§Трудно представить современному человеку, что всего сто с небольшим лет назад электрические лампочки в нашем быту делало свои первые шаги.
Список изобретателей большинства современных устройств, как правило, ограничивается одной-двумя персонами (часто бывает так, что два талантливых изобретателя приходят к воплощению одной и той же идеи с небольшим временным отрывом друг от друга). Но существуют и весьма интересные исключения из этого правила. Например, лампа накаливания. Поверить в то, что простую лампочку изобрел не один, не два и даже не три, а тринадцать ученых, довольно сложно. Но это на самом деле так. И причина тому проста: дело в том, что первую запатентованную лампу накаливания, и ту лампу, которой мы пользуемся в наши дни, разделяют ровно 100 лет постоянных усовершенствований, которые проводились самыми разными изобретателями из разных стран мира.
§И каждый из них сделал свой вклад в историю изобретения простой бытовой лампочки. А значит однозначно ответить на вопрос: кто изобрел лампочку, увы, не получится.
§ Начало превращение электрической энергии в световую положили опыты ученого Василия Петрова, наблюдавшего явление вольтовой дуги в 1803году. В 1810 году то же открытие сделал английский физик Деви. Оба они получили вольтову дугу, пользуясь большой батареей элементов, между концами стерженьков из древесного угля.
§И тот, и другой писали, что вольтова дуга может использоваться в целях освещения. Но прежде надо было найти более подходящий материал для электродов, поскольку стержни из древесного угля сгорали за несколько минут и были малопригодны для практического использования. В XIX веке получили распространение два типа электрических ламп: лампы накаливания и дуговые. Дуговые лампочки появились немного раньше. Свечение их основано на таком интересном явлении, как вольтова дуга. Если взять две проволоки, подключить их к достаточно сильному источнику тока, соединить, а затем раздвинуть на расстояние нескольких миллиметров, то между концами проводников образуется нечто вроде пламени с ярким светом. Явление будет красивее и ярче, если вместо металлических проводов взять два заостренных угольных стержня.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«8 класс электролампы»
Электротехнические работы 8 класс.Электролампы
Автор: учитель
Технологии Песков Н.П.
МОУ СОШ № 13
Искра 2016
История лампочки
Трудно представить современному человеку, что всего сто с небольшим лет назад электрические лампочки в нашем быту делало свои первые шаги.
Список изобретателей большинства современных устройств, как правило, ограничивается одной-двумя персонами (часто бывает так, что два талантливых изобретателя приходят к воплощению одной и той же идеи с небольшим временным отрывом друг от друга). Но существуют и весьма интересные исключения из этого правила. Например, лампа накаливания. Поверить в то, что простую лампочку изобрел не один, не два и даже не три, а тринадцать ученых, довольно сложно. Но это на самом деле так. И причина тому проста: дело в том, что первую запатентованную лампу накаливания, и ту лампу, которой мы пользуемся в наши дни, разделяют ровно 100 лет постоянных усовершенствований, которые проводились самыми разными изобретателями из разных стран мира.
И каждый из них сделал свой вклад в историю изобретения простой бытовой лампочки. А значит однозначно ответить на вопрос: кто изобрел лампочку, увы, не получится.
Начало превращение электрической энергии в световую положили опыты ученого Василия Петрова, наблюдавшего явление вольтовой дуги в 1803году. В 1810 году то же открытие сделал английский физик Деви. Оба они получили вольтову дугу, пользуясь большой батареей элементов, между концами стерженьков из древесного угля.
И тот, и другой писали, что вольтова дуга может использоваться в целях освещения. Но прежде надо было найти более подходящий материал для электродов, поскольку стержни из древесного угля сгорали за несколько минут и были малопригодны для практического использования. В XIX веке получили распространение два типа электрических ламп: лампы накаливания и дуговые. Дуговые лампочки появились немного раньше. Свечение их основано на таком интересном явлении, как вольтова дуга. Если взять две проволоки, подключить их к достаточно сильному источнику тока, соединить, а затем раздвинуть на расстояние нескольких миллиметров, то между концами проводников образуется нечто вроде пламени с ярким светом. Явление будет красивее и ярче, если вместо металлических проводов взять два заостренных угольных стержня.
В 1875 году Павел Николаевич Яблочков предложил надежное и простое решение для дуговых ламп. Он расположил угольные электроды параллельно, разделив их изолирующим слоем. Изобретение имело колоссальный успех. В 1877 году с их помощью было впервые устроено уличное электричество на Avenue de L`Opera в Париже. Всемирная выставка, открывшаяся в следующем году, дала возможность многим электротехникам познакомиться с этим замечательным изобретением. Под названием «русский свет» свечи Яблочкова использовались позже для уличного освещения во многих городах мира.
Какие бывают лампы?
Все виды современных ламп
Характеристика ламп
Лампа накаливания — электрическая, источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания ...
Лампа накаливания состоит из цоколя, контактных проводников, нити накала и стеклянной колбы, ограждающей нить накала от окружающей среды.
Колба
Стеклянная колба защищает нить от сгорания в окружающем воздухе. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала нити. Для ламп большей мощности требуются колбы большего размера, для того чтобы осаждаемый материал нити распределялся на большую площадь и не оказывал сильного влияния на прозрачность.
Буферный газ
Колбы первых ламп были вакуумированы. Современные лампы заполняются буферным газом (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). Это уменьшает скорость испарения материала нити. Возникающие при этом, за счёт теплопроводности, потери тепла, уменьшают путём выбора газа по возможности с наиболее тяжелыми молекулами. Смеси азота с аргоном являются принятым компромиссом в смысле уменьшения себестоимости. Более дорогие лампы содержат криптон или ксенон
Нить накала
Нить накала в первых лампочках делалась из угля. В современных лампочках применяются почти исключительно спирали из осмиево-вольфрамового сплава.
Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома (I = U / R) и мощность по формуле или P = U2 / R.
Цоколь
Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Томасом Альвой Эдисоном . Размеры цоколей стандартизированы.
Сравнительная таблиц различных типов ламп
В чем принципиальное отличие энергосберегающей лампы от лампы накаливания?
С устройством лампы накаливания знакомы многие. Под действием электрического тока вольфрамовая нить в лампочке раскаляется до яркого свечения. Но не все знают, как устроена энергосберегающая лампа.
Энергосберегающие лампы
Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной порами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Люминофор, это такое вещество, при воздействии на которое ультрафиолетовым излучением, начинает излучать видимый свет. Когда мы включаем энергосберегающую лампочку, под действием электромагнитного излучения, поры ртути, содержащиеся в лампе, начинают создавать ультрафиолетовое излучение, а ультрафиолетовое излучение, в свою очередь, проходя через люминофор, нанесенный на поверхность лампы, преобразуется в видимый свет.
Преимущества энергосберегающих ламп
Экономия электроэнергии. Коэффициент полезного действия у энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки накаливания. Например, энергосберегающая лампочка мощностью 20 Вт создает световой поток равный световому потоку обычной лампы накаливания 100 Вт. Благодаря такому соотношению энергосберегающие лампы позволяют экономить экономию на 80% при этом без потерь освещенности комнаты привычного для вас. Причем, в процессе долгой эксплуатации от обычной лампочки накаливания
Долгий срок службы. По сравнению с традиционными лампами накаливания, энергосберегающие лампы служат в несколько раз дольше. Обычные лампочки накаливания выходят из строя по причине перегорания вольфрамовой нити. Энергосберегающие лампы, имея другую конструкцию и принципиально иной принцип работы, служат гораздо дольше ламп накаливания в среднем 5-15 раз. Это примерно от 5 до 12 тысяч часов работы лампы
Недостатки энергосберегающих ламп. Единственным и значительным недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена. Цена энергосберегающей лампочки в 10-20 раз больше обычной лампочки накаливания. Но энергосберегающая лампочка неспроста называется энергосберегающей. Учитывая экономию на электроэнергии при использовании этих ламп и с их срок службы, в итого, применение энергосберегающих ламп станет для вас и вашего бюджета более выгодным.
Ещё один недостаток
Энергосберегающая лампа наполнена внутри парами ртути. Ртуть считается опасным ядом. Поэтому очень опасно разбивать такие лампы в квартире и помещении. Следует быть очень осторожными при обращении с ними. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации, а выбрасывать такие лампы, по сути, запрещено. Но почему-то при продаже энергосберегающих ламп в магазине, продавцы не объясняют, куда их потом девать.
Состав энергосберегающей лампы и функции её компонентов
Металлический цоколь
Ёмкостной фильтр: сглаживает пульсации высокого напряжения постоянного тока и обеспечивает работу без мерцания
Терморезистор (РТС): защитное устройство с положительным температурным коэффициентом сопротивления, «плавный старт» ламп без «мигания» в течении 2-3 секунд с прогревом спиралей электродов
Пластиковый корпус
Токоограничительный дроссель: устройство, стабилизирующее и ограничивающее ток лампы
Переключающие биполярные транзисторы
Электронный пускорегулирующий аппарат
Плавкий предохранитель: защитное устройство, обеспечивающее экстренное отключение лампы от питающей сети и предотвращающее воспламенение в случае перегрузок и коротких замыканий
Пусковой конденсатор: обеспечивает старт лампы
Фильтры: препятствуют проникновению радиопомех в питающую сеть
Стеклянная колба в виде изогнутых люминесцентных трубок
Светодиодные лампы
Светодиодные лампы
Устройство светодиодной лампы
Светодиодные лампы преимущества и недостатки
Рассмотрим сначала преимущества светодиодных ламп . По гамбургскому счету их только два: во-первых электропотребление в 10 раз меньшее, чем у ламп накаливания и в 3 раза меньшее, чем у люминисцентных ламп; во-вторых, срок службы около 100000 часов или 11 лет непрерывной работы. Есть еще достоинства – это их относительная безвредность, т.е. отсутствие ртути и простая утилизация. Однако это не влияет на снижение электропотребления, а кроме ртути есть другие металлы, о них молчат производители .
Теперь о недостатках светодиодных ламп , которых достаточно много. Самый существенный недостаток ламп такого типа – это их очень высокая цена. Например, «домашние» светодиодные лампы мощностью от 4 до 9 Вт стоят от 300 до 2000 руб. Светодиодные светильники в распространенные офисные потолки типа «Армстронг» стоят от 5500 рублей. Аналогичные светильники с 4 люминисцентными лампами по 18 Вт, стоят от 700 руб. И это только минимальные цены в отечественных магазинах.
Рассмотрим другие недостатки или развенчанные достоинства светодиодных ламп. Практика показывает, что срок в 100000 часов вранье чистой воды. Сам производитель дает гарантию на срок 3-5 лет, а вовсе не на 11! Дело в том, что есть явление деградации, т.е. тихого умирания кристаллов светодиодов. Сначала они теряют яркость, потом совсем гаснут. Если учесть, что срок окупаемости светодиодных светильников не менее 5 лет, вы можете потерять свои деньги.
Второй недостаток светодиодных ламп, это неприятный спектр свечения. По свидетельству психологов, более 80% респондентов отрицательно отзываются о применении таких светильников дома. Третий недостаток – светодиоды дают весьма направленный свет. Вам может понадобиться больше таких ламп для получения привычной освещенности.
Третий недостаток вытекает из второго. В Питере попробовали применить светодиодные светильники на железной дороге. Освещенность получилась «зеброобразная», т.е. полосами. Машинисты не смогли нормально работать, повысился травматизм. Конечно, можно применять выравнивающие матовые фильтры или линзы Френеля, но это снижает световой поток.
Четвертый недостаток светодиодных ламп заключается в том, что для стабильной и долговечной работы этих светильников нужно применять весьма дорогие источники питания и системы охлаждения. Без этих устройств светодиоды быстро деградируют. Источники питания используются импульсные, т.к. в наших электросетях большие перепады напряжения, несовместимые даже с ГОСТом, источники часто выходят из строя!
Пятый недостаток – энергокомпании и государство только на словах заинтересованы в энергосбережении, т.к. это снижает прибыль. Нет реальных льгот, все трудности и расходы лягут на ваши плечи. Именно поэтому после запрета 100 Вт ламп накаливания, заводы массово выпускают, а люди коробками закупают дешевые лампы с маркировкой 95 Вт. Теперь вы предупреждены, а значит вооружены. Все в Ваших руках! Светодиодные лампы: стоит ли игра свеч?
