Els dispositius d'electrobuit moderns deuen la seva aparença a l'inventor nord-americà Thomas Edison. Va ser ell qui va desenvolupar la primera manera exitosa d'il·luminació, utilitzant una bombeta elèctrica per a això.
La història del llum
Actualment, és difícil de creure que l'electricitat no existís en tots els períodes històrics. Les primeres bombetes incandescents van aparèixer només a finals del segle XIX. Edison va aconseguir desenvolupar un model de bombeta, en el qual es trobaven filaments de carboni, platí i bambú. Aquest científic és el que s'anomena amb raó el "pare" de la llum elèctrica moderna. Va simplificar el circuit de la bombeta, va reduir significativament el cost de producció. Com a resultat, no va aparèixer la il·luminació de gas, sinó elèctrica als carrers, i els nous dispositius d'il·luminació van començar a anomenar-se llums Edison. Thomas va treballar per millorar el seu invent durant molt de temps, com a resultat, l'ús d'espelmes es va convertir en una mesura poc rendible.
Principi de funcionament
Quin dispositiu tenen les bombetes incandescents Edison? Cada dispositiu té un cosfilament, bombeta de vidre, contacte principal, elèctrodes, base. Cadascun d'ells té el seu propi propòsit funcional.
L'essència d'aquest dispositiu és la següent. Quan el cos d'escalfament s'escalfa fortament per un corrent de partícules carregades, l'energia elèctrica es converteix en una forma lleugera.
Per tal que la radiació sigui percebuda per l'ull humà, cal arribar a una temperatura d'almenys 580 graus.
Entre els metalls, el tungstè té el punt de fusió més alt, de manera que és a partir d'ell que es fa el cos de calefacció. Per reduir el volum, es va començar a col·locar el cable en forma d'espiral.
Malgrat l' alta resistència química del tungstè, per a la seva màxima protecció contra el procés de corrosió, el cos del filament es col·loca en un recipient de vidre segellat, del qual prèviament s'ha bombejat aire. En canvi, es bombeja un gas inert al matràs, que evita que el cable de tungstè entri en reaccions d'oxidació. El gas inert més utilitzat és l'argó, de vegades s'utilitza nitrogen o criptó.
L'essència de la invenció d'Edison és que l'evaporació que es produeix durant l'escalfament prolongat del metall s'impedeix per la pressió creada per un gas inert.
Funcions del llum
Hi ha uns quants llums diferents dissenyats per il·luminar una àrea gran. Una característica de la invenció d'Edison és la capacitat d'ajustar la potència d'aquest dispositiu, tenint en compte la zona il·luminada.
Els fabricants ofereixen diferents tipus de llums, que es diferencien en vida útil, mida i potència. Anem a parlar d'alguns tipus d'aquests aparells elèctrics.
Els tubs de buit més comuns són els LON. Són totalment higièniques i tenen una vida útil mitjana de 1.000 hores.
Entre les deficiències de les làmpades d'ús general, destaquem la baixa eficiència. Aproximadament el 5% de l'energia elèctrica es converteix en llum, la resta s'allibera en forma de calor.
Spotlights
Tenen una potència força elevada, dissenyades per il·luminar grans àrees. Els dispositius d'electrobuit es divideixen en tres grups:
- projecció de pel·lícules;
- fars;
- propòsit general.
La font de llum del projector difereix en la longitud del cos del filament, té una mida més compacta, que us permet augmentar la brillantor general i millorar l'enfocament del flux de llum.
Els dispositius d'electrobuit amb mirall tenen una capa d'alumini reflectant, un disseny de bombeta diferent.
Aquesta part, que està dissenyada per conduir la llum, està feta de vidre esmerilat. Això us permet fer suau la llum, reduir les ombres contrastades de diversos objectes. Aquests dispositius d'electrobuit s'utilitzen per a la il·luminació interior.
A dins del matràs halògen hi ha compostos de brom o iode. A causa de la seva capacitat de suportar temperatures de fins a 3000 K, la vida útil de les làmpades és d'unes 2000 hores. Però aquesta font de llum blanca també té els seus inconvenients, per exemple,làmpada halògena, té una baixa resistència elèctrica quan es refreda.
Paràmetres principals
En una làmpada incandescent Edison, el filament de tungstè està disposat de diferents formes. Per al funcionament estable d'aquest dispositiu, es requereix una tensió de 220 V. De mitjana, la seva vida útil és de 3000 a 3500 hores. Tenint en compte que la temperatura de color és de 2700 K, la làmpada proporciona un espectre blanc càlid o groc. Actualment, s'ofereixen llums amb diferents mides de sòcols (E14, E27). Si ho desitgeu, podeu agafar un llum en forma de forquilla, espiga, espiral en un canelobre de sostre o un aparell d'il·luminació de paret.
La invenció d'Edison es divideix en classes separades segons el nombre de filaments de tungstè. El cost de l'aparell d'il·luminació, la seva potència i la vida útil depenen directament d'aquest indicador.
Principi de funcionament d'EVL
L'emissió termiònica consisteix en l'emissió d'electrons per part d'un cos incandescent escalfat al buit o un medi inert creat dins de la bombeta. Per controlar el flux d'electrons, s'utilitza un camp magnètic o elèctric.
L'emissió termoiònica us permet utilitzar pràcticament les qualitats positives del flux d'electrons: per generar i amplificar vibracions elèctriques de diverses freqüències.
Característiques dels tubs de ràdio
El díode d'electrobuit és la base de l'enginyeria de ràdio. El disseny de la làmpada té dos elèctrodes (càtode i ànode), una reixeta. El càtode proporciona emissió, per això la capa de tungstè està coberta de bari o tori. L'ànode està fet en forma de placa de níquel, molibdè i grafit. Netés el separador entre els elèctrodes. Quan s'escalfa el fluid de treball, es crea un corrent elèctric potent a partir de les partícules en moviment al buit. Els dispositius d'electrobuit d'aquest tipus són la base de l'enginyeria de ràdio. A la segona meitat del segle passat, els tubs de buit es van utilitzar en diversos camps de la indústria tècnica i radioelectrònica.
Sense ells era impossible fabricar ràdios, televisors, equips especials, ordinadors.
Àrees d'aplicació
Amb el desenvolupament de la instrumentació de precisió, la radioelectrònica, aquestes làmpades han perdut la seva rellevància i han deixat d'utilitzar-se a gran escala.
Però encara ara hi ha àrees industrials que requereixen EVL, perquè només una làmpada de buit és capaç de garantir el rendiment dels dispositius segons els paràmetres especificats, en un entorn determinat.
EVL són d'especial interès per al complex militar-industrial, ja que són els tubs de buit els que es distingeixen per una major resistència als impulsos electromagnètics.
Un aparell militar pot contenir fins a cent EVL. La majoria dels materials semiconductors, REC no poden funcionar amb una radiació augmentada, així com en condicions de buit natural (a l'espai).
EVL ajuda a millorar la fiabilitat i la durabilitat dels satèl·lits i els coets espacials.
Conclusió
En els dispositius d'electrobuit que permeten generar, amplificar, convertir energia electromagnètica, l'espai de treball queda completament alliberat de l'aire,protegit de l'atmosfera per una closca impenetrable.
El descobriment de l'emissió termoiònica va contribuir a la creació d'una làmpada senzilla de dos elèctrodes anomenada díode de buit.
Quan està connectat a un circuit elèctric, apareix un corrent dins del dispositiu. Quan la polaritat de la tensió canvia, desapareix, i per molt calent que estigui el càtode. Mantenint un valor constant de la temperatura del càtode escalfat, es va poder establir una relació directa entre la tensió de l'ànode i la intensitat del corrent. Els resultats obtinguts es van utilitzar en el desenvolupament de dispositius electrònics de buit.
Per exemple, un triode és un tub de buit amb tres elèctrodes: un ànode, un càtode termoiònic, una graella de control.
Van ser els triodes els que es van convertir en els primers dispositius utilitzats per amplificar senyals elèctrics a principis del segle passat. Actualment, els triodes han estat substituïts per transistors semiconductors. Els triodes de buit només s'utilitzen en aquelles àrees on és necessari convertir senyals potents amb un nombre reduït de components actius, i el pes i les dimensions es poden descuidar.
Els tubs de ràdio potents són comparables als transistors en termes d'eficiència, fiabilitat, però la seva vida útil és molt més curta. En els triodes de baixa potència, la major part de la calor passa a la potència en cascada consumida, de vegades el seu valor arriba al 50%.
Tetrodes és una làmpada electrònica de dues xarxes, que està dissenyada per augmentar la potència i la tensió de l'electricitat.senyals. Aquests dispositius tenen un guany més elevat en comparació amb el triode. Aquestes característiques de disseny permeten utilitzar tetrodes per amplificar les freqüències baixes en televisors, receptors i altres equips de ràdio.
Els consumidors utilitzen activament làmpades incandescents, en què el cos del filament és un filament o fil de tungstè. Aquests dispositius tenen una potència de 25 a 100 W, la seva vida útil és de 2500-3000 hores. Els fabricants ofereixen llums amb diferents bases, formes, mides, perquè puguis triar l'opció de llum tenint en compte les característiques del dispositiu d'il·luminació, la zona de l'habitació.
