Dispozitivele moderne de electrovacuum își datorează aspectul inventatorului american Thomas Edison. El a dezvoltat primul mod de iluminat de succes, folosind un bec electric pentru aceasta.
Istoria lămpii
În prezent, este greu de crezut că electricitatea nu a existat în toate perioadele istorice. Primele becuri cu incandescență au apărut abia la sfârșitul secolului al XIX-lea. Edison a reușit să dezvolte un model de bec, în care erau amplasate filamente de carbon, platină și bambus. Acest om de știință este numit pe bună dreptate „părintele” lămpii electrice moderne. A simplificat circuitul becului, a redus semnificativ costul de producție. Drept urmare, pe străzi a apărut nu gazul, ci iluminatul electric, iar noi dispozitive de iluminat au început să se numească lămpi Edison. Thomas a lucrat mult timp la îmbunătățirea invenției sale, drept urmare, utilizarea lumânărilor a devenit o măsură neprofitabilă.
Principiul de lucru
Ce dispozitiv au becurile incandescente Edison? Fiecare dispozitiv are un corpfilament, bec de sticlă, contact principal, electrozi, bază. Fiecare dintre ele are propriul său scop funcțional.
Esența acestui dispozitiv este următoarea. Când corpul de încălzire este puternic încălzit de un flux de particule încărcate, energia electrică este transformată într-o formă ușoară.
Pentru ca radiația să fie percepută de ochiul uman, este necesar să se ajungă la o temperatură de cel puțin 580 de grade.
Dintre metale, wolfram are cel mai în alt punct de topire, așa că din el este realizat corpul de încălzire. Pentru a reduce volumul, firul a început să fie plasat sub formă de spirală.
În ciuda rezistenței chimice ridicate a wolframului, pentru protecția sa maximă împotriva procesului de coroziune, corpul filamentului este plasat într-un vas de sticlă etanș, din care aerul a fost în prealabil pompat. În schimb, în balon este pompat un gaz inert, care împiedică firul de tungsten să intre în reacții de oxidare. Gazul inert cel mai des folosit este argonul, uneori se utilizează azot sau kripton.
Esența invenției lui Edison este că evaporarea care are loc în timpul încălzirii prelungite a metalului este împiedicată de presiunea creată de un gaz inert.
Funcțiile lămpii
Există destul de multe lămpi diferite concepute pentru a ilumina o zonă mare. O caracteristică a invenției lui Edison este capacitatea de a regla puterea acestui dispozitiv, ținând cont de zona iluminată.
Producătorii oferă diferite tipuri de lămpi, care diferă în funcție de viață, dimensiune, putere. Să ne oprim asupra unor tipuri de aceste aparate electrice.
Cele mai comune tuburi cu vid sunt LON. Sunt complet igienice și au o durată medie de viață de 1000 de ore.
Printre deficiențele lămpilor de uz general, evidențiem eficiența scăzută. Aproximativ 5% din energia electrică este transformată în lumină, restul este eliberat sub formă de căldură.
Spotlights
Au o putere destul de mare, concepute pentru a ilumina suprafețe mari. Dispozitivele de electrovacuum sunt împărțite în trei grupuri:
- proiecție de film;
- faruri;
- scop general.
Sursa de lumină a proiectorului diferă prin lungimea corpului filamentului, are o dimensiune mai compactă, ceea ce vă permite să creșteți luminozitatea generală, să îmbunătățiți focalizarea fluxului de lumină.
Dispozitivele electrovacuum cu oglindă au un strat reflectorizant de aluminiu, un design diferit al becului.
Acea parte a acestuia, care este proiectată să conducă lumina, este făcută din sticlă mată. Acest lucru vă permite să faceți lumina moale, să reduceți umbrele contrastante de la diferite obiecte. Astfel de dispozitive de electrovacuum sunt folosite pentru iluminatul interior.
În interiorul balonului cu halogen sunt compuși de brom sau iod. Datorită capacității lor de a rezista la temperaturi de până la 3000 K, durata de viață a lămpilor este de aproximativ 2000 de ore. Dar această sursă de lumină albă are și dezavantajele ei, de exemplu,lampă cu halogen, are o rezistență electrică scăzută atunci când este răcită.
Parametri principali
La o lampă cu incandescență Edison, filamentul de wolfram este aranjat în diferite forme. Pentru funcționarea stabilă a unui astfel de dispozitiv, este necesară o tensiune de 220 V. În medie, durata de viață a acestuia este de la 3000 la 3500 de ore. Avand in vedere ca temperatura de culoare este de 2700 K, lampa ofera un spectru alb cald sau galben. În prezent, lămpile sunt oferite cu socluri de diferite dimensiuni (E14, E27). Dacă doriți, puteți ridica o lampă sub formă de ac de păr, os de hering, spirală într-un candelabru de tavan sau un corp de iluminat de perete.
Invenția lui Edison este împărțită în clase separate în funcție de numărul de filamente de wolfram. Costul corpului de iluminat, puterea acestuia și durata de viață depind direct de acest indicator.
Principiul de funcționare EVL
Emisia termoionică constă în emisia de electroni de către un corp incandescent încălzit într-un vid sau într-un mediu inert creat în interiorul becului. Pentru a controla fluxul de electroni, se folosește un câmp magnetic sau electric.
Emisia termoionică vă permite să utilizați practic calitățile pozitive ale fluxului de electroni - pentru a genera, amplifica vibrații electrice de diferite frecvențe.
Caracteristici ale tuburilor radio
Dioda electrovacuum este baza ingineriei radio. Designul lămpii are doi electrozi (catod și anod), o grilă. Catodul asigură emisia, pentru aceasta stratul de wolfram este acoperit cu bariu sau toriu. Anodul este realizat sub forma unei plăci de nichel, molibden, grafit. Neteste separatorul dintre electrozi. Când fluidul de lucru este încălzit, se creează un curent electric puternic din particulele în mișcare în vid. Dispozitivele de electrovacuum de acest tip formează baza ingineriei radio. În a doua jumătate a secolului trecut, tuburile cu vid au fost folosite în diverse domenii ale industriei tehnice, radio-electronice.
Fără ele era imposibil să se producă radiouri, televizoare, echipamente speciale, calculatoare.
Domenii de aplicare
Odată cu dezvoltarea instrumentelor de precizie, a electronicii radio, aceste lămpi și-au pierdut din relevanță, au încetat să fie folosite pe scară largă.
Dar și acum există astfel de zone industriale care necesită EVL, deoarece doar o lampă cu vid este capabilă să asigure performanța dispozitivelor conform parametrilor specificați, într-un anumit mediu.
EVL prezintă un interes deosebit pentru complexul militar-industrial, deoarece tuburile vidate se disting prin rezistență crescută la impulsurile electromagnetice.
Un aparat militar poate conține până la o sută de EVL. Majoritatea materialelor semiconductoare, REC nu pot funcționa cu radiații crescute, precum și în condiții naturale de vid (în spațiu).
EVL ajută la îmbunătățirea fiabilității și durabilității sateliților și a rachetelor spațiale.
Concluzie
În dispozitivele electrovacuum care permit generarea, amplificarea, transformarea energiei electromagnetice, spațiul de lucru este complet eliberat de aer,ferit de atmosferă de o carapace impenetrabilă.
Descoperirea emisiei termoionice a contribuit la crearea unei lămpi simple cu doi electrozi numită diodă în vid.
Când este conectat la un circuit electric, în interiorul dispozitivului apare un curent. Când polaritatea tensiunii se schimbă, aceasta dispare și indiferent cât de fierbinte este catodul. Menținând o valoare constantă a temperaturii catodului încălzit, a fost posibilă stabilirea unei relații directe între tensiunea anodului și puterea curentului. Rezultatele obținute au fost folosite în dezvoltarea dispozitivelor electronice de vid.
De exemplu, o triodă este un tub de vid cu trei electrozi: un anod, un catod termoionic, o grilă de control.
Triodele au devenit primele dispozitive folosite pentru amplificarea semnalelor electrice la începutul secolului trecut. În prezent, triodele au fost înlocuite cu tranzistoare semiconductoare. Triodele cu vid sunt utilizate numai în acele zone în care este necesară convertirea semnalelor puternice cu un număr mic de componente active, iar greutatea și dimensiunile pot fi neglijate.
Tuburile radio puternice sunt comparabile cu tranzistoarele în ceea ce privește eficiența, fiabilitatea, dar durata lor de viață este mult mai scurtă. În triodele cu putere redusă, cea mai mare parte a căldurii trece în puterea în cascadă consumată, uneori valoarea acesteia ajunge la 50%.
Tetrodele sunt o lampă electronică cu două rețele, care este concepută pentru a crește puterea și tensiunea electrică.semnale. Aceste dispozitive au un câștig mai mare în comparație cu trioda. Astfel de caracteristici de proiectare fac posibilă utilizarea tetrodelor pentru a amplifica frecvențele joase în televizoare, receptoare și alte echipamente radio.
Consumatorii folosesc în mod activ lămpi cu incandescență, în care corpul filamentului este un filament sau un fir de tungsten. Aceste dispozitive au o putere de 25 până la 100 W, durata lor de viață este de 2500-3000 de ore. Producătorii oferă lămpi cu baze, forme, dimensiuni diferite, astfel încât să puteți alege varianta lămpii, ținând cont de caracteristicile dispozitivului de iluminat, de zona încăperii.
