.
В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд. В 1890-х годах Лодыгин изобретает несколько типов ламп с металлическими нитями накала.
В это же самое время параллельно с Лодыгиным разработкой лампы накаливания занимался американский изобретатель Томас Эдисон.
Томас Альва Эдисон
Он в 1879 году первым запатентовал лампу накаливания с угольной нитью, что впоследствии и послужило причиной, что именно его многие считают настоящим «отцом лампы накаливания».
На самом деле, как это часто бывает в области технических изобретений, лампа была изобретена в разных странах почти одновременно, поэтому нельзя с уверенностью утверждать, кому принадлежит авторство.
=
Работая над усовершенствованием лампы с угольной нитью, Лодыгин в 1890 году предложил заменить нить накаливания металлической, изготавливаемой из тугоплавкого металла – вольфрама. В отличие от других проводящих электрический ток материалов, вольфрам обладает очень высокой температурой плавления – около 3410°C.
В это же время Эдисон предлагает использовать в конструкции ламп изобретенную им резьбовую систему патрон-цоколь. Эта конструкция дошла до нашего времени практически, не претерпев никаких существенных изменений.
Основная доля излучения приходится на инфракрасный диапазон. В качестве нити накаливания используется вольфрам. В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине вольфрамовая нить защищена стеклянной колбой, заполненной нейтральным газом (обычно аргоном).
Основные недостатки ламп накаливания: лампы обладают слепящей яркостью, отрицательно отражающейся на зрении человека, поэтому требуют применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление; обладают незначительным сроком службы (порядка 1000 часов); срок службы ламп существенно снижается при повышении напряжения питающей электросети.Световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%.Таким образом, основной недостаток ламп накаливания - низкая светоотдача. Ведь лишь незначительная часть потребляемой ими электрической энергии превращается в энергию видимых излучений, остальная часть энергии переходит в тепло, излучаемое лампой.
Вряд ли, в настоящее время найдётся человек, который никогда не использовал или, по крайней мере, не слышал об энергосберегающих лампах, довольно интенсивно вытесняющие старые, «добрые» лампы накаливания.
Неоспоримым и, пожалуй, главным преимуществом энергосберегающих ламп является их высокая светоотдача (она превосходит светоотдачу ламп накаливания в 5 раз), что, в общем-то, видно из их названия. Таким образом, энергосберегающая лампа мощностью, скажем, 20 Вт способна создать световой поток равный световому потоку лампы накаливания 100 Вт, стало быть, такая светоотдача дает не просто экономию электроэнергии, а урезает её расход в разы!
Срок службы
Довольно, немаловажное преимущество энергосберегающих ламп. Опять-же, сравнивая их с лампами накаливания, можно сказать, что последние имеют меньший срок службы, относительно энергосберегающих примерно в 5-15 раз.
Низкая теплоотдача
Низкая теплоотдача. Несмотря на довольно высокий уровень светоотдачи, энергосберегающие лампы отличаются незначительным тепловыделением, что существенно расширяет область их применения и является весомым преимуществом в плане пожаробезопасности.
Распределение света.
Распределение света. Свет энергосберегающих ламп намного мягче, равномернее распределяется в помещении, отсутствуют резкие тени на стенах, как при использовании ламп накаливания. Связано это с тем, что излучение света, в отличие от последней, идет не от накалённой спирали, а по всей площади колбы.
Недостатки.
Высокая стоимость.Длительность разогреваОграниченный температурный диапазон.Жёсткие требования к напряжению в сети.
Устройство энергосберегающих ламп
1. Цоколь.
2. Корпус лампы.
3. Предохранитель.
4. Электронная плата.
5. Корпус лампы.
6. Колба (трубка).
Принцип работы энергосберегающих ламп.
Лампа содержит пары ртути, а также газы аргон, неон, иногда криптон. При подаче электроэнергии на лампу, мощность нагревает катод и он начинает излучать электроны. Электроны ионизируют газовую смесь до образования плазмы. Плазма излучает ультрафиолетовый свет, который человеческому глазу не видим, он “заставляет” светится люминофор, которым покрыты стенки трубки, в итоге, люминофор выдает готовый продукт – видимый свет.
Люминесцентная лампа
Люминесце́нтная лампа - газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовоеизлучение, которое преобразовывается в видимый свет с помощью люминофора - смеси галофосфата кальция с другими элементами.
Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 10 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений.
Устройство люминесцентной лампы
В торцах трубки установлены спиральные электроды. Внутри лампы находятся разреженные пары ртути и инертный газ. Под действием электрического напряжения (поля), приложенного к электродам, в лампе возникает газовый разряд. При этом проходящий через пары ртути ток вызывает ультрафиолетовое излучение.Ультрафиолетовое излучение, воздействуя на люминофор, заставляет его светиться, т.е. люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет.
Спасибо!
Когда гуляки повесили рождественские огни в другом месте в городе, группа основала картель Фобоса, надзорный орган, который будет вырезать всемирный рынок ламп накаливания, причем каждая национальная и региональная зона назначает собственные производители и производственные квоты.
Картель Фобоса пользовался поистине глобальным охватом
Это был первый картель в истории, получивший поистине глобальный охват. Его гораздо более устойчивое наследие заключалось в том, чтобы спроектировать более короткий срок службы лампы накаливания. Члены картеля рационализировали этот подход как компромисс: их лампочки были более высокого качества, более эффективны и ярче, чем другие луковицы. Действительно, все доказательства указывают на то, что картель мотивирован прибылью и ростом продаж, а не тем, что лучше всего для потребителя. При тщательном изготовлении лампочки с относительно короткой продолжительностью жизни картель, таким образом, вывел индустриальную стратегию, известную теперь как запланированное устаревание.
История лампы накаливания
Выполнила ученица
7б класса МБОУСОШ №1 г.Южи Ченцова Алиса
учитель технологии Зайцева Н.В.
Лампа это-
- Осветительный или нагревательный прибор различного устройства.
- Стеклянный осветительный баллон.
- Ну или же совершенно обыденный для нас электроприбор дающий нам свет.
А как же появилась?
Это было непросто быть производителем лампочек в начале 20-го века. Быстрое распространение электрификации и внедрение новых форм освещения, таких как велосипедные лампы, автомобильные фары и уличные фонари, предлагали практически неограниченные возможности для изобретателей и предпринимателей. Но поскольку тысячи производителей соперничали за долю рынка и технологическое преимущество, ни одна компания не была уверена в стабильных продажах с одного года до следующего. Это было так же верно для крошечных операций на заднем дворе, как и для гигантских корпоративных компаний с многонациональными заводами и исследовательскими лабораториями.
- В наше время это совершенно обычная и ничем не примечательная вещь, но как же она появилась?
- Кто изобрёл?
- Просто это было или тяжело?
На ошибках учатся.
- История лампы накаливания очень запутана и ее появлению предшествовали изобретения многих ученых-изобретателей. По общепринятой версии, она началась в далеком 1872 году, когда русский ученый А. Н. Лодыгин догадался пропустить электрический ток через угольный стержень. Сам стержень находился в безвоздушном пространстве стеклянной прозрачной колбы. Увеличение силы тока вызывало более интенсивную светоотдачу, пока не была достигнута температура плавления и лампа погасла. Так опытным путем были установлены оптимальные режимы работы для первых ламп накаливания и уже через год – в 1873 г. в Санкт-Петербурге были впервые опробованы несколько фонарей с такими лампами.
Интересный факт.
Альянсы между производителями лампочек были не совсем новыми. Названный луковицей полуватта, последний был наполнен аргоном или другим благородным газом, который лучше сохранил вольфрам, чем простой вакуум; он производил в пять раз больше света на ватт в качестве предшественника углеродной нити.
Берлинский патентный пул развалился с геополитическими перестановками во время войны. Однако ни одна из этих усилий не имела достаточного охвата и амбиции картеля Феба. На бумаге это звучало совершенно благосклонно. Документ, подписанный компаниями для присоединения к нему, был назван «Конвенцией о развитии и прогрессе Международной лампы накаливания в электролампах». Согласно этому документу, основными целями организации были обеспечение сотрудничества всех сторон соглашения, обеспечивающее выгодное использование их производственных возможностей при производстве ламп, обеспечение и поддержание равномерно высокого качества, повышение эффективности электрического освещения и увеличение использования света в интересах потребителя.
- В это же самое время параллельно с Лодыгиным разработкой лампы накаливания занимался американский изобретатель Томас Эдисон. Он в 1879 году первым запатентовал лампу накаливания с угольной нитью, что впоследствии и послужило причиной, что именно его, многие считают настоящим «отцом лампы накаливания». На самом деле, как это часто бывает в области технических изобретений, лампа была изобретена в разных странах почти одновременно, поэтому нельзя с уверенностью утверждать, кому принадлежит авторство.
Разница качества.
Он охватывал все электрические лампочки, используемые для освещения, нагрева и медицинских целях. Чтобы контролировать национальные рынки лампочек и их соответствующее развитие в мировой торговле, Феб создал надзорный орган под председательством Майнхардта из Осрама. Другие основные направления картеля заключались в том, чтобы облегчить обмен патентами и техническим ноу-хау и навязать далеко идущие и долговечные стандарты. В наибольшей степени для потребителей, Феб потратил значительные технические усилия на разработку более короткой лампы.
- Все мы знаем, как неприятно смотреть на яркий свет прозрачной лампы накаливания, поэтому промышленностью выпускаются не только прозрачные колбы, но и матовые. Благодаря этому, свет получается немного рассеянным и более мягким, хотя при этом незначительно теряет в интенсивности. Выбор качественной лампы накаливания – не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. У многих в домах до сих пор горят лампочки с пятилетним и более стажем работы, а бывает, что совсем недавно купленная лампа перегорает.
Устройство обыкновенной лампы накаливания.
Как именно картель преодолел этот технический подвиг? Речь шла не только о низком или неряшливом продукте; любой мог бы это сделать. Стремясь к чему-то меньшему, картель будет систематически отменять десятилетия прогресса. Детали этих усилий были очень медленными. В архивах мы обнаружили тщательную переписку между фабриками картеля и лабораториями, которые изучали, как модифицировать нить и другие меры, чтобы сократить продолжительность жизни их луковиц. Картель занялся сокращением продолжительности жизни луковиц так же серьезно, как раньше исследователи приблизились к своей работе по его удлинению.
- 1 - стеклянная колба; 2 - наполненная инертным газом полость колбы; 3 - спираль накаливания; 4, 5 - электроды; 6 - дополнительные опоры спирали; 7 - стеклянная ножка; 8 - внешний токопровод; 9 - цоколь; 10 - изолятор цоколя; 11 - нижний контакт цоколя.
Так же такие лампы можно использовать и в декоративных целях.
Там луковицы были тщательно проверены на соответствие стандартам картеля. Если какая-либо фабрика представила луковицы, длившиеся дольше или короче регулируемой продолжительности жизни для ее типа, фабрика была обязана заплатить штраф. Компании также были оштрафованы за превышение своих квот на продажу, которые постоянно корректировались.
В какой-то момент некоторые члены тайно представили более долговечные лампы, спроектировав их для работы на напряжении выше стандартного линейного напряжения. После очень напряженных усилий, которые мы предприняли, чтобы выйти из периода долговечных ламп, очень важно, чтобы мы не погружались в ту же грязь, не обращая внимания на напряжения и снабжая лампы, которые будут иметь очень продолжительный срок службы.
