Peranti elektrovakum moden berhutang penampilannya kepada pencipta Amerika Thomas Edison. Dialah yang membangunkan cara pencahayaan pertama yang berjaya, menggunakan mentol lampu elektrik untuk ini.
Sejarah lampu
Pada masa ini, sukar untuk mempercayai bahawa elektrik tidak wujud dalam semua tempoh sejarah. Mentol lampu pijar pertama muncul hanya pada penghujung abad kesembilan belas. Edison berjaya membangunkan model mentol lampu, di mana filamen karbon, platinum dan buluh terletak. Ahli sains inilah yang berhak dipanggil "bapa" lampu elektrik moden. Dia memudahkan litar mentol lampu, mengurangkan kos pengeluaran dengan ketara. Akibatnya, bukan gas, tetapi lampu elektrik muncul di jalanan, dan peranti pencahayaan baru mula dipanggil lampu Edison. Thomas berusaha untuk menambah baik ciptaannya untuk masa yang lama, akibatnya, penggunaan lilin menjadi langkah yang tidak menguntungkan.
Prinsip kerja
Apakah peranti yang ada pada mentol pijar Edison? Setiap peranti mempunyai badanfilamen, mentol kaca, sesentuh utama, elektrod, tapak. Setiap daripadanya mempunyai tujuan fungsinya sendiri.
Intipati peranti ini adalah seperti berikut. Apabila badan pemanas dipanaskan dengan kuat oleh aliran zarah bercas, tenaga elektrik ditukar kepada bentuk cahaya.
Agar sinaran dapat dilihat oleh mata manusia, adalah perlu untuk mencapai suhu sekurang-kurangnya 580 darjah.
Di antara logam, tungsten mempunyai takat lebur yang paling tinggi, jadi daripadanya badan pemanas dibuat. Untuk mengurangkan kelantangan, wayar mula diletakkan dalam bentuk lingkaran.
Walaupun rintangan kimia tungsten yang tinggi, untuk perlindungan maksimum terhadap proses kakisan, badan filamen diletakkan di dalam bekas kaca tertutup, dari mana udara telah dipam keluar sebelum ini. Sebaliknya, gas lengai dipam ke dalam kelalang, yang menghalang wayar tungsten daripada memasuki tindak balas pengoksidaan. Gas lengai yang paling biasa digunakan ialah argon, kadangkala nitrogen atau kripton digunakan.
Intipati ciptaan Edison ialah penyejatan yang berlaku semasa pemanasan berpanjangan logam dihalang oleh tekanan yang dihasilkan oleh gas lengai.
Ciri lampu
Terdapat beberapa lampu berbeza yang direka untuk menerangi kawasan yang luas. Satu ciri ciptaan Edison ialah keupayaan untuk melaraskan kuasa peranti ini, dengan mengambil kira kawasan bercahaya.
Pengilang menawarkan pelbagai jenis lampu, berbeza dalam hayat perkhidmatan, saiz, kuasa. Mari kita fikirkan beberapa jenis peralatan elektrik ini.
Tiub vakum yang paling biasa ialah LON. Ia bersih sepenuhnya dan mempunyai hayat perkhidmatan purata 1000 jam.
Antara kekurangan lampu tujuan am, kami menyerlahkan kecekapan rendah. Kira-kira 5 peratus tenaga elektrik ditukar kepada cahaya, selebihnya dilepaskan sebagai haba.
Sorotan
Mereka mempunyai kuasa yang agak tinggi, direka untuk menerangi kawasan yang luas. Peranti elektrovakum dibahagikan kepada tiga kumpulan:
- unjuran filem;
- rumah api;
- tujuan am.
Sumber cahaya projektor berbeza dalam panjang badan filamen, ia mempunyai saiz yang lebih padat, yang membolehkan anda meningkatkan kecerahan keseluruhan, meningkatkan fokus aliran cahaya.
Peranti elektrovakum cermin mempunyai lapisan aluminium pemantul, reka bentuk mentol yang berbeza.
Bahagian itu, yang direka untuk mengalirkan cahaya, diperbuat daripada kaca beku. Ini membolehkan anda menjadikan cahaya lembut, mengurangkan bayang-bayang yang berbeza daripada pelbagai objek. Peranti elektrovakum sedemikian digunakan untuk pencahayaan dalaman.
Di dalam kelalang halogen terdapat sebatian bromin atau iodin. Oleh kerana keupayaannya untuk menahan suhu sehingga 3000 K, hayat perkhidmatan lampu adalah kira-kira 2000 jam. Tetapi sumber cahaya putih ini juga mempunyai kelemahannya, contohnya,lampu halogen, mempunyai rintangan elektrik yang rendah apabila disejukkan.
Parameter utama
Dalam lampu pijar Edison, filamen tungsten disusun dalam pelbagai bentuk. Untuk operasi stabil peranti sedemikian, voltan 220 V diperlukan. Secara purata, hayat perkhidmatannya adalah dari 3000 hingga 3500 jam. Memandangkan suhu warna ialah 2700 K, lampu memberikan spektrum putih atau kuning hangat. Pada masa ini, lampu ditawarkan dengan saiz socles yang berbeza (E14, E27). Jika mahu, anda boleh mengambil lampu dalam bentuk penyepit rambut, tulang herring, lingkaran dalam candelier siling atau lekapan lampu dinding.
Penciptaan Edison dibahagikan kepada kelas berasingan mengikut bilangan filamen tungsten. Kos lekapan lampu, kuasa dan hayat perkhidmatannya bergantung secara langsung pada penunjuk ini.
prinsip operasi EVL
Pancaran termionik terdiri daripada pelepasan elektron oleh jasad pijar yang dipanaskan ke dalam vakum atau medium lengai yang dicipta di dalam mentol. Untuk mengawal aliran elektron, medan magnet atau elektrik digunakan.
Pancaran termionik membolehkan anda menggunakan kualiti positif aliran elektron secara praktikal - untuk menjana, menguatkan getaran elektrik pelbagai frekuensi.
Ciri-ciri tiub radio
Diod elektrovakum ialah asas kejuruteraan radio. Reka bentuk lampu mempunyai dua elektrod (katod dan anod), grid. Katod menyediakan pelepasan, untuk ini lapisan tungsten ditutup dengan barium atau torium. Anod dibuat dalam bentuk plat nikel, molibdenum, grafit. bersihialah pemisah antara elektrod. Apabila bendalir kerja dipanaskan, arus elektrik yang kuat terhasil daripada zarah yang bergerak dalam vakum. Peranti elektrovakum jenis ini membentuk asas kejuruteraan radio. Pada separuh kedua abad yang lalu, tiub vakum telah digunakan dalam pelbagai bidang teknikal, industri radio-elektronik.
Tanpa mereka adalah mustahil untuk mengeluarkan radio, televisyen, peralatan khas, komputer.
Kawasan permohonan
Dengan pembangunan instrumentasi ketepatan, elektronik radio, lampu ini telah hilang kaitannya, tidak lagi digunakan secara besar-besaran.
Tetapi sehingga kini terdapat kawasan perindustrian sedemikian yang memerlukan EVL, kerana hanya lampu vakum mampu memastikan prestasi peranti mengikut parameter yang ditetapkan, dalam persekitaran tertentu.
EVL amat diminati untuk kompleks industri ketenteraan, kerana ia adalah tiub vakum yang dibezakan dengan peningkatan rintangan kepada impuls elektromagnet.
Satu alat tentera boleh mengandungi sehingga seratus EVL. Kebanyakan bahan semikonduktor, REC tidak boleh berfungsi dengan sinaran yang meningkat, serta dalam keadaan vakum semula jadi (dalam ruang).
EVL membantu meningkatkan kebolehpercayaan dan ketahanan satelit dan roket angkasa lepas.
Kesimpulan
Dalam peranti elektrovakum yang membolehkan menjana, menguatkan, menukar tenaga elektromagnet, ruang kerja dibebaskan sepenuhnya daripada udara,dilindungi dari atmosfera oleh cangkerang yang tidak dapat ditembusi.
Penemuan pelepasan termionik menyumbang kepada penciptaan lampu dua elektrod ringkas yang dipanggil diod vakum.
Apabila ia disambungkan ke litar elektrik, arus muncul di dalam peranti. Apabila kekutuban voltan berubah, ia hilang, dan tidak kira betapa panasnya katod. Dengan mengekalkan nilai tetap suhu katod yang dipanaskan, adalah mungkin untuk mewujudkan hubungan langsung antara voltan anod dan kekuatan semasa. Keputusan yang diperoleh digunakan dalam pembangunan peranti vakum elektronik.
Sebagai contoh, triod ialah tiub vakum dengan tiga elektrod: anod, katod termionik, grid kawalan.
Ia adalah triod yang menjadi peranti pertama yang digunakan untuk menguatkan isyarat elektrik pada awal abad yang lalu. Pada masa ini, triod telah digantikan oleh transistor semikonduktor. Triod vakum hanya digunakan di kawasan yang diperlukan untuk menukar isyarat berkuasa dengan sebilangan kecil komponen aktif dan berat serta dimensi boleh diabaikan.
Tiub radio berkuasa setanding dengan transistor dari segi kecekapan, kebolehpercayaan, tetapi hayat perkhidmatannya jauh lebih pendek. Dalam triod berkuasa rendah, kebanyakan haba masuk ke dalam kuasa lata yang digunakan, kadangkala nilainya mencapai 50%.
Tetrodes ialah lampu dua grid elektronik, yang direka untuk meningkatkan kuasa dan voltan elektrikisyarat. Peranti ini mempunyai keuntungan yang lebih tinggi berbanding dengan triod. Ciri reka bentuk sedemikian membolehkan anda menggunakan tetrod untuk menguatkan frekuensi rendah dalam televisyen, penerima dan peralatan radio lain.
Pengguna secara aktif menggunakan lampu pijar, di mana badan filamen adalah filamen atau wayar tungsten. Peranti ini mempunyai kuasa 25 hingga 100 W, hayat perkhidmatannya ialah 2500-3000 jam. Pengilang menawarkan lampu dengan asas, bentuk, saiz yang berbeza, supaya anda boleh memilih pilihan lampu, dengan mengambil kira ciri-ciri peranti pencahayaan, keluasan bilik.
