Искусственные осветители

электромагнитный поле антропогенный экосистема организм

Сейчас на рынке известно много видов ламп. Но рассматриваются только три основных вида: лампы накаливания, люминесцентные лампы, и светодиоды.

Лампа накаливания - электрический источник света, в котором тело накала (тугоплавкий проводник), помещённое в прозрачный вакуумированный или заполненный инертным газом сосуд, нагревается до высокой температуры за счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает в широком спектральном диапазоне, в том числе видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из сплавов на основе вольфрама.

В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (тела накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура проводника резко возрастает после включения тока. Тело накала излучает электромагнитное тепловое излучение. Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов. При температуре 5770 K (температура поверхности Солнца) свет соответствует спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более «красным» кажется излучение.

Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть уходит в результате процессов теплопроводимости и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити - температурой плавления. Температура в 5770 К недостижима, т. к. при такой температуре любой известный материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления - вольфрам (3410 °C) и, очень редко, осмий (3045 °C).

Для оценки данного качества света используется так называемая цветовая температура. При достижимых практически температурах 2300-2900 °K излучается далеко не белый и не дневной свет. По этой причине лампы накаливания испускают свет, который кажется более «жёлто-красным», чем дневной свет. Однако лампа - точечный источник, поэтому человеку свойственнее сопоставлять её свет со светом, к примеру, костра или свечи, чем с масштабным солнечным. Поэтому свет такой температуры не вызывает раздражения при длительном использовании.

В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух. Первые изготавливали вакуумными; в настоящее время только лампы малой мощности (для ламп общего назначения - до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колбы более мощных ламп наполняют инертным газом (азотом, аргоном или криптоном). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить КПД и приблизить спектр излучения к белому. Колба газонаполненной лампы не так быстро темнеет за счёт осаждения материала тела накала, как у вакуумной лампы.

Перейти на страницу: 1 2

Интересное по теме

Понятие охраны окружающей среды
Экология - это наука об условиях существования живых организмов, их взаимодействие между собой и окружающей средой. Вопросы охраны природы и рационального использования природн ...

Последствия аварии на Чернобыльской АЭС
26 апреля 1986 года произошел взрыв на Чернобыльской АЭС, которая расположена в 100 км от Киева в Украине (в то время части СССР), и последующий пожар реактора, длившийся 10 дней. ...

Развитие экономики и проблема экологии
Актуальность экономического роста. В преддверии XXI века наша страна начала переход к рыночной экономике, рыночному хозяйственному механизму. Многие проблемы приходится решать вперв ...

Процессы накопления и миграции токсичных химикатов в почве
Создание объектов по уничтожению химического оружия с нулевым риском, как и других сложных химико-технологических объектов, невозможно и вероятность аварий всегда остается [1-3]. ...