Las lámparas incandescentes son fuentes de luz, calor. Exteriormente, es un recipiente de vidrio con una espiral de tungsteno adentro. La cavidad misma en las lámparas incandescentes está llena de gas inerte. Evita que los elementos metálicos se oxiden. Cuando enciende la corriente eléctrica se conduce a través de una espiral, como resultado de lo cual hay calentamiento y radiación de luz visible.
Alcance de uso
Antes del advenimiento de las lámparas de bajo consumo, las bombillas incandescentes se usaban en campos industriales, electrodomésticos, etc. Tal aplicación estaba determinada por la simplicidad de instalación y operación. Pero incluso ahora estas lámparas se pueden ver a menudo:
- Iluminación interior, exterior de habitaciones, calles, oficinas.
- Iluminación del lugar de trabajo.
- Bombillas de coche.
- Una pequeña bombilla de este tipo también se atornilla en las linternas.
- En transporte público, trenes, etc.
Caracteristicas
El nombre del indicador y su valor se utilizan para describir la característica.
Estas características se dan en la tabla:
Nombre | Indicador |
Potencia W | uso doméstico - 25-150W, otro - hasta 1000 |
Filamento, grados | hasta 2000-2800 |
Voltaje | 220-330 |
Eficiencia luminosa, Lm / 1W | 9-19 |
Tamaño base y marcado | E 14, E 27, E 40 |
Tipo base | Roscado, pin |
Horario de apertura | hasta 1000 |
Peso g | 15 |
Las horas de trabajo indicadas se llevan a cabo en la formación de condiciones de trabajo óptimas. Frecuentes de encendido y apagado no están permitidos.
Dispositivo y circuito
El dispositivo de una bombilla incandescente en todos sus tipos es casi el mismo:
- La pieza principal es una espiral de tungsteno. Tiene resistencia tres veces más que el material de cobre. La fusión de los mejores elementos se logra a partir de ella. Los electrodos soportan esta espiral y transfieren corriente.
- Frasco de vidrio Está lleno de gas inerte. Es él quien evita que los hilos se quemen y evita la oxidación de los elementos metálicos.
- Sótano Está presente en todas las formas excepto automotriz. Se corta un hilo a lo largo de la tapa; su tono puede diferir para cada especie.
Un diagrama detallado de los componentes se muestra en la figura:
Principio de operación
El principio de funcionamiento de una lámpara incandescente es calentar la sustancia a través de la cual fluye la corriente. La sustancia es el filamento mismo, su temperatura aumenta en el momento del cierre del circuito. Cuando esto ocurre, el resultado de la emisión térmica electromagnética. Se vuelve visible para el ojo cuando se calienta más de 570 grados, mientras comienza el brillo rojo.
El filamento se calienta a 2800 grados. En el proceso de calentamiento, el tungsteno se convierte en óxido (recubrimiento de superficie blanca), y para esto, se inyectan gases neutros en la cavidad. Al instalar la bombilla (girándola en un cartucho), el circuito se cierra y se produce el proceso de calentamiento de la rosca, y se suministra luz.
Gorra
Bulbos comúnmente considerados marcados con un zócalo E14, E27, E40. Donde el número significa el diámetro de la base misma. Sin elementos roscados se encuentran en las industrias automotrices.
Hay países donde hay un voltaje diferente en la red y, en consecuencia, se utilizan bombillas con un diámetro de base diferente: E12, E17, E26, E39.
Marcado
Antes de comprar, debe estudiar el etiquetado. Está representado por una combinación de letras y números. La marca y el significado de las letras se presentan en la tabla:
Marcado de letras | Valor |
B | bispiral |
BO | Bispiral con un frasco de ópalo lleno de argón |
BC | Bispiral, matraz relleno de criptón |
Db | Difundir con glaseado dentro del matraz |
En | Vacío |
G | Lleno de gas |
Oh | Matraz de ópalo |
M | Matraz de leche |
W | Esférico |
3 | Espejo |
MO | Para iluminación local |
Los números indican los límites de voltaje, potencia.
Coeficiente de rendimiento
Estas lámparas tienen baja eficiencia (eficiencia). Se expresa por la relación de potencia a radiación, notable para los humanos. Al calentar el hilo a 2700 K, la eficiencia es de hasta 5 por ciento. El resto de la energía gastada en la radiación infrarroja, que no es visible para el ojo humano, solo se siente por el calor. Si aumenta la eficiencia al menos al 20 por ciento, debe aumentar el calentamiento del hilo a 3400 K.
La luz brillará dos veces más, pero la vida útil de la lámpara se reducirá en un 95 por ciento. Y viceversa, la reducción del voltaje aumentará el período de trabajo muchas veces. Todo esto se tiene en cuenta en la producción de alumbrado de emergencia, que requiere fiabilidad.
Tabla de la relación de lúmenes y vatios en una bombilla
El flujo luminoso se mide en lúmenes (Lm). En los LED, los flujos de luz fluctúan según el fabricante, la calidad del producto y el voltaje. El valor aproximado para un W es 80-150 Lm. La tabla muestra la relación de Lm y W para bombillas incandescentes en relación con la lámpara LED:
Lámpara LED, W | Lámpara incandescente, W | Flujo luminoso, Lm |
4-5 | 40 | 400 |
8-10 | 60 | 700 |
10-12 | 75 | 900 |
13-15 | 100 | 1200 |
Tipos de lámparas y su finalidad funcional.
El tipo de lámpara está determinado por el propósito estructural, funcional:
- La iluminación normal es la forma más común. Diseñado para iluminación general y decorativa. El lanzamiento de este tipo es limitado.
- Decorativo: diferentes tamaños, con un matraz de vidrio estampado. La apariencia es muy inusual, hermosa. Por lo tanto, la aplicación es especial, decorativa.
- Iluminación: color exterior multicolor. El tono se aplica al interior del matraz de vidrio. Los pigmentos inorgánicos se usan para colorear. El color exterior es muy raro. Por límites de potencia de hasta 25 vatios. Cuanto mayor es la operación, más cambios de color y brillo.
- Señal: para la iluminación de dispositivos de señalización luminosa. Ahora son reemplazados por lámparas LED.
- Lámparas incandescentes espejadas: una forma peculiar. La superficie interna de vidrio está recubierta con una capa de aluminio. Esto le da un espejo al producto. El principio de funcionamiento: el flujo de luz se distribuye y recoge en un área específica. Aplicación: pisos comerciales, escaparates, incubadoras (calefacción de pollitos recién nacidos).
- Transporte. Alcance: faros del automóvil, motocicleta, tractor, iluminación. Difieren en fuerza, fuerza de vibración.
- Doble filamento. Aplicable para faros de automóviles. Un hilo para luz de cruce, otro para luz de carretera. También se usa en lugares donde se requiere iluminación constante, cuando un hilo se quema, el segundo funciona.
Ventajas y desventajas.
Las lámparas incandescentes tienen sus propias ventajas y desventajas.
- Facilidad de fabricación. Por lo tanto, el precio para ellos es apropiado.
- Facilidad de uso. No se requiere la instalación de elementos adicionales cuando está conectado a la red. A menudo, se utilizan lámparas de 150 W para iluminar invernaderos. Su luz es cercana a la natural. Además de la iluminación, dan calor.
- No afecta la visión humana.
- No lleva tiempo calentarse.
- Resiste temperaturas extremas.
- Se elimina como basura doméstica.
- La composición no incluye elementos nocivos.
- Corta vida útil.
- Dependencia de la interrupción en la red, encendido / apagado frecuente: esta es la razón de la ruptura de la espiral en las lámparas incandescentes. Para excluir dificultades con el voltaje, se instalan estabilizadores.
- Bajo nivel de eficiencia. Esto se debe al consumo de la mayor parte de la energía para el calor.
- Peligro de incendio. A medida que el calor se acumula alrededor de la lámpara.
- Fragilidad
- Existe la posibilidad de que se rompa el caso, lo que puede provocar lesiones.
Al comprar una bombilla incandescente, vale la pena considerar todas las ventajas y desventajas para evitar factores desagradables durante la operación.
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Vida útil, costo
Una lámpara incandescente está influenciada por muchos factores que contribuyen a reducir su vida útil.
Recientemente, la calidad de las bombillas producidas ha disminuido. A menudo, el defecto se nota de inmediato. Por lo tanto, la mayoría de los compradores cambiaron a comprar productos de fabricantes extranjeros.
Es necesario prestar atención al portalámparas, la lámpara en la que se atornilla la lámpara. En la mayoría de los dispositivos, es de plástico, con el aumento de la temperatura se derrite, se agrieta y queda inutilizable. Esto afecta el sobrecalentamiento de la bombilla y la falla.
A menudo, una reducción en el tiempo de operación se debe al alto voltaje en la red. En este caso, el filamento incandescente se sobrecalienta, disminuye su grosor y el bulbo comienza a oscurecerse. La espiral se rompe. Con una desviación de voltaje de solo uno por ciento, la vida útil de la lámpara se reduce en un 14 por ciento.
El costo de una bombilla depende del tipo, potencia, fabricante. Varía de 7 rublos a 100 rublos (para consumo doméstico).
Cómo aumentar la vida útil
Hay varias formas de aumentar la vida útil de la bombilla:
- Ajuste de atenuador. Este dispositivo simple puede extender la vida útil varias veces. Para hacer esto, después de conectar, se regula el porcentaje de iluminación. Al iluminar almacenes, porches, etc., es suficiente establecer el rendimiento de la lámpara al 75 por ciento.
- Dado que a menudo la falla es causada por sobretensiones, es suficiente instalar un estabilizador.
¿Qué gas hay en la lámpara?
Los matraces del producto no pueden contener aire ni gas. Solo debe haber un gas inerte (xenón, criptón, argón). Esto se debe al hecho de que la temperatura de la espiral se calienta a más de 2000 grados.
A tales temperaturas, un filamento de tungsteno reaccionará con todos los gases, excepto los inertes. El helio y el neón son caros, por lo que no se usan.
Temperatura
La temperatura de la luz depende del tipo de gas inyectado. Por lo tanto, sin un medio de vacío de gas, contribuye a calentar hasta 2700 K. En este caso, se emite una luz blanca cálida. Cuando se calienta a 4200, se emite luz blanca natural. Cuando se bombea xenón, halógeno de criptón, la temperatura de calentamiento es de 4000 a 6400 K. Se emite luz blanca fría.
Corriente de luz
El propósito del flujo de luz es la iluminación. Es creado por la conversión de energía térmica. La unidad de medida es Lumen (Lm). El aumento del flujo depende de la potencia de la lámpara.
Las lámparas incandescentes de la misma potencia emiten un flujo luminoso diferente. Cuanto mayor es el voltaje, mayor es el flujo luminoso.
Historia de la creacion
Curiosamente, las primeras lámparas no utilizaron tungsteno, sino una serie de otros materiales, como papel, grafito y bambú. Por lo tanto, a pesar de que todos los laureles para la invención y la mejora de las lámparas incandescentes pertenecen a Edison y Lodygin, atribuir todos los méritos solo a ellos es incorrecto.
No escribiremos sobre los fracasos de los científicos individuales, pero daremos las principales direcciones a las que los hombres de esa época hicieron esfuerzos:
- Encontrar el mejor material para el filamento. Era necesario encontrar un material que fuera simultáneamente resistente al fuego y se caracterizara por una alta resistencia. El primer hilo fue creado a partir de fibras de bambú, que estaban cubiertas con una fina capa de grafito. El bambú actuó como un aislante, el grafito, un medio conductor. Como la capa era pequeña, la resistencia aumentó significativamente (según se requiera). Todo estaría bien, pero la base de carbón del carbón condujo a una rápida ignición.
- Además, los investigadores pensaron en cómo crear las condiciones del vacío más estricto, porque el oxígeno es un elemento importante para el proceso de combustión.
- Después de eso, fue necesario crear componentes desmontables y de contacto del circuito eléctrico. La tarea fue complicada debido al uso de una capa de grafito caracterizada por una alta resistencia, por lo que los científicos tuvieron que usar metales preciosos: platino y plata. Esto aumentó la conductividad actual, pero el costo del producto era demasiado alto.
- Es de destacar que la talla de la base de Edison todavía se usa hoy en día, marcando E27. Las primeras formas de crear un contacto incluían soldadura, pero en esta situación sería difícil hablar sobre las bombillas reemplazadas rápidamente hoy. Y con un fuerte calentamiento, tales compuestos se descompondrían rápidamente.
Hoy en día, la popularidad de tales lámparas cae exponencialmente. En 2003, la amplitud de la tensión de alimentación aumentó en Rusia en un 5%, hasta la fecha, este parámetro ya es del 10%. Esto condujo a una reducción en la vida útil de la lámpara incandescente en 4 veces. Por otro lado, si devuelve el voltaje al valor equivalente hacia abajo, entonces el retorno del flujo luminoso se reducirá significativamente, hasta un 40%.
Recuerde el curso de capacitación: incluso en la escuela, un profesor de física realizó experimentos, demostrando cómo la luminiscencia de una lámpara aumenta con el aumento de amperaje suministrado a un filamento de tungsteno. Cuanto mayor es la corriente, más fuerte es la emisión de radiación y más calor.
Edificio
Una lámpara ordinaria consta de los siguientes elementos estructurales:
- matraz
- vacío o gas inerte inyectado en él,
- filamento
- electrodos - cables de corriente,
- ganchos necesarios para sostener el filamento,
- pierna
- fusible
- sótano, que consta de una carcasa, un aislante y un contacto inferior.
Además de las versiones estándar del conductor, recipiente de vidrio y conclusiones, hay lámparas especiales. En lugar de una tapa, se utilizan otros soportes en ellos o se agrega una bombilla adicional.
El fusible generalmente está hecho de una aleación de ferrita y níquel y se coloca en el espacio en uno de los terminales actuales. A menudo se encuentra en la pierna. Su objetivo principal es proteger el matraz de la destrucción en caso de rotura del hilo. Esto se debe al hecho de que si se rompe, se forma un arco eléctrico que conduce a la fusión de los restos del conductor, que caen sobre el matraz de vidrio. Debido a la alta temperatura, puede explotar y provocar un incendio. Sin embargo, durante muchos años demostraron la baja eficiencia de los fusibles, por lo que comenzaron a usarse con menos frecuencia.
Medio de gas
Si anteriormente todas las lámparas incandescentes, sin excepción, se llenaban con vacío, hoy este enfoque se usa solo para fuentes de luz de baja potencia. Los dispositivos más potentes están llenos de gas inerte. La masa molar del gas afecta la radiación de calor por el filamento.
Los halógenos se bombean a una bombilla de lámparas halógenas. La sustancia con la que se recubre el filamento comienza a evaporarse e interactuar con los halógenos ubicados dentro del vaso. Como resultado de la reacción, se forman compuestos que se descomponen y la sustancia vuelve a la superficie del hilo nuevamente. Gracias a esto, se hizo posible aumentar la temperatura del conductor, aumentando la eficiencia y la vida útil del producto. Además, este enfoque hizo que los matraces fueran más compactos. El defecto de diseño está asociado con la resistencia inicialmente baja del conductor cuando se aplica corriente eléctrica.
Filamento
La forma del filamento puede ser diferente: la elección a favor de esto o aquello está relacionada con los detalles de la bombilla. A menudo usan un hilo con una sección transversal circular, torcida en espiral, y con mucha menos frecuencia: conductores de cinta.
Una lámpara incandescente moderna funciona con un filamento de aleación de tungsteno u osmio-tungsteno. En lugar de espirales ordinarios, se pueden torcer bispirales y trispirales, lo que fue posible gracias a la torsión repetida. Esto último conduce a una disminución de la radiación térmica y a un aumento de la eficiencia.
Ventajas y desventajas.
Actualmente, hay muchos accesorios de iluminación. La mayoría de ellos se han fabricado en los últimos años utilizando alta tecnología, pero el LN clásico todavía tiene muchas ventajas o una combinación de parámetros que serán más adecuados si se usan correctamente:
- precio lo suficientemente bajo
- resistencia a varias temperaturas,
- encendido instantáneo
- no parpadee
- tienen diferentes modos de luz.
Pero, desafortunadamente, las lámparas incandescentes tienen sus inconvenientes:
- La principal desventaja es la baja eficiencia. Para bombillas de 100 W, la eficiencia será aproximadamente del 17%, para productos de 60 W, esta cifra será solo del 5%. Uno de los métodos para aumentar la eficiencia será aumentar la temperatura del filamento, pero en este caso, la vida útil disminuirá notablemente,
- vida útil corta
- Aumento de la temperatura de la superficie del recipiente, que puede ser de 100W bombillas de hasta 250 ° C. Esto aumenta el riesgo de incendio o explosión de lámparas,
- sensibilidad al medio ambiente,
- El uso de accesorios resistentes al calor.
Los tipos y características de las lámparas incandescentes se describen en detalle a continuación.
Principio de funcionamiento
Durante el paso de la corriente eléctrica a través de la espiral, se calienta rápidamente a altas temperaturas de casi 2500 grados. Esto se debe al hecho de que la espiral tiene una alta resistencia a la corriente y se necesita una gran cantidad de energía para pasarla.
El calor calienta el metal (tungsteno) y la lámpara comienza a brillar. Como no hay oxígeno dentro de la lámpara, el tungsteno no se oxida.
La eficiencia de una lámpara incandescente de 100 W del antiguo modelo, donde la barra de carbón desempeñaba el papel del cuerpo brillante, era mucho menor que la de los últimos modelos. Esto se debe a los costos adicionales de convección. Los cuerpos brillantes en espiral tienen un menor porcentaje de tales pérdidas.
Propósito local general
Las características de la VL de uso general se prescriben en GOST 2239-79. Estas bombillas se utilizan para conectar la iluminación principal de lugares domésticos y públicos, así como el espacio de la calle, a las lámparas.
El voltaje principal puede ser 127 y 220 V. El surtido de productos se divide en grupos según los tipos de cuerpo incandescente (espiral o bispiral) y medio (vacío, gas).
La forma del recipiente, el método de instalación, la marca del producto y el tipo de tapa se seleccionan por razones de costo, practicidad de la tecnología, durante al menos 100 horas de operación. Debe enfatizarse que en los últimos años la efectividad de tales lámparas es evaluada por muchas características.
LN para uso local, producido bajo GOST 1182-78, el voltaje no debe ser superior a 36 V, y para instalaciones industriales donde hay sustancias fácilmente combustibles - 12 V. La potencia de las lámparas locales es limitada y será de 15, 25, 40 y 60 vatios. La vida útil de cada lámpara incandescente debe ser al menos del 75% de la duración promedio del brillo.
Para el alumbrado público, se toman lámparas más potentes para que no tenga que cambiarlas cada mes o dos. Dado que este es un proceso bastante lento.
Decorativa
Las bombillas decorativas pueden ser de varias formas, redondas, ovaladas, espirales, etc. La fuente de radiación será un filamento de tungsteno. Con la ayuda de este, se obtiene una luz acogedora y cálida en la habitación. Básicamente, la fábrica produce productos de diseño para la base E27 clásica, pero hay modelos para la base E22 y E40.
El voltaje requerido para el funcionamiento correcto es de 220 V. El término de uso de productos decorativos con un filamento de tungsteno puede estar en el rango de 2000-3400 horas, pero no más. La temperatura de iluminación se caracteriza por un parámetro de 2700 K.
Dichos productos se utilizan a menudo para decorar habitaciones, tramos de escaleras o árboles de Navidad. Los grandes centros comerciales utilizan bombillas decorativas suspendidas de techos altos. Se ve realmente hermoso y al mismo tiempo acogedor. Se combinarán armoniosamente con el estilo Loft en la casa o apartamento.
Iluminación
Estas lámparas incandescentes se producen con una capa interna de color de la bombilla y son necesarias para guirnaldas de Año Nuevo o para iluminar escaleras, tiendas y vitrinas. Tiene una amplia gama de colores, hay tonos fríos, blancos, diurnos y nocturnos. Vida útil suficientemente alta de hasta 25,000 horas, con operación adecuada. La principal desventaja será una instalación difícil. Cuanto más cerca esté el final de la vida del producto, más débil funcionará. La luz comenzará a dispersarse mal.
Bases de la lámpara
Las lámparas incandescentes también pueden tener varios tipos de tapa. Por ejemplo, zócalos roscados. Están indicados por la letra latina E (base de Edison). Así como zócalo tipo bayoneta. Están designados por la letra latina B. Los zócalos de tipo bayoneta (base de clavija) tienen dos clavijas laterales: contactos. Y también uno o dos contactos inferiores adicionales. Típicamente utilizado en automóviles. Las lámparas incandescentes que se utilizan para iluminar una casa suelen tener una base roscada E. La mayoría de las veces, el tipo de base E es de dos tamaños. Este es E14 (minion) y la base media habitual es E27. El número indica el diámetro exterior de la tapa en milímetros. La gran base E40 generalmente se usa en la producción, y en la vida cotidiana, tal vez, solo en proyectores.
Ventajas de una lámpara incandescente
- Precio bajo
- Encienda y cambie instantáneamente (Inicio rápido)
- Trabajar desde corriente directa y corriente alterna
- Aplicación de amplio rango de voltaje
- No parpadea cuando se usa en corriente alterna
- Sin zumbidos cuando se trabaja con corriente alterna
- No requiere lastres
- Alto índice de reproducción cromática Ra 100 (los colores de los objetos circundantes se perciben como a la luz del sol)
- Operación estable tanto en grandes heladas como en calor extremo
- Capacidad para controlar el brillo y comenzar suavemente con un atenuador
- No contiene sustancias tóxicas y no requiere eliminación especial.
A pesar de todas sus deficiencias, una lámpara incandescente tiene muchas ventajas y puede ocupar su lugar en nuestros hogares, junto con otros tipos de lámparas. La emoción en torno a la ineficiencia extrema de una lámpara incandescente y la necesidad de reemplazarla completamente con LED está muy inflada y exagerada. La mayoría de los instrumentos y dispositivos que utilizamos tienen baja eficiencia. De hecho, más de un dispositivo no tiene una eficiencia del 100%. La baja eficiencia de las lámparas incandescentes y la corta duración de su servicio son más que redimidas por su bajo precio.
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Especificaciones técnicas
Es interesante observar la dependencia de la energía de la luz y la potencia de la lámpara. Los cambios no son lineales: hasta 75 W, la salida de luz aumenta, cuando se excede, disminuye.
Una de las ventajas de tales fuentes de luz es la iluminación uniforme, ya que en casi todas las direcciones se emite luz con la misma intensidad.
Otra ventaja está asociada con la pulsación de la luz, que a ciertos valores conduce a una fatiga ocular significativa. El valor normal se considera un coeficiente de fluctuación que no supera el 10%. Para lámparas incandescentes, el parámetro máximo alcanza el 4%. El peor indicador es para productos con una potencia de 40 vatios.
Entre todos los dispositivos de iluminación eléctrica disponibles, las lámparas incandescentes se calientan más. La mayor parte de la corriente se convierte en energía térmica, por lo que el dispositivo se parece más a un calentador que a una fuente de luz. La eficiencia luminosa está en el rango de 5 a 15%. Por esta razón, ciertas leyes se prescriben en la ley que prohíbe, por ejemplo, el uso de lámparas incandescentes de más de 100 vatios.
Por lo general, una lámpara de 60 W, que se caracteriza por un ligero calentamiento, es suficiente para iluminar una habitación.
Al considerar el espectro de radiación y compararlo con la luz natural, se pueden hacer dos puntos importantes: el flujo luminoso de tales lámparas contiene menos luz azul y más roja. Sin embargo, el resultado se considera aceptable y no conduce a la fatiga, como es el caso de las fuentes de luz natural.
Parámetros operacionales.
Al operar lámparas incandescentes, es importante tener en cuenta las condiciones para su uso. Se pueden usar en interiores y exteriores a una temperatura de al menos –60 y no más de +50 grados. Celsius En este caso, la humedad del aire no debe exceder el 98% (+20 grados Celsius). Los dispositivos pueden funcionar en un circuito con atenuadores diseñados para regular la salida de luz debido a cambios en la intensidad de la luz. Estos son productos baratos que pueden ser reemplazados independientemente incluso por una persona no calificada.
Existen varios criterios para la clasificación de las lámparas incandescentes, que se analizarán a continuación.
Dependiendo de la eficiencia de la iluminación, vienen las lámparas incandescentes (de peor a mejor):
- aspiradora
- argón o nitrógeno-argón,
- criptón
- xenón o halógeno con un reflector infrarrojo instalado dentro de la lámpara, lo que aumenta la eficiencia,
- con un recubrimiento diseñado para convertir la radiación infrarroja en el espectro visible.
Hay muchas más variedades de lámparas incandescentes asociadas con el propósito funcional y las características de diseño:
- Propósito general - en los años 70. El siglo pasado se llamaron "lámparas de iluminación normal". La categoría más común y numerosa son los productos utilizados para iluminación general y decorativa. Desde 2008, la producción de tales fuentes de luz ha disminuido significativamente, lo que se asoció con la adopción de numerosas leyes.
- Propósito decorativo. Los frascos de estos productos están hechos en forma de figuras elegantes. Muy a menudo hay vasos de vidrio en forma de vela con un diámetro de hasta 35 mm y esféricos (45 mm).
- Destino local Por diseño, son idénticos a la primera categoría, pero funcionan con un voltaje reducido: 24/12/36/48 V. Usualmente se usan en lámparas portátiles y dispositivos que iluminan bancos de trabajo, máquinas, etc.
- Iluminación con matraces pintados. A menudo, la potencia de los productos no supera los 25 W, y para la tinción de la cavidad interna se cubre con una capa de pigmento inorgánico. Es mucho menos común encontrar fuentes de luz, cuya parte exterior está pintada con barniz de color. En este caso, el pigmento se desvanece muy rápidamente y se desmorona.
- Reflejado. El matraz está hecho en una forma especial, que está recubierta con una capa reflectante (por ejemplo, pulverizando aluminio). Estos productos se utilizan para redistribuir el flujo de luz y mejorar la eficiencia de la iluminación.
- Señalización Se instalan en productos de señal luminosa diseñados para mostrar cualquier información. Se caracterizan por una baja potencia y están diseñados para un funcionamiento continuo. Hoy en día, son casi inútiles debido a la disponibilidad de LED.
- Transporte. Otra extensa categoría de lámparas utilizadas en vehículos. Se caracterizan por su alta resistencia, resistencia a la vibración. Utilizan zócalos especiales, lo que garantiza un montaje sólido y la capacidad de reemplazar rápidamente en condiciones de hacinamiento. Pueden ser alimentados desde 6 V.
- Focos Fuentes de luz de alta potencia de hasta 10 kW, caracterizadas por una alta salida de luz. La espiral se apila de forma compacta para proporcionar un mejor enfoque.
- Lámparas utilizadas en dispositivos ópticos, por ejemplo, proyección de películas o equipos médicos.
Lámparas especiales
También hay variedades más específicas de lámparas incandescentes:
- Conmutación: una subcategoría de lámparas de señalización utilizadas en cuadros de distribución y que actúan como indicadores. Estos son productos estrechos, oblongos y de pequeño tamaño que tienen contactos paralelos de tipo liso. Debido a esto, pueden caber en botones. Marcado como "KM 6-50". El primer número indica voltaje, el segundo - amperaje (mA).
- Perekalnaya, o fotolamp. Estos productos se utilizan en equipos fotográficos para el modo forzado normalizado. Se caracteriza por una alta salida de luz y temperatura de color, pero una vida corta. El poder de las lámparas soviéticas alcanzó los 500 vatios. En la mayoría de los casos, el matraz está enmarañado. Hoy, casi nunca se usa.
- Proyección Utilizado en proyectores de diapositivas. Alto brillo
Una lámpara de doble hilo viene en varias variedades:
- Para autos Un hilo se usa para sumergir, el otro para luces altas. Si consideramos las luces para las luces traseras, entonces los hilos se pueden usar para la luz de freno y la luz lateral, respectivamente. Una pantalla adicional puede cortar los rayos que en la luz de cruce pueden cegar a los conductores de los autos que se aproximan.
- Para aviones En la luz de aterrizaje, un hilo se puede usar para luz pequeña, el otro para luz grande, pero requiere enfriamiento externo y operación corta.
- Para semáforos ferroviarios. Se necesitan dos hilos para aumentar la fiabilidad: si uno se quema, el otro brillará.
Seguimos considerando lámparas incandescentes especiales:
- Lámpara-faro: un diseño complejo para objetos en movimiento. Se utiliza en automóviles y equipos de aviación.
- Baja inercia Contiene un filamento delgado. Fue utilizado en sistemas de grabación ópticos y en algunos tipos de telégrafo fotográfico. Hoy en día rara vez se usa, ya que hay fuentes de luz más modernas y mejoradas.
- Calefacción Se utiliza como fuente de calor en impresoras láser y copiadoras. La lámpara tiene forma cilíndrica, se fija en un eje metálico giratorio al que se aplica el papel de tóner. El eje transfiere calor, lo que hace que el tóner se difunda.
La corriente eléctrica en las lámparas incandescentes se convierte no solo en luz visible para el ojo. Una parte pasa a la radiación, la otra se transforma en calor, la tercera en luz infrarroja, que no está fijada por los órganos visuales. Si la temperatura del conductor es de 3350 K, la eficiencia de la lámpara incandescente será del 15%. Una lámpara convencional de 60 W con una temperatura de 2700 K se caracteriza por una eficiencia mínima del 5%.
La eficiencia se ve reforzada por el grado de calentamiento del conductor. Pero cuanto mayor es el calentamiento del hilo, menor es la vida útil. Por ejemplo, a una temperatura de 2700 K, una bombilla iluminará 1000 horas, 3400 K, muchas veces menos. Si aumenta el voltaje de suministro en un 20%, el brillo aumentará dos veces. Esto es irracional, ya que la vida útil se reduce en un 95%.
Pros y contras
Por un lado, las lámparas incandescentes son las fuentes de luz más asequibles, por otro lado, se caracterizan por muchas deficiencias.
- bajo costo
- no hay necesidad de usar dispositivos adicionales,
- facilidad de uso
- temperatura de color confortable
- resistencia a la alta humedad.
- fragilidad: 700-1000 horas, sujeto a todas las reglas y recomendaciones de uso,
- baja emisión de luz: eficiencia del 5 al 15%,
- bombilla de vidrio frágil
- la posibilidad de explosión durante el sobrecalentamiento
- alto riesgo de incendio,
- las caídas de voltaje reducen significativamente la vida útil del dispositivo.
Variedades de lámparas incandescentes.
Las lámparas incandescentes se dividen en:
- Vacío
- Argón (nitrógeno-argón),
- Criptón (+ 10% de brillo del argón),
- Xenón (2 veces más brillante que el argón),
- Halógeno (composición I o Br, 2,5 veces más brillante que el argón, alta vida útil),
- Halógeno con dos matraces (ciclo de halógeno mejorado debido a un mejor calentamiento de la bombilla interna),
- Xenón-halógeno (composición Xe + I o Br, hasta 3 veces más brillante que el argón),
- Halógeno de xenón con reflector infrarrojo,
- Recubrimiento incandescente, que convierte la radiación infrarroja en el rango visible. (nuevo)
Señalización
Las luces de señal se utilizan principalmente en diversas industrias. La simplicidad del dispositivo y la amplia gama de modelos ayudan a elegir productos para trabajar en diferentes áreas de producción. Las lámparas se pueden montar en máquinas, control remoto, vehículos especiales, etc. Muy a menudo utilizado en ingeniería mecánica, carpintería o metalurgia.
Atencion Puede conectar una bombilla para realizar varias operaciones, o usar al mismo tiempo 2-3 productos para diversos fines. Según el alcance de uso, se selecciona el color y la forma de la lámpara.
Las lámparas incandescentes modernas están hechas específicamente para uso industrial, lo que ofrece una serie de ventajas sobre las lámparas de señalización de luz convencionales:
- Varios modos de color que dan una señalización más informativa,
- muchas opciones de luces
- adecuado para cualquier red eléctrica,
- Fácil instalación en máquinas con sistema de conexión por tornillo.
- la capacidad de reemplazar contactos,
- El uso de bombillas LED de mayor brillo para mejorar la visibilidad en cualquier área industrial,
- Alojamiento conveniente con la capacidad de seleccionar el tamaño correcto,
- ahorro de energia
- facilidad de uso
Reflejado
El producto de tipo espejo difiere de otros LV en la forma rara del bulbo, así como en la presencia de un recubrimiento con reflejo de luz, que se parece a una lámina delgada.
Este revestimiento se rocía sobre la lámpara para difundir su radiación de luz en la habitación, para distribuirla más correctamente dentro de un cierto punto, de modo que sea posible iluminar claramente una habitación determinada.
Para obtener esta opción en una lámpara convencional, debe colocar un reflector grande detrás.
Las bombillas de espejo están conectadas principalmente a lámparas direccionales utilizadas para tiendas de iluminación puntual, de modo que las zonas necesarias estén iluminadas. También se utilizan para oficinas, escaleras, monumentos arquitectónicos.
Las lámparas de espejo pueden ser multicolores y transparentes, mate o con el efecto de los rayos UV. Son producidos por todas las fábricas famosas de dispositivos de iluminación.
Transporte
Como iluminación para automóviles, se utilizan lámparas incandescentes de transporte. En el circuito eléctrico, el filamento del cuerpo se calienta y a la temperatura máxima comienza el resplandor. La energía del haz de luz percibido por el ojo ordinario será pequeña. La mayor parte de la energía estará en forma de calor.
La lámpara de transporte incorpora una bombilla, varios filamentos, una base y conclusiones.
Los cuerpos de filamentos en productos bicatenarios pueden funcionar de diferentes maneras. Las bombillas de dos filamentos están equipadas con luces de automóvil, una lámpara en la cabina.
El filamento debe soportar temperaturas elevadas, y también bastante pequeño. Por lo tanto, se produce a partir de alambre de tungsteno de tamaño mediano enrollado en una espiral alargada.
La espiral está conectada a los electrodos y básicamente tiene la forma de una línea recta o un arco de semicírculo. El punto de fusión del tungsteno será de unos 4000 grados. Durante la operación, la espiral se calienta hasta 2500-2800 ° С. Con un aumento en la temperatura del tungsteno, aumenta el brillo y la eficiencia luminosa de los rayos en el LN. Pero si los indicadores excedieron los 2500 ° C, el tungsteno se evaporará rápidamente y permanecerá en las paredes del recipiente de vidrio, lo que dará como resultado una capa de placa, lo que reducirá la calidad de la iluminación. La vida útil de dichos productos suele ser de 4 meses a seis meses. Depende del fabricante y la calidad de las materias primas de producción.
Hilo doble
Tal producto puede ser de tres tipos:
- para autos Un hilo se usa para luz de cruce, el segundo - para luz de carretera. Si hablamos de luces para las señales traseras, entonces los hilos se pueden usar para la luz de freno y la luz lateral son las mismas. Una pantalla adicional eliminará los rayos que en la señal del haz de cruce pueden deslumbrar a los propietarios de automóviles que se aproximan,
- para un avión En la luz de aterrizaje, el primer hilo se usa para iluminación pequeña, el segundo para grande, pero si el segundo funciona durante demasiado tiempo, entonces puede ser necesario enfriar, de lo contrario puede ocurrir un incendio
- para semáforos en la carretera del canal. Se necesitan ambos hilos para aumentar la fiabilidad: si uno se quema, el otro funcionará.
Matraz
Una bombilla de vidrio protege la espiral contra los efectos nocivos del aire; cuando se deforma, el cuerpo incandescente se oxida y explota rápidamente. La composición de la bombilla de la lámpara varía, se puede llenar con vacío o un medio gaseoso. Las primeras lámparas incandescentes se produjeron con una capacidad de vacío, pero su potencia no era alta. La sustancia nitrógeno-argón o exclusivamente argón se usa para llenar productos modernos. Algunos tipos de bombillas pueden llenarse con criptón o xenón. La transferencia de calor del bulbo depende de la masa molar del relleno.
Medio de gas
La atmósfera de gas en la lámpara debe ser inerte. Dado que la temperatura de la espiral alcanza los 2500 grados, puede responder a cualquier gas, pero no inerte. Por lo tanto, el argón se usa con mayor frecuencia para el llenado.
Si el agua entra repentinamente en una lámpara caliente o que funciona, puede explotar debido al gas.
Las lámparas de xenón a veces se llenan, pero será relativamente costoso.
En muchas lámparas, el ambiente de gas será una función de protección. En otros, debido a la descarga eléctrica, se obtiene una hermosa radiación de color. La tonalidad dependerá de las propiedades del gas inerte.
Cuerpo resplandor
Los tipos de cuerpos luminosos pueden ser diferentes y dependen del propósito funcional de las bombillas.
El más popular será de alambre de sección transversal ovalada, pero a veces también hay cuerpos de cinta de brillo (consisten en una cinta de metal).
Como ya se mencionó, los primeros cuerpos brillantes fueron hechos de carbón. En los VI modernos, solo se utilizan cuerpos incandescentes hechos de tungsteno, con menos frecuencia de material de osmio-tungsteno.
Para reducir el tamaño del filamento, generalmente se realiza en forma de espiral, a veces se somete a un procesamiento repetido, del que se obtiene una espiral. La eficiencia de tales productos es mayor debido a menores pérdidas de calor durante la convección.
Parámetros eléctricos
La eficiencia luminosa de tales productos es bastante baja. Será la más baja entre las bombillas populares y está en el rango de 5 a 10 lm / W. El aumento del brillo del cuerpo incandescente en combinación con su pequeño tamaño permite el uso de productos en reflectores.
Los BT tienen una amplia gama de tensiones y potencias medias. Este tipo de producto puede funcionar en un amplio rango de temperaturas ambiente, que está limitado solo por la estabilidad térmica de las materias primas utilizadas en su producción (-100 ... + 350 grados). La radiación de luz del VI se corrige mediante la transformación del voltaje de funcionamiento.
Con este signo negativo, habrá una mayor temperatura de funcionamiento y la cantidad de calor generado durante la combustión. Dado que la temperatura de las bombillas es alta, se ulceran por la acción del agua o una fuerte transferencia de grados (de menos a más y viceversa).
En el mundo moderno, muchos han abandonado el uso de lámparas incandescentes. En las ciudades desarrolladas, solo el 20% de las personas usan dichos productos. Todos están cambiando a luces halógenas.
Cuando se enciende la bombilla, el cuerpo incandescente está a temperatura normal, entonces la resistencia del producto será mucho menor que la resistencia de trabajo. Durante el encendido, fluye una gran cantidad de corriente. A medida que el hilo se divide, su resistencia aumenta y la corriente disminuye.
A diferencia de los últimos productos, los modelos más antiguos de lámparas incandescentes con espirales de carbono cuando se encendían tenían el proceso inverso con una corriente creciente. La función creciente de la resistencia del cuerpo brillante permitió el uso de una lámpara como un estabilizador eléctrico primitivo.
Fecha de caducidad
La vida útil de un producto depende de su calidad. LN debe almacenarse en una caja de cartón. Esto es necesario para no romperlo accidentalmente, o para que no produzca una grieta imperceptible que arruine todo el trabajo. Debido a una grieta de este tipo, el gas se evaporará, como resultado, después de que la bombilla se enrosque en el techo, funcionará durante no más de 2-3 horas. Observe las reglas de seguridad cuando atornille la lámpara en la pantalla. No se debe permitir que los niños participen en este proceso, y también es aconsejable apagar completamente la electricidad en la habitación.
¡Presta atención! Las bombillas usadas deben desecharse correctamente; no está permitido tirarlas a la basura. Cada ciudad tiene tanques especiales para tales desechos.
Si sigue todas las reglas de almacenamiento y uso, la lámpara durará el mayor tiempo posible, sin defectos.
Dispositivo de lámpara incandescente
Los detalles principales de los cuales el diseño del LV consiste en una base, un recipiente, electrodos, soportes para filamentos incandescentes, un cuerpo incandescente, contactos y aislamiento. En la Figura 10, puede ver la estructura de la bombilla.
Antes de comprar una lámpara, es recomendable consultar a un especialista. No se recomienda dar una opción a un fabricante desconocido, ya que los productos defectuosos que no funcionarán como se espera, o incluso explotarán cuando estén energizados, pueden quedar atrapados. Los fabricantes de calidad siempre ofrecen una garantía de al menos 30 días para las lámparas incandescentes. El comprador tiene todo el derecho de cambiar el producto o el reembolso si la lámpara duró menos de 10 horas o se quemó al instante.
En conclusión, debe tenerse en cuenta que las lámparas incandescentes han dejado de ser populares entre las personas. Sin embargo, debe enfatizarse que entre estos productos hay una gran selección de automóviles, alumbrado público, aviones, etc. Desafortunadamente, la linaza no se puede usar cerca de productos de madera. Dado que a veces hay un fuerte calentamiento y ruptura de la espiral, por lo que puede ocurrir una situación de emergencia.