зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом ответ
как устроена современная лампа накаливания. Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом
Во-первых, полного вакуума добиться технологически сложно, а от наличия воздуха раскалённая нить покрывается окислами, что производит к напряжениям при разогреве и охлаждении и снижает срок службы. Во-вторых, даже замена воздуха инертным газом под небольшим давлением убирает окисление, снижает вероятность испарения вещества нити и позволяет стеклу и нити равномернее нагреваться и охлаждаться.
Если для потребителя эффективность и срок службы лампы могут оставаться под вопросом, то для производителя на поточной линии может быть резко снижено время самой длительной операции по освобождению колбы от воздуха, и производительность линии значительно вырастает, что приводит к экономической выгоде.
Не только в современных, во всех, для защиты нити накаливания. Если спираль накаливать в воздухе то присутсвующий в нем кислород будет приводить к окислению металла спирали, и соответственно к сокращению срока службы лампы.
Ещё добавляют немного кристалликов Йода. Тогда испарившийся в месте перекала вольфрам соединиться с йодом и в этом месте осядет. Можно увеличить Т спирали. Это и будет галогенная лампа. У ксенона другая теплопроводность и можно более яркие ксеноновые делать. А лампочка накаливания замечательный электрод для получения натрия из расплава солей.
Покажи мне как
Ответы на все актуальные вопросы в одном месте
Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом?
«Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом?» — Вaм наверняка приходил в голову этот вопрос. Давайте разберёмся.
Вольфрамовая проволока в виде спирали — основная часть ламп накаливания, она нагревается до 3000 градусов, это позволяет достичь белого каления и обеспечивает яркий свет
Именно нагрев тонкой вольфрамовой спирали лежит в основе работы современной лампы накаливания. Когда вы включаете свет, вольфрам в лампе нагревается до температуры белого каления и начинает излучать яркий свет.
Высокая температура приводит к испарению материала, из которого изготовлена нить, что сокращает срок эксплуатации лампы. При высоких температурах испарение происходит быстрее, колба становятся темнее, спираль истончается и расплавляется. На воздухе вольфрамовая нить перегорает практически моментально, поэтому она помещается в корпус, изготовленный из текла, из которого выкачивают весь воздух, но даже в безвоздушном пространстве спираль быстро испаряется
Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом?
Для того чтобы спираль не испарялась, в баллоны и закачивают инертный газ — это помогает решить проблему сокращения срока службы лампы вследствие напряжений, возникающих при охлаждении лампы и ее разогреве из-за того, что при присутствии воздуха в колбе раскаленная нить быстро покрывается окислами. Инертный газ вместо воздуха убирает окисление, способствует более равномерному охлаждению и нагреву и снижает процесс испарения вещества нити. Молекулы инертного газа обволакивают спираль, не позволяя, испарятся вольфраму, но при этом не реагируют с ним. В промышленности используют газы аргона или криптона, иногда используют азот, он хоть и не считается инертным, но введет себя очень подобно и стоит дешевле.
§ 55. Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы
Основная часть современной лампы накаливания — спираль из тонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам — тугоплавкий металл, его температура плавления 3387 °С. В лампе накаливания вольфрамовая спираль нагревается до 3000 °С, при такой температуре она достигает белого каления и светится ярким светом. Спираль помещают в стеклянную колбу, из которой выкачивают насосом воздух, чтобы спираль не перегорала. Но в вакууме вольфрам быстро испаряется, спираль становится тоньше и тоже сравнительно быстро перегорает. Чтобы предотвратить быстрое испарение вольфрама, лампы наполняют азотом, иногда инертными газами — криптоном или аргоном. Молекулы газа препятствуют выходу частиц вольфрама из нити, т. е. препятствуют разрушению накалённой нити.
Газонаполненная лампа накаливания изображена на рисунке 87.
Выдающимся изобретением в области освещения было создание русским инженером Александром Николаевичем Лодыгиным электрической лампы накаливания. Лампу, удобную для промышленного изготовления, с угольной нитью создал американский изобретатель Томас Эдисон.
Промышленность выпускает лампы накаливания на напряжение 220 В (для осветительной сети), 50 В (для железнодорожных вагонов), 12 В (для автомобилей), 3,5 и 2,5 В (для карманных фонарей).
Сегодня лампы накаливания, имеющие малый срок службы, а также низкую световую отдачу, вытесняются люминесцентными и светодиодными лампами.
Энергосберегающие лампочки (люминесцентные) более экономичны и служат гораздо дольше (рис. 88). В них 70% энергии преобразуется в свет, а в лампочке накаливания только 5%, остальная часть энергии (90—95%) переводится в тепло.
Энергосберегающая лампочка состоит из колбы, наполненной парами ртути и аргона, и пускорегулирующего устройства. На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество — люминофор, которое при воздействии ультрафиолетового излучения испускает видимый свет.
В светодиодных лампах электрический ток пропускают не по нити накала, а через миниатюрное электронное устройство (ЧИП — от англ, chip — миниатюрный), нанесённое на полупроводниковый кристалл. При прохождении электрического тока светодиод испускает свет.
В последние годы светодиодные лампы находят применение при освещении помещений, их устанавливают в светофорах, фарах автомобилей. Светодиоды используют как индикаторы включения на панелях приборов, цифровых и буквенных табло, подсветке мобильных телефонов, мониторов и др.
Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плиты, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.
Основная часть всякого нагревательного электрического прибора — нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры (1000—1200 °С). Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием «нихром». Удельное сопротивление нихрома 
что
примерно в 70 раз больше удельного сопротивления меди. Большое удельное сопротивление нихрома даёт возможность изготовлять из него весьма удобные — малые по размерам — нагревательные элементы.
В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики. Так, например, нагревательным элементом в электрическом утюге служит нихромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга.
Вопросы
1. Пользуясь рисунком 87, расскажите, как устроена современная лампа накаливания.
2. Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом?
3. Приведите примеры использования тепловых действий тока.
4. Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали или ленты нагревательного элемента?
Задание
§ 55. Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы
Основная часть современной лампы накаливания — спираль из тонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам — тугоплавкий металл, его температура плавления 3387 °С. В лампе накаливания вольфрамовая спираль нагревается до 3000 °С, при такой температуре она достигает белого каления и светится ярким светом. Спираль помещают в стеклянную колбу, из которой выкачивают насосом воздух, чтобы спираль не перегорала. Но в вакууме вольфрам быстро испаряется, спираль становится тоньше и тоже сравнительно быстро перегорает. Чтобы предотвратить быстрое испарение вольфрама, лампы наполняют азотом, иногда инертными газами — криптоном или аргоном. Молекулы газа препятствуют выходу частиц вольфрама из нити, т. е. препятствуют разрушению накалённой нити.
Лодыгин Александр Николаевич (1847-1923)
Русский электротехник, изобретатель лампы накаливания.
Эдисон Томас (1847—1931)
Американский изобретатель, основатель крупных электротехнических компаний. Усовершенствовал телеграф, телефон, лампу накаливания для промышленного производства.
Газонаполненная лампа накаливания изображена на рисунке 87. Выдающимся изобретением в области освещения было создание русским инженером Александром Николаевичем Лодыгиным электрической лампы накаливания. Лампу, удобную для промышленного изготовления, с угольной нитью создал американский изобретатель Томас Эдисон.
Рис. 87. Лампа накаливания:
1 — спираль; 2 — стеклянный баллон; 3 — цоколь; 4 — изолированное основание цоколя; 5 — пружинящий контакт патрона
Промышленность выпускает лампы накаливания на напряжение 220 В (для осветительной сети), 50 В (для железнодорожных вагонов), 12 В (для автомобилей), 3,5 и 2,5 В (для карманных фонарей).
Сегодня лампы накаливания, имеющие малый срок службы, а также низкую световую отдачу, вытесняются люминесцентными и светодиодными лампами.
Энергосберегающие лампочки (люминесцентные) более экономичны и служат гораздо дольше (рис. 88). В них 70% энергии преобразуется в свет, а в лампочке накаливания только 5%, остальная часть энергии (90—95%) переводится в тепло.
Рис. 88. Энергосберегающая лампа:
1 — электронный блок; 2 — стеклянная колба, покрытая люминофором; 3 — цоколь
Энергосберегающая лампочка состоит из колбы, наполненной парами ртути и аргона, и пускорегулирующего устройства. На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество — люминофор, которое при воздействии ультрафиолетового излучения испускает видимый свет.
В светодиодных лампах электрический ток пропускают не по нити накала, а через миниатюрное электронное устройство (ЧИП — от англ. chip — миниатюрный), нанесённое на полупроводниковый кристалл. При прохождении электрического тока светодиод испускает свет.
Соотношение мощностей ламп
В последние годы светодиодные лампы находят применение при освещении помещений, их устанавливают в светофорах, фарах автомобилей. Светодиоды используют как индикаторы включения на панелях приборов, цифровых и буквенных табло, подсветке мобильных телефонов, мониторов и др.
Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плиты, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.
Основная часть всякого нагревательного электрического прибора — нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры (1000—1200 °С). Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием «нихром». Удельное сопротивление нихрома
что примерно в 70 раз больше удельного сопротивления меди. Большое удельное сопротивление нихрома даёт возможность изготовлять из него весьма удобные — малые по размерам — нагревательные элементы.
В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики. Так, например, нагревательным элементом в электрическом утюге служит ни-хромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга.
Вопросы
Задание
Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом?
При работе лампы накаливания, нить накала раскаляется до весьма высоких температур, при наличии в окружающем воздухе кислорода, материал нити (вольфрам по большей части) просто горит (очень быстро окисляется), поэтому разрабатывая лампу, придумали заключать нить накала в запаянный стеклянный баллон и откачивать из него воздух, однако, оказалось что в вакууме материал нити накаливания очень быстро испаряется и такие лампы служат недолго, тогда вакуум заменили газовой смесью обедненной кислородом, под пониженным давлением (так как газ в баллоне сильно нагревается и, увеличиваясь в объеме может просто раздавить колбу изнутри), такие лампы и получили наиболее широкое распространение.
Люмен – это единица измерения светового потока источника света.
У 60 ваттной обыкновенной лампы накаливания световой поток равен 700 люменов. Такой же световой поток у люминисцентной лампы мощностью 15 ватт и у светодиодной лампы мощностью 10 ватт.
Никогда я не слышал, чтобы кто-то называл «лампочку Ильича» ЛОНом каким-то, только что узнал о такой аббревиатуре из вашего вопроса.
Википедия подсказала, что это Лампа Общего Назначения (хоть в туалет вкручивай, хоть на лестничную площадку, хоть в люстру в комнате).
Кроме ЛОН есть ещё и:
Покупать газ у России по рыночным ценам. Такую возможность озвучил вице-премьер Украины Владимир Гройсман.
Ещё одно предложение того же Гройсмана состоит в том, чтобы частные компании закачивали 50% газа в подземные газовые хранилища Украины. При этом газ останется собственностью добытчика, а «Нафтогаз» будет им аккуратно распоряжаться. Что на это ответили частные компании- неизвестно.
Предлагалось снизить нормы температуры в помещениях в зимний отопительный сезон на 2 градуса. То есть, вместо 18 градусов по норме достаточно 16. Это позволит значительно экономит расход газа.
Однако, все эти меры малоэффективные. Без российского газа трудно.
По той же причине гелий медленно просачивается через металлические стенки баллона, которые на самом деле так же довольно пористы, поэтому лет за 10 весь гелий из закрытого баллона улетит.