Лампа розжарювання. Електричні нагрівальні прилади
Основна частина сучасної лампи розжарювання – спіраль з тонкого вольфрамового дроту. Вольфрам – тугоплавкий метал, його температура плавлення 3387 ° С.
У лампі розжарювання вольфрамова спіраль нагрівається до 3000 ° С, при такій температурі вона досягає сказу і світиться яскравим світлом. Спіраль поміщають в скляну колбу, з якої викачують насосом повітря, щоб спіраль не перегоріла. Але у вакуумі вольфрам швидко випаровується, спіраль стає тоншою і теж порівняно швидко перегорає. Щоб запобігти швидке випаровування вольфраму, лампи наповнюють азотом, іноді інертними газами – криптоном або аргоном. Молекули газу перешкоджають виходу частинок вольфраму з нитки, тобто перешкоджають руйнуванню розжареної нитки.
Видатним винаходом в області освітлення було створення російським інженером Олександром Миколайовичем Лодигіним електричної лампи розжарювання. Лампу, зручну для промислового виготовлення, з вугільною ниткою створив американський винахідник Томас Едісон.
Промисловість випускає лампи розжарювання на напругу 220 В (для освітлювальної мережі), 50 В (для залізничних вагонів), 12 В (для автомобілів), 3,5 і 2,5 В (для кишенькових ліхтарів).
Сьогодні лампи розжарювання, що мають малий термін служби, а також низьку світлову віддачу, витісняються люмінесцентними і світлодіодними лампами.
Енергозберігаючі лампочки (люмінесцентні) більш економічні і служать набагато довше. У них 70% енергії перетворюється на світло, а в лампочці розжарювання тільки 5%, інша частина енергії (90-95%) переводиться в тепло.
Енергозберігаюча лампочка складається з колби, наповненої парами ртуті та аргону, і пускорегулюючого пристрою. На внутрішню поверхню колби нанесено спеціальну речовину – люмінофор, яка при дії ультрафіолетового випромінювання випускає видиме світло.
У світлодіодних лампах електричний струм пропускають не по нитці напруження, а через мініатюрний електронний пристрій (ЧІП – від англ. Chip – мініатюрний), нанесений на напівпровідниковий кристал. При проходженні електричного струму світлодіод випромінює світло.
В останні роки світлодіодні лампи знаходять застосування при освітленні приміщень, їх встановлюють у світлофорах, фарах автомобілів. Світлодіоди використовують як індикатори включення на панелях приладів, цифрових і буквених табло, підсвічуванні мобільних телефонів, моніторів та ін.
Теплову дію струму використовують у різних електронагрівальних приладах і установках. У домашніх умовах широко застосовують електричні плити, праски, чайники, кип’ятильники.
У промисловості теплову дію струму використовують для виплавки спеціальних сортів сталі і багатьох інших металів, для електрозварювання. У сільському господарстві за допомогою електричного струму обігрівають теплиці, кормозапарники, інкубатори, сушать зерно, готують силос.
Основна частина всякого нагрівального електричного приладу – нагрівальний елемент. Нагрівальний елемент являє собою провідник з великим питомим опором, здатний, крім того, витримувати, не руйнуючись, нагрівання до високої температури (1000-1200 ° С). Найчастіше для виготовлення нагрівального елементу застосовують сплав нікелю, заліза, хрому та марганцю, відомий під назвою “ніхром”. Питомий опір ніхрому
Питомий опір ніхрому
Приблизно в 70 разів більше питомого опору міді. Великий питомий опір ніхрому дає можливість виготовляти з нього вельми зручні – малі за розмірами – нагрівальні елементи.
У нагрівальному елементі провідник у вигляді дроту або стрічки намотується на пластинку з жаростійким матеріалом: слюди, кераміки. Так, наприклад, нагрівальним елементом в електричній прасці служить ніхромова стрічка, від якої нагрівається нижня частина праски.
Питання
Розкажіть, як влаштована сучасна лампа розжарювання. Навіщо балони сучасних ламп розжарювання наповнюють інертним газом? Наведіть приклади використання теплових дій струму. Якими властивостями повинний володіти метал, з якого виготовляють спіралі або стрічки нагрівального елементу?
Завдання
Підготуйте доповідь на одну із тем (за вибором). Історія розвитку електричного освітлення. Використання теплової дії електричного струму В пристрої теплиць і інкубаторів.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)