ОрцУлайсдаг гэрлийн чийдэн хэрхэн ажилладаг вэ? Цахилгаан улайсдаг чийдэнгийн үйл ажиллагааны зарчим ба дизайн
-аас хоёр чийдэн Шинэ жилийн зүүлтцувралаар холбогдсон
Өнөөдөр хүмүүс угтаж авахаар бэлдэж байхад Шинэ он, SamElectric.ru блог дээр бид аль хэдийн Зуны талаар бодож байна. Илүү нарийвчлалтай, зуны тухай, анхны нийтлэл нь өнөөдөр хэвлэгдсэн!
Өгүүллийг шинжлэх ухаан-онолын чанартай гэж үзэж болно, гэхдээ инженер-практикийн хувьд.
Энэхүү нийтлэл нь улайсдаг гэрлийн чийдэн шиг энгийн бөгөөд танил төхөөрөмжийг ажиллуулахтай холбоотой инженер, техникийн ажилтнуудад сонирхолтой байх нь эргэлзээгүй. Мөн физик сонирхдог бүх хүмүүст зориулав.
Би блог дээрээ энэ асуудлыг судлах оролдлого хийж байсныг би та нарт сануулж байна - миний нийтлэлд " "
Гэрлийн чийдэнгийн энгийн байдал, "өдөр тутмын амьдрал"-аас үл хамааран түүний үйл ажиллагааны онцлог нь "цагаан толбо" гэж нэрлэгддэг зүйлтэй байдаг.
IN одоогоорүйл ажиллагааны горим нь паспортын горимоос (гэрлийн чийдэнг зохион бүтээсэн горимоос) ялгаатай бол улайсдаг чийдэнгийн цахилгаан параметрүүдийг тооцоолох боломжгүй. Зохиогч нь олон төрлийн практик инженерийн асуудлыг шийдвэрлэхэд тохиромжтой хэд хэдэн томъёог олж авах боломжтой физик загварыг санал болгож байна.
Энэхүү дурсамжийг нийтлэх боломжийг олгосон нөөцийн эзэнд талархаж байгаагаа илэрхийлье.
Матросов С.
Улайсдаг чийдэн
Энэ нийтлэлийг "Улайсдаг гэрлийн чийдэнгийн тухай Кеплерийн хууль" өгүүллийн өргөтгөсөн тайлбар (эсвэл тайлбар) гэж ойлгоход зориулагдсан болно. https://www.proza.ru/2016/09/19/1858
Энэ нийтлэл нь улайсдаг чийдэнгийн параметрүүдийг дурын горимд, түүний дотор паспортын горимоос өөр горимд тооцоолох боломжийг олгодог томъёог өгдөг.
Гэрлийн чийдэнгийн хүчдэл ба чадлын томъёо
Энэ бол өгүүллийн гол томъёо бөгөөд дүгнэлтийг доор өгөх болно. Томъёо дараах байдалтай байна.
Аливаа улайсдаг чийдэнгийн хувьд өргөн хүрээний хувьд тогтвортой байдаг параметр байдаг цахилгаан горимууд. Энэ параметр нь хүчдэлийн кубыг чадлын квадраттай харьцуулсан харьцаа юм.
Томьёог ашиглах арга нь энгийн.
Бид гэрлийн чийдэнг авч, чийдэн дээр уншиж, эсвэл түүний зохион бүтээсэн параметрүүдийг үндэслэн - хүчдэл ба хүч, тогтмолыг тооцоолж, дараа нь дурын хүчдэлийг томъёонд оруулаад гэрлийн чийдэнгээс гарах хүчийг тооцоолно.
Эрчим хүчийг мэддэг тул гүйдлийг тооцоолоход хялбар байдаг.
Гүйдлийн хүчийг мэддэг тул судлын эсэргүүцлийг тооцоолоход хялбар байдаг.
холбоотой асуудлуудыг авч үзье зөв хэрэглээтомьёо, түүнчлэн "үнэмлэхүй" томъёо байхгүй тул зайлшгүй хязгаарлалтууд.
Гэсэн хэдий ч эхлээд бага зэрэг "онол" ...
VK бүлэгт ямар шинэ зүйл байна вэ? SamElectric.ru ?
Бүртгүүлж, нийтлэлийг цааш нь уншина уу:
Үндсэн "онолын" байр суурь
Металл (судаснаас бүрддэг) гүйдэл ба эсэргүүцэл нь нэг физик шинж чанартай байдаг гэсэн таамаглалаар томъёог олж авсан.
Хялбаршуулсан хэлбэрээр ийм зүйл маргаж болно.
Орчин үеийн үзэл бодлын дагуу гүйдэл нь цэнэгийн тээвэрлэгчдийн захиалгат хөдөлгөөнийг илэрхийлдэг. Металлын хувьд эдгээр нь электронууд байх болно.
Металлын цахилгаан эсэргүүцлийг ижил электронуудын CHAOTIC хөдөлгөөнөөр тодорхойлдог гэж үзсэн.
Судасны температур нэмэгдэхийн хэрээр электронуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөн нэмэгдэж, энэ нь эцэстээ цахилгаан эсэргүүцэл нэмэгдэхэд хүргэдэг.
Дахин. Утас дахь гүйдэл ба эсэргүүцэл нь ижил зүйл юм. Цорын ганц ялгаа нь гүйдэл нь цахилгаан орны нөлөөгөөр эмх цэгцтэй хөдөлгөөн, эсэргүүцэл нь электронуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөн юм.
Бага зэрэг "алгебрийн схоластик"
Одоо "онол" дуусч (инээв) би "үндсэн" томьёог гаргахын тулд алгебрийн тооцооллыг өгье.
Ом хуулийн каноник тэмдэглэгээ нь дараах байдалтай байна.
I * R = U
Тоон утгыг уялдуулахын тулд одоогийн бүрэлдэхүүн хэсгийн хувьд - Kt, эсэргүүцлийн бүрэлдэхүүн хэсгийн хувьд - Kr пропорциональ коэффициентийг оруулах шаардлагатай.
Хамгийн ерөнхий санаанууд нь эдгээр коэффициентүүд нь харилцан урвуу хэмжигдэхүүн байх ёстой гэсэн санааг бий болгодог бөгөөд энэ нь:
Энэ тохиолдолд баруун ба зүүн талыг хосоор нь (тэгшитгэлийн системд) үржүүлснээр бид Ом хуулийн анхны тэмдэглэгээ рүү буцна.
I * R = U
Томъёоны эцсийн гаралт
Тэгшитгэлийн системийг нарийвчлан авч үзье.
Эхний тэгшитгэлийг квадрат болгож, хосоор нь үржүүлье.
Зүүн талд бид хүч чадлын илэрхийлэлийг харж, коэффициентүүдийн үржвэр нь нэгтэй тэнцүү гэдгийг санаж, эцэст нь үүнийг дахин бичих болно.
Эндээс бид одоогийн коэффициентийн илэрхийлэлийг авна.
Эсэргүүцлийн коэффициентийн хувьд (тэдгээр нь харилцан урвуу): Pnom ба Unom нь чийдэнгийн суурь эсвэл чийдэн дээр тэмдэглэгдсэн нэрлэсэн хүч ба хүчдэл юм.
Эдгээр коэффициент утгыг Ом хуулийн "SPLIT" томьёонд орлуулах хэвээр байгаа бөгөөд бид гүйдэл ба эсэргүүцлийн эцсийн илэрхийлэлийг авах болно.
Сүүлийн хамаарлыг Ux-ээр үржүүлснээр бид дараахь зүйлийг авна.
Эдгээр дөрвөлжин, шоо, үндэс нь өөрийгөө зовоохгүй байхын тулд сүүлчийн харилцаанаас үүссэн энгийн харилцааг санахад хангалттай. Сүүлийн харьцааг квадрат болгосноор бид тодорхой бөгөөд ойлгомжтой томъёог авна.
Гянт болдын судалтай гэрлийн чийдэнгийн хувьд хүчдэлийн кубыг чадлын квадраттай харьцуулсан харьцаа нь ТОРГОНЫ утга юм.
Хүлээн авсан хамаарал нь өргөн хүрээний хүчдэлийн параметрүүдийн практик үр дүнтэй (хэмжилт) маш сайн тохирч байгааг харуулж байна. янз бүрийн төрөлУлайсдаг чийдэн, доторх чийдэн, автомашины чийдэнгээс эхлээд гар чийдэнгийн чийдэн хүртэл...
Улайсдаг чийдэнгийн эсэргүүцлийн талаархи зарим ерөнхий санаа
Мэдээжийн хэрэг, бага хүчдэлийн утгын хувьд (хэрэглэсэн хүчдэл нь нэрийн хавтангийн хүчдэлээс мэдэгдэхүйц ялгаатай үед) бидний томъёонууд "мушгирах" болно.
Жишээлбэл, 1 вольтын хүчдэлийн эх үүсвэрт холбогдсон 95 Вт, 230 В-ын дотоод улайсдаг чийдэнгийн эсэргүүцлийг тооцоолохдоо томъёо
судалтай эсэргүүцлийн утгыг 36.7171 ом өгдөг.
Хэрэв бид дэнлүүнд 0.1 вольтын хүчдэл өгсөн гэж үзвэл судлын тооцоолсон эсэргүүцэл нь 11.611 ом болно ...
Зөн совин энэ нь тийм биш, харин огт тийм биш гэдгийг харуулж байна ...
Бага хүчдэлийн бүсэд томьёо нь тооцоолсон эсэргүүцлийн утгыг бодиттой харьцуулахад тогтмол "бууруулж" байх болно. тэгээд энд нэг зүйл байна ...
Харгалзан үзэж буй үзэл баримтлалд электронуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөн нь гадны хүчдэл байхгүй тохиолдолд "хөлдөх" болно гэж далд таамаглаж байна. Гэсэн хэдий ч гаднах хүчдэл байхгүй байсан ч электронуудын хөдөлгөөн "хөлдөхгүй" нь тодорхой байна (хэрэв чийдэн зүгээр л ширээн дээр хэвтэж, хаана ч асаагүй бол).
Электронуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөн нь ДУЛААНЫ шинж чанартай бөгөөд утаснуудын БАЙГАЛИЙН ТЕМПЕРАТУРаас үүсдэг.
Энэ цэгийг томъёогоор тооцдоггүй бөгөөд утсыг эсэргүүцэх төхөөрөмжийг төхөөрөмжөөр шууд хэмжих нь хэмжсэн эсэргүүцлийн утга ба тооцоолсон хоорондох зөрүүг зайлшгүй харуулах болно.
Улайсдаг чийдэнгийн ялгаралт ба үр ашиг
"Бага хүчдэл" горимыг тооцоолох томъёог ашиглах эсэх асуудлыг шийдэхийн өмнө нэг зүйлд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.
Гэрлийн чийдэн нь бараг төгс хувиргагч юм цахилгаан эрчим хүчцацрагийн энерги болгон хувиргана.
Гэрлийн чийдэнгийн бүтээгчид чийдэнгийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд шаргуу ажиллаж байгаа нь энэ мэдэгдэлд ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй. Улайсдаг чийдэн нь цахилгаан эрчим хүчийг цацраг болгон хувиргах хамгийн тохиромжтой хэрэгсэл юм.
Хөгжүүлэгчид LIGHT эрчим хүчний гарцыг нэмэгдүүлэхийг хичээдэг бөгөөд энэ утгаараа үр ашгийг тооцдог. Хөгжүүлэгч нь цахилгаан эрчим хүчний хувиргах хүчин зүйлийг нарийн нэмэгдүүлэхийг эрмэлздэг Хөнгөн цацраг, үзэгдэх мужид цацрагт .
Гэрлийн чийдэнгийн энэ үр ашиг нь үнэхээр БАГА юм. Гэсэн хэдий ч гэрлийн чийдэн нь бидний нүдийг харах боломжгүй хэт улаан туяаны хүрээг бүхэлд нь төгс ялгаруулдаг.
Зөвхөн тооцооллын зорилгоор цахилгаан параметрүүдГэрлийн чийдэн АЛЬ ХАЙН ХҮРЭЭНД ялгарах нь бидэнд огт хамаагүй. Гэрлийн чийдэн дээр бага зэрэг (бүр бага зэрэг) хүчдэл өгөхөд л ҮРГЭЛЖ ялгардаг гэдгийг санах нь бидний хувьд чухал юм. Мөн санах нь чухал юм нийлүүлсэн эрчим хүч нь цацрагийн хэлбэрээр яг нарийн сарнидаг.
Дэнлүүнд хэр их цахилгаан өгөх вэ, тэр нь эрчим хүчээ алдах болно. цацрагийн хэлбэрээр.
Эрчим хүчний хэмнэлтийн хуулийг хэн ч, мөн термодинамикийн хоёр дахь хуулийг хэн ч цуцалсангүй. Энэ нь хэдий чинээ ирсэн байна, тэр хэмжээгээрээ явах ёстой гэсэн үг. Энэ нь яг цацраг хэлбэрээр алга болно, учир нь илүү их энерги хаана ч байхгүй - зөвхөн цацраг руу. Энэ бол маш чухал нөхцөл байдал юм.
Бүтцийн хувьд утас нь 50 орчим микрон диаметртэй, хагас метр урттай нимгэн вольфрамын утас бөгөөд нарийн төвөгтэй тохируулгын спираль хэлбэртэй байдаг.
Колбонд байгаа вакуум нь конвекцийн дулаан дамжуулах боломжийг арилгадаг - ЗӨВХӨН ЦАЦАРГААР.
Мэдээжийн хэрэг, дулааны зарим хэсэг нь спираль бэхлэгдсэн чийдэнгийн антенаар дамждаг, гэхдээ энэ нь маш бага юм.
Энэ жижиг байдлыг төсөөлөхийн тулд бид аналоги зурж болно.
Дахин хэлье, вольфрамын утас нь 50 см урт, 50 микрон диаметртэй нэгдүгээр ангийн сурагчийн сүлжсэн үсний хэмжээтэй яг адилхан юм.
Хэрэв та энэ үсийг нүдээр томруулж үзвэл ... бид 1 мм диаметртэй, 10 метрийн урттай утастай юм шиг байна! Эрүүл ухаанаар бол энэ утсыг ирмэг дээр дулаан солилцох замаар хөргөж болохгүй. Тиймээ, холбоо барих цэгүүд дээр ямар нэг зүйл алдагдах болно, гэхдээ гол хүч нь утаснуудын бүхэл бүтэн уртын дагуу алга болно.
Вакуумд байрлах спираль тохиолдолд бүх хүч ЦАЦААГ руу шилжих бөгөөд спектрийн аль мужид байх нь хамаагүй ...
Омметрээр эсэргүүцлийг хэмжих чухал туршилт
Ямар ч, тэр ч байтугай хамгийн бага гүйдэл нь утаснуудад дулааны нөлөө үзүүлж, ХААЛАХ БОЛНО...
Тестерээр гэрлийн чийдэнгийн эсэргүүцлийг хэмжсэнээр бид... ГҮЙЦЭТ-ийг дамжуулдаг. Шалгагчаас гарах гүйдэл бага боловч IS. Тиймээс утасны эсэргүүцлийг хэмжих замаар бид утсыг халааж, үүний үр дүнд бид параметрийн утгыг хэмжсэн баримтаар өөрчилдөг.
Бүдүүлгээр хэлэхэд тестер бас ХУДЛАА. Шалгагч нь мушгиа эсэргүүцлийн ҮНЭН БИШ утгыг харуулж байна.
Энэ баримтыг шалгахын тулд та энгийн туршилт хийж болно. Энэ нь хэнд ч боломжтой.
Та SAME тестер ашиглан "хүйтэн" судлын эсэргүүцлийн ижил (ойр) утгатай хоёр гэрлийн чийдэнг сонгож, ХОЁР чийдэнгийн эсэргүүцлийг хэмжиж, эхлээд тус бүрийг тусад нь, дараа нь цувралаар холбож болно.
Давтан хэмжилтээс үзэхэд тус тусад нь хэмжсэн эсэргүүцлийн нийлбэр нь цуваа холболтын нийт эсэргүүцэлтэй НААРХГҮЙ БАЙНА...
Бид чийдэнгийн эсэргүүцлийг тусад нь хэмждэг.
Дараа нь бид цуврал эсэргүүцлийг хэмждэг.
Мөн бид "тус тусад нь" хэмжсэн эсэргүүцлийн нийлбэр нь цувралаар холбогдсон гэрлийн чийдэнгийн нийт эсэргүүцлээс ИЛҮҮ болохыг байнга ажигладаг.
Төхөөрөмж нь адилхан, хэмжилтийн хүрээ өөрчлөгдөөгүй тул арга зүйн хэмжилтийн алдааг оруулаагүй болно.
Тэгээд бүх зүйл тодорхой болно.
Хоёр ороомгийн цуврал эсэргүүцэл нь шалгагчаас ирэх гүйдлийг БУУРУУЛЖ, утаснууд нь бага халдаг.
Мөн бид чийдэнг тусад нь хэмжихэд хэмжих гүйдэл илүү их байх ба хэмжилтийн явцад халалтын улмаас утаснуудын температур бага зэрэг нэмэгдсэний улмаас төхөөрөмжийн уншилтууд нэмэгддэг.
Өмнө нь (дөрөвний нэг зууны өмнө, дижитал тестерүүд чамин хэвээр байх үед) залгах үзүүлэлтээр энэ ялгааг олж авах боломжгүй байв. Одоо ямар ч айлд хятад дижитал тестер байдаг бөгөөд хэн ч энэ энгийн туршилтыг хийх боломжтой.
Эсэргүүцлийн ялгаа бага боловч ялгаа нь ТОДОРХОЙ бөгөөд энэ нь туршилтын алдаа байж болзошгүй гэсэн санааг ч үгүйсгэхгүй.
Би гэрлийн чийдэнг холбож, шалгагчийг холбож, ийм туршилтын үр дүнгийн зургийг авсан. Гэрэл зургууд нь шалгагч нь цувралаар холбогдсон гэрлийн чийдэнгийн эсэргүүцлийг бууруулж байгааг тодорхой харуулж байна.
60 ватт 220 вольтын гэр ахуйн чийдэнгийн гэрэл зураг дээр эсэргүүцлийн нийлбэрийг тусад нь хэмжсэн: 72.0 + 65.2 = 137.2 ом.
Гэсэн хэдий ч эсэргүүцлийг дараалан хэмжсэнээр төхөөрөмж нь уншилтыг 136.8 Ом хүртэл "бууруулдаг"!
Гэрлийн чийдэнгийн хувьд ижил төстэй зураг ажиглагдаж байна.
Дүгнэлт. Тооцооллын томъёо"хүйтэн" спираль эсэргүүцлийн БАГА утгыг харуулж байна.
Шалгагчийн хэмжилт нь "хүйтэн" ороомгийн өндөр эсэргүүцлийг харуулж байна.
Байгалийн бодол төрж байна - Амьдрах ямар аймшигтай вэ!!! Хэнд итгэх вэ?
Энэ асуудлыг ойлгохыг хичээцгээе ...
Хүрээлэн буй дэвсгэртэй харьцуулахад цацрагийн хүч
Орчны суурь температурт тохирсон чийдэнгийн цацрагийн хүчийг тооцоолъё.
Мэдэгдэж байгаагаар Стефан-Больцман тогтмол σ = 5.670373·10 -8, дараа нь нэг квадрат метр цацрагийн хүч
Р = σ ST 4
Дурын тооцооллын утгын хувьд бид спираль диаметрийг 40 микрон, уртыг 50 см гэж авна.Хэвийн температур нь 293К (20С) юм. Эдгээр өгөгдлийг Стефан-Больцманы томъёонд орлуулснаар бид 0.026258 ватт температурт цацрагийн хүчийг олж авдаг.
Хөгжилтэй байхын тулд өөр өөр температурт хүчийг тооцоолъё орчин:
Хасах 40 (233К) 0.0105 Ватт
Хасах 20 (253К) 0.0146 Ватт
Тэг (273К) 0.0198 ватт
Дээрээс нь 20 (293К) 0.026258 Ватт (стандарт нөхцөл)
Дээрээс нь 40 (313К) 0.0342 ватт
Хөгжилтэй байхын тулд та орчны температур 2300К байх үед чийдэнгийн цацрагийн тооцоог өгч болно.
P = 99.7 ватт.
Энэ нь ерөнхийдөө бодит байдалтай сайн тохирдог - 100 ватт чадалтай чийдэн нь 2300К хүртэл халаадаг.
Энэхүү спираль геометр нь 220 вольтын хүчдэлтэй "100 ваттын" чийдэнтэй тохирч байгааг бид маш их итгэлтэйгээр хэлж чадна.
Одоо эдгээр чадлын утгыг "багасгасан" хүчдэл болгон дахин тооцоолъё. Орчны температур үнэмлэхүй тэгтэй тохирч, дэнлүүнд тодорхой хэмжээний хүчдэл өгч, ороомогыг халаав.
Дахин тооцоолохын тулд бид хүчдэл ба хүч нь "гурав" ба "хоёр"-ын чадалтай тохирч байгаа харьцааг ашиглана.
| ааш, К | хүчдэл, V |
| 233 | 0,489665457 |
| 253 | 0,609918399 |
| 273 | 0,747109176 |
| 293 | 0,902119352 |
| 313 | 1,075809178 |
Хүснэгтээс харахад гэрлийн чийдэнгийн "гүйдлийн" хүч нь 0.902 ... вольт хүчдэлтэй ороомогыг 293К температурт халаана. Үүний нэгэн адил, 1.0758 вольтын хүчдэлтэй "гүйдлийн" хүч нь ороомогыг 313К (20 хэмээс дээш) температурт халаана.
Би дахин давтан хэлэхэд, энэ нь орчны температур үнэмлэхүй тэгтэй тэнцүү байх ёстой.
Дүгнэлт. Хүчдэлийн маш бага өөрчлөлт нь судлын температурт ихээхэн нөлөөлдөг. Тэд хүчдэлийг арван долоон зуун вольтоор (1.0758 - 0.902 = 0.1738) өөрчилсөн бөгөөд температур 20 градусаар нэмэгдсэн.
Эдгээр тооцоолол нь маш дур зоргоороо байдаг боловч тэдгээрийг ТОГТООГДСОН утгууд болгон ашиглаж болно.
Үнэлгээ нь мэдээжийн хэрэг маш бүдүүлэг, учир нь Стефан-Больцманы хууль нь "хамгийн тохиромжтой" ялгаруулагчийн цацрагийг дүрсэлсэн - туйлын хар биет (BLB) бөгөөд спираль нь BLB-ээс эрс ялгаатай боловч бид маш үнэмшилтэй дүгнэлтийг олж авсан. "тоо"...
Excel-ийн хавтангаас харахад чийдэнгийн хүчдэл 1 вольтын үед ч ороомгийн температур 40 градус байх болно. Илүү ихийг хийцгээе, илүү их байх болно.
Байгалийн дүгнэлт бол 10-15 вольтын хүчдэлд утас нь нэлээд халуун байх болно, гэхдээ энэ нь нүдэнд харагдахгүй болно.
Нүдэнд утас нь 600 градус хүртэл (харагдах хүрээний цацрагийн эхлэл) хүртэл "ХАР" (хүйтэн) харагдах болно.
"Тоонуудыг жолоодох" хүсэлтэй хүмүүс Стефан-Больцманы томъёог ашиглан үүнийг бие даан хийх боломжтой.
Үр дүн нь нөхцөлт байх болно, учир нь (дээр дурдсанчлан) спираль нь альбедотой бөгөөд хар биет ялгаруулагчтай тохирохгүй, ГЭХДЭЭ(!) температурын үнэлгээ нэлээд найдвартай байх болно...
Би давтан хэлэхэд энэ бол ҮНЭЛГЭЭ юм. Утас нь ойролцоогоор 20 вольтоор гэрэлтэж эхэлдэг.
Нэмж дурдахад би чийдэнгийн параметрүүдийн өөрчлөлтөд анхаарлаа хандуулахыг хүсч байна.
Тестертэй зураг дээр жижиг гэрлийн чийдэнг (гарланд) сонгож, тохируулсан. Төрөл бүрийн хэмжилт, туршилт хийх зориулалттай. Тийм ч учраас тэд ижил эсэргүүцэл үзүүлдэг бөгөөд үүнийг "сумнаас сум руу" гэж нэрлэдэг.
Гүйдлийн илэрхийллүүд тэнцүү байна. Жижиг алгебрийн хувиргалт. Мөн бид үл мэдэгдэх Us-тай холбоотой эцсийн квадрат тэгшитгэлийг олж авна.
Зургаас харахад U нь чийдэн дээрх хүчдэл юм.
Блогын админаас.
Энэ нийтлэл нь 2018 оны зуны нийтлэлийн уралдаанд оролцож байна. 2018 оны 6-р сард (урьдчилсан байдлаар) дүгнэж байна. Шинэ нийтлэлүүдийг хүлээн авахын тулд бүртгүүлж, VK группт нэгдээрэй, тэнд үргэлж блогоос илүү олон мэдээ байдаг!
Улайсдаг чийдэнгийн түүх нь XIX зууны үеэс эхэлдэг. Хүн төрөлхтний энэхүү өвөрмөц бүтээлтэй холбоотой гол санааг авч үзье.
Онцлог шинж чанарууд
Улайсдаг чийдэн нь олон хүмүүст танил болсон объект юм. Одоогийн байдлаар хүн төрөлхтний амьдралыг хиймэл болон цахилгаан гэрэлгүйгээр төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Үүний зэрэгцээ, анхны дэнлүү ямар байсан, ямар түүхэн үед бүтээгдсэн талаар хэн ч боддоггүй.
Эхлээд улайсдаг чийдэнгийн загварыг авч үзье. Энэ цахилгаан гэрлийн эх үүсвэр нь дамжуулагч юм өндөр температурколбонд байгаа хайлах . Үүнээс өмнө агаарыг шахаж, оронд нь колбыг инертийн хийгээр дүүргэдэг. Дэнлүүгээр дамжин өнгөрөх цахилгаангэрлийн урсгалыг ялгаруулдаг.
Үйл ажиллагааны мөн чанар
Улайсдаг чийдэнгийн ажиллах зарчим юу вэ? Энэ нь цахилгаан гүйдэл судалтай биед урсах үед элемент халж, вольфрамын судал нь өөрөө халдагт оршино. Тэр бол Планкийн хуулийн дагуу дулааны болон цахилгаан соронзон цацрагийг ялгаруулдаг. Бүрэн гэрэлтэлтийг бий болгохын тулд вольфрамын утасыг хэдэн зуун градус хүртэл халаах шаардлагатай. Температур буурах тусам спектр улаан өнгөтэй болно.
Анхны улайсдаг чийдэн нь олон сул талуудтай байсан. Жишээлбэл, температурыг зохицуулахад хэцүү байсан бөгөөд үүний үр дүнд чийдэн хурдан унтарсан.
Техникийн онцлог
Орчин үеийн улайсдаг чийдэнгийн загвар юу вэ? Тэр гэрлийн анхны эх үүсвэр болсноос хойш түүнд хангалттай энгийн загвар. Дэнлүүний үндсэн элементүүд нь:
- утаслаг бие;
- колбо;
- одоогийн оролтууд.
Одоогийн байдлаар янз бүрийн өөрчлөлтүүдийг боловсруулсан бөгөөд дэнлүүнд холбоос болох гал хамгаалагчийг нэвтрүүлсэн. Энэ хэсгийг үйлдвэрлэхэд төмөр-никель хайлшийг ашигладаг. Гянтболдын утас халаах үед шилэн чийдэнг устгахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд холбоосыг одоогийн оролтын хөлд гагнаж байна.
Улайсдаг чийдэнгийн гол давуу болон сул талуудыг авч үзвэл тэдгээрийг нэвтрүүлснээс хойш чийдэнг ихээхэн шинэчилсэн гэдгийг бид тэмдэглэж байна. Жишээлбэл, гал хамгаалагчийн ачаар чийдэнг хурдан устгах магадлал буурсан.
Ийм гэрэлтүүлгийн элементүүдийн гол сул тал нь эрчим хүчний өндөр хэрэглээ юм. Тийм ч учраас тэдгээрийг одоо маш бага ашигладаг.
Хиймэл гэрлийн эх үүсвэрүүд хэрхэн үүссэн бэ?
Улайсдаг чийдэнгийн түүх нь олон зохион бүтээгчидтэй холбоотой байдаг. Оросын физикч Александр Лодыгин үүнийг бүтээхээр ажиллаж эхлэхээс өмнө улайсдаг чийдэнгийн анхны загварууд аль хэдийн боловсруулагдсан байв. 1809 онд Английн зохион бүтээгч Делару цагаан алтны спираль бүхий загвар зохион бүтээжээ. Улайсдаг чийдэнгийн түүх нь зохион бүтээгч Генрих Хебелтэй холбоотой юм. Германчуудын бүтээсэн жишээн дээр шатсан хулсны утсыг анх агаарыг нь гаргаж авсан саванд хийжээ. Гобел арван таван жилийн турш улайсдаг чийдэнгийн загвараа шинэчилж байна. Тэрээр улайсдаг гэрлийн чийдэнгийн ажлын хувилбарыг авч чадсан. Лодыгин агаарыг зайлуулсан шилэн саванд байрлуулсан нүүрстөрөгчийн саваагаар өндөр чанартай гэрэлтэж чадсан.
Практик загварын сонголт
Их хэмжээгээр үйлдвэрлэх боломжтой анхны улайсдаг чийдэн XIX зууны төгсгөлд Англид гарч ирэв. Жозеф Вилсон Свон бүр өөрийн хөгжүүлэлтийн патент авч чадсан.
Улайсдаг чийдэнг зохион бүтээсэн хүмүүсийн тухай ярихдаа Томас Эдисоны хийсэн туршилтуудын талаар ярих хэрэгтэй.
Тэр тэдгээрийг утас болгон ашиглахыг оролдсон төрөл бүрийн материал. Энэ эрдэмтэн бол цагаан алтны судлыг судал болгон санал болгосон.
Улайсдаг чийдэнгийн энэхүү нээлт нь цахилгаан эрчим хүчний салбарт шинэ үе шатыг харуулсан. Эхэндээ Эдисоны чийдэн дөчин цагийн турш ажилладаг байсан ч хийн гэрэлтүүлгийг хурдан сольсон.
Эдисон судалгаа хийж байх хугацаандаа Орост Александр Лодыгин хэд хэдэн бүтээл хийж чадсан. янз бүрийн төрөлгалд тэсвэртэй металлууд утаснуудын үүрэг гүйцэтгэдэг чийдэн.
Улайсдаг чийдэнгийн түүхээс харахад Оросын зохион бүтээгч анх удаа галд тэсвэртэй металлыг улайсдаг биет хэлбэрээр ашиглаж эхэлсэн.
Лодыгин вольфрамаас гадна молибдентэй туршилт хийж, спираль хэлбэрээр эргүүлжээ.
Lodygin чийдэнгийн үйл ажиллагааны онцлог
Орчин үеийн аналогууд нь маш сайн гэрэлтүүлгийн урсгал, түүнчлэн өндөр чанартай өнгөт дүрслэлээр тодорхойлогддог. Тэдний коэффициент ашигтай үйлдэлүед 15% байна хамгийн өндөр үнэ цэнэгэрэлтэх температур. Ийм гэрлийн эх үүсвэрүүд ажиллахын тулд ихээхэн хэмжээний гэрэл зарцуулдаг. цахилгаан эрчим хүч, тиймээс тэдний үйл ажиллагаа 1000 цагаас илүүгүй үргэлжилнэ. Энэ нь чийдэнгийн хямд өртөгөөр нөхөгддөг тул хиймэл гэрэлтүүлгийн олон янзын эх үүсвэрийг үл харгалзан орчин үеийн зах зээл, тэдгээр нь худалдан авагчдын дунд түгээмэл бөгөөд эрэлт хэрэгцээтэй хэвээр байна.
Улайсдаг чийдэнгийн түүхээс сонирхолтой баримтууд
19-р зууны төгсгөлд Дидрихсон Оросын зохион бүтээгч Лодыгины санал болгосон загварт ихээхэн өөрчлөлт хийж чадсан. Тэр агаарыг бүрэн шахаж, дэнлүүний хэд хэдэн үсийг нэгэн зэрэг ашигласан.
Энэхүү сайжруулалт нь үсний аль нэг нь шатсан ч дэнлүүг ашиглах боломжтой болсон.
Английн инженер Жозеф Вилсон Свон нүүрстөрөгчийн шилэн чийдэнг бүтээснийг баталгаажуулсан патент эзэмшдэг.
Шилэн эс нь ховордсон хүчилтөрөгчийн агаар мандалд байрладаг байсан тул илүү тод, жигд гэрэлтэй болсон.
19-р зууны хоёрдугаар хагаст Эдисон чийдэнгээс гадна эргэдэг гэр ахуйн унтраалга зохион бүтээжээ.
Зах зээл дээр чийдэнгийн том хэмжээний харагдах байдал
19-р зууны сүүл үеэс иттри, циркони, торий, магнийн ислийг утас болгон ашигладаг чийдэн гарч ирэв.
Өнгөрсөн зууны эхээр Унгарын судлаач Шандор Жас, Франжо Ханаман нар улайсдаг чийдэнд вольфрамын судал ашиглах патент авчээ. Энэ улсад ийм чийдэнгийн анхны хуулбарыг үйлдвэрлэж, томоохон зах зээлд нэвтэрсэн.
АНУ-д мөн энэ хугацаанд цахилгаан химийн аргаар ангижруулах замаар титан, вольфрам, хром үйлдвэрлэх үйлдвэрүүд баригдаж, ашиглалтад орсон.
Вольфрамын өндөр өртөг нь улайсдаг чийдэнг өдөр тутмын амьдралд нэвтрүүлэх хурдыг тохируулсан.
1910 онд Кулиж хөгжсөн шинэ технологинимгэн вольфрамын утас үйлдвэрлэх, энэ нь хиймэл улайсдаг чийдэнгийн үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахад тусалсан.
Түүний хурдан ууршилтын асуудлыг Америкийн эрдэмтэн Ирвинг Лангмуйр шийдсэн. Тэд л танилцуулсан аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлшилэн колбонд инерт хийгээр дүүргэж, чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлж, хямд болгосон.
Үр ашиг
Дэнлүүний хүлээн авсан бараг бүх энерги аажмаар дулааны цацраг болж хувирдаг. 15 хувийн температурт үр ашиг нь 15 хувьд хүрдэг.
Температур нэмэгдэхийн хэрээр үр ашиг нэмэгддэг боловч энэ нь чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэдэг.
2700 К-д хиймэл гэрлийн эх үүсвэрийг бүрэн ашиглах хугацаа 1000 цаг, 3400 К-д хэдэн цаг байна.
Улайсдаг чийдэнгийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд хөгжүүлэгчид тэжээлийн хүчдэлийг багасгахыг санал болгож байна. Мэдээжийн хэрэг, энэ тохиолдолд үр ашиг нь ойролцоогоор 4-5 дахин буурах болно. Инженерүүд энэ эффектийг хамгийн бага гэрэлтүүлгийн найдвартай гэрэлтүүлэг шаардлагатай тохиолдолд ашигладаг. Жишээлбэл, энэ нь орой, шөнийн гэрэлтүүлэгтэй холбоотой юм барилгын талбайнууд, шатаар нисэх.
Үүнийг хийхийн тулд чийдэнгийн хувьсах гүйдлийг диодоор цувралаар холбоно, энэ нь гүйдлийн хангамжийн бүх хугацааны хагасыг дэнлүүнд гүйдэл өгөх баталгаа болдог.
Уламжлалт улайсгасан чийдэнгийн үнэ нь ашиглалтын дундаж хугацаанаас хамаагүй бага байдаг тул ийм гэрэлтүүлгийн эх үүсвэрийг худалдан авах нь нэлээд ашигтай ажил гэж үзэж болно.
Дүгнэлт
Бидний дассан цахилгаан чийдэнгийн загвар гарч ирсэн түүх нь Орос, гадаадын олон эрдэмтэн, зохион бүтээгчдийн нэртэй холбоотой байдаг. Хоёр зууны туршид энэхүү хиймэл гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр нь төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгах, түүний өртөгийг бууруулах зорилготой байсан өөрчлөлт, шинэчлэлтэд хамрагдсан.
Судасны хамгийн их элэгдэл нь дэнлүүнд гэнэтийн хүчдэл өгөх үед ажиглагддаг. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд зохион бүтээгчид чийдэнг жигд эхлүүлэхийг баталгаажуулдаг төрөл бүрийн төхөөрөмжөөр тоноглож эхлэв.
Хүйтэн үед вольфрамын утас нь хөнгөн цагаанаас хоёр дахин их эсэргүүцэлтэй байдаг. Эрчим хүчний оргилоос зайлсхийхийн тулд дизайнерууд температур өсөх тусам эсэргүүцэл нь буурдаг термисторуудыг ашигладаг.
Тэнцүү чадалтай бага хүчдэлийн чийдэн нь улайсдаг биений илүү том хөндлөн огтлолтой тул ашиглалтын хугацаа, гэрлийн гаралт хамаагүй өндөр байдаг. Олон дэнлүүнд зориулагдсан гэрэлтүүлгийн хувьд бага хүчдэлийн хэд хэдэн чийдэнг цувралаар холбох нь үр дүнтэй байдаг. Жишээлбэл, зэрэгцээ холбогдсон зургаан 60 Вт чийдэнгийн оронд та зөвхөн гурвыг нь ашиглаж болно.
Мэдээжийн хэрэг, эдгээр өдрүүд бий янз бүрийн загварууд цахилгаан чийдэнЛодыгин, Эдисон нарын үед зохион бүтээсэн ердийн гэрлийн чийдэнгээс хамаагүй илүү үр ашигтай шинж чанартай байдаг.
Эрчим хүчний хэмнэлттэй гэрлийн олон шинэ эх үүсвэрүүд гарч ирснээр улайсдаг чийдэн ("Ильич чийдэн" эсвэл вольфрамын чийдэн гэж нэрлэдэг) асар их эрэлт хэрэгцээтэй хэвээр байгаа бөгөөд олон хүн түүнээс татгалзахад хараахан бэлэн болоогүй байгаа нь нууц биш юм. Илүү их цаг хугацаа өнгөрөх бөгөөд энэ гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж цахилгаан хэрэгслийн зах зээлээс бараг алга болно, гэхдээ мэдээжийн хэрэг мартагдахгүй. Үнэн хэрэгтээ, ердийн улайсгасан чийдэнг олж илрүүлснээр, шинэ эрин үегэрэлтүүлэгт.
Вольфрамын чийдэнг юугаар хийдэг вэ?
Гянт болдын судалтай улайсдаг чийдэнгийн загвар нь маш энгийн. Үүнд:
- колбо, өөрөөр хэлбэл шилэн бөмбөрцөг өөрөө нүүлгэн шилжүүлсэн эсвэл хийгээр дүүргэсэн;
- судалтай бие (улайсдаг утас) - вольфрамын хайлшаар хийсэн спираль;
- спираль дээр хүчдэл өгөх хоёр электрод;
- дэгээ - молибденээр хийсэн вольфрамын утас эзэмшигч;
- гэрлийн чийдэнгийн хөл;
- гал хамгаалагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг одоогийн хар тугалганы гадаад холбоос;
- тавцангийн орон сууц;
- шилэн суурь тусгаарлагч;
- Суурийн ёроолтой холбоо барих.
Улайсдаг чийдэнгийн ажиллах зарчим нь бас энгийн. Гянт болдын судал нь түүнд өгсөн хүчдэлээс халдаг тул гэрэл үүсдэг. Бага хэмжээгээр ч гэсэн ижил төстэй гэрэлтэлтийг ажиллах үед харж болно цахилгаан зуухнээлттэй халаалтын элементникромоор хийсэн. Спиральаас ялгарах гэрэл маш сул боловч улайсдаг чийдэн хэрхэн ажилладагийг энэ жишээ тодорхой харуулж байна.
Ердийн хэлбэрээс гадна эдгээр гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжүүд нь лаа, дусал, цилиндр эсвэл бөмбөг хэлбэрээр гоёл чимэглэлийн байж болно. Гянтболдын гэрэл үргэлж ижил өнгөтэй байдаг тул үйлдвэрлэгчид ийм гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийг өөр өөр, заримдаа өнгөт шилээр үйлдвэрлэдэг.
Толин тусгал бүрээстэй улайсдаг судалтай гэрлийн чийдэнтэй ажиллахад сонирхолтой байдаг. Улайсдаг чийдэнгийн ажиллах зарчмыг гэрэлтүүлгийн гэрлүүдтэй харьцуулж болно, учир нь тэдгээр нь тодорхой хэсгийг чиглэлтэй гэрэлтүүлдэг.
Давуу тал
Мэдээжийн хэрэг, улайсдаг чийдэнгийн гол давуу тал нь тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн хамгийн бага төвөгтэй байдал юм. Тиймээс байгалийн жамаар, бага үнэ, учир нь өнөөдөр энэ нь илүү хялбар болсон цахилгаан хэрэгсэлмөн үүнийг төсөөлөхийн аргагүй юм. Сүлжээнд ийм элемент оруулахтай ижил түүх хамаарна. Үүнийг хийхийн тулд та ямар ч суулгах шаардлагагүй нэмэлт тоног төхөөрөмж, энгийн хайрцаг хангалттай.
Зарим тохиолдолд, тэр байхгүй байсан ч хүмүүс улайсдаг чийдэнг холбодог хурдан засахмод, хуванцараас залгуур хийх, тэр ч байтугай тусгаарлагч соронзон хальс ашиглан чийдэнг утсанд холбох замаар. Мэдээжийн хэрэг, ийм холболтууд нь давагдашгүй хүчин зүйлийн нөхцөлд оршин тогтнох эрхтэй боловч галын болон цахилгааны хамгаалалтын хувьд аюултай (суурь халаахгүй байх шаардлагатай).
Мөн өндөр хүчин чадалтай судалтай гэрлийн чийдэнг (150 Вт) хүлэмжийн гэрэлтүүлэгт маш өргөн ашигладаг. Үнэн хэрэгтээ, тэдгээр нь гэрлийг өгдөгөөс гадна вольфрамын судлын улайсгасан гэрлийн үр дүнд чийдэн нь маш их халдаг. Үүнээс гадна, тэдгээрийн гэрэлтүүлэг нь хамгийн ойрхон байдаг нарны гэрэл, орчин үеийн LED гэрлийн чийдэн эсвэл эрчим хүчний хэмнэлттэй флюресцент чийдэн нь үүгээр сайрхаж чадахгүй. Үүнтэй ижил шалтгаанаар улайсдаг чийдэн нь хүний хараанд үзүүлэх нөлөөгөөр давуу талтай байдаг.
Алдаа дутагдал
Улайсдаг чийдэнгийн сул тал нь ийм төхөөрөмжүүдийн үйл ажиллагааны эмзэг байдлыг агуулдаг бөгөөд энэ нь сүлжээний хүчдэл гэх мэт параметрээс шууд хамаардаг. Хэрэв та гүйдлийг нэмэгдүүлбэл спираль илүү хурдан элэгдэж эхлэх бөгөөд энэ нь хамгийн нимгэн газарт шатахад хүргэдэг. Хэрэв та хүчдэлийг бууруулвал гэрэлтүүлэг илүү сулрах болно, гэхдээ мэдээжийн хэрэг энэ нь чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэх болно.
Улайсдаг чийдэнгийн гол сул талууд нь утаснуудад хурц хүчдэлийн өсөлтийн сөрөг нөлөөг агуулдаг. Гэхдээ энэ сул талыг оролтын тогтворжуулагч суурилуулах замаар арилгаж болно. Мэдээжийн хэрэг, гэрэлтүүлгийг асаахтай холбоотой асуулт хэвээр байна. Эцсийн эцэст, хүчдэл хэрэглэж байгаа үед утас нь хүйтэн байна, энэ нь түүний эсэргүүцэл бага байна гэсэн үг юм. Энэ асуудлыг энгийн эргэдэг бүдэгрүүлэгч суурилуулах замаар шийддэг. Дараа нь бариулыг эргүүлэхэд утас нь илүү жигд халах болно (өөрөөр хэлбэл богино, хурц хүчдэл байхгүй болно), энэ нь илүү удаан үргэлжлэх болно гэсэн үг юм.
Гэсэн хэдий ч эдгээр төхөөрөмжүүдийн гол сул тал нь мэдээжийн хэрэг тэдний үр ашиг багатай гэж үзэж болно, тухайлбал, ажлын чийдэн нь эрчим хүчний дийлэнх хувийг дулаанд зарцуулдаг бөгөөд үүний үр дүнд маш их халж эхэлдэг. Эдгээр алдагдал нь 95% хүртэл байдаг боловч энэ нь вольфрамын чийдэнгийн үйлдлийн алгоритм юм. Тиймээс энэ гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийг худалдан авахдаа улайсдаг чийдэнгийн бүх давуу болон сул талуудыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Улайсдаг чийдэнгийн төрлүүд
Гянт болдын судалтай гэрлийн чийдэн нь зөвхөн вакуум биш байж болно. Улайсдаг чийдэнгийн загвар нь хэд хэдэн төрлийн ижил төстэй гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийг ялгаж өгдөг бөгөөд тэдгээр нь тус бүрийг тодорхой үйлдвэрүүдэд ашигладаг. Тэд байж болно:
- вакуум, өөрөөр хэлбэл хамгийн энгийн;
- аргон эсвэл азот-аргон;
- криптон, аргоноос 13-15% илүү хүчтэй гэрэлтдэг;
- ксенон (илүү ихэвчлэн ашигладаг Сүүлийн үедмашины гэрэлд аргоноос 2 дахин илүү гэрэлтдэг);
- галоген - улайсдаг чийдэнгийн чийдэнг бром эсвэл иодын галогенээр дүүргэдэг. Гэрэл нь аргоноос 3 дахин их гэрэлтдэг боловч эдгээр чийдэн нь хүчдэлийн уналт, чийдэнгийн шилний гаднах бохирдлыг тэсвэрлэдэггүй;
- давхар булцуутай галоген - судал дахь вольфрамыг хэмнэх галогенийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх;
- ксенон-галоген (бүр илүү тод) - иод эсвэл бромын галогенээс гадна тэдгээрийг ксеноноор дүүргэдэг, учир нь колбонд ямар хий байгаа нь чийдэнг хэдэн градус халаахыг шууд тодорхойлдог тул түүний тод байдал мөн хамаарна. .
Үр ашиг
Өмнө дурьдсанчлан, улайсдаг чийдэнгийн бүтэц нь ороомогыг халаахтай холбоотой байдаг тул гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжид нийлүүлж буй эрчим хүчний 95% нь ашиглалтын явцад үүссэн дулаанд ордог бөгөөд зөвхөн 5% нь шууд гэрэлтүүлэгт ордог. Энэ дулаан нь хүний нүдээр мэдрэх боломжгүй хэт улаан туяа юм. Тиймээс улайсдаг чийдэнгийн температур 3400 К хүртэл нэмэгдэхэд ийм гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийн үр ашиг 15% байх болно. Энэ нь 2700 К хүртэл буурахад (энэ нь дэнлүүний ажиллах температур 60 ватттай тохирч байна) чийдэнгийн үр ашиг 5% болно. Энэ нь нэмэгдэж байгаа нь харагдаж байна температурын нөхцөлҮр ашиг нь нэмэгддэг боловч үүнтэй зэрэгцэн үйлчилгээний хугацаа мэдэгдэхүйц буурдаг. Энэ нь хэрэв гүйдэл багасвал үр ашиг нь бас буурах боловч төхөөрөмжийн бат бөх чанар хэдэн мянга дахин нэмэгдэнэ гэсэн үг юм. Дэнлүүний ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэх энэ аргыг ихэвчлэн орцонд ашигладаг орон сууцны барилгууд, энд эх үүсвэрүүдийн хүчийг хоёр хүртэлх цуваагаар нийлүүлдэг гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл, эсвэл диод нь дэнлүүнд цувралаар холбогдсон бөгөөд энэ нь сүлжээний гүйдлийг багасгах боломжийг олгодог.
Юу сонгох вэ: LED эсвэл вольфрамын чийдэн үү?
Энэ бол улайсдаг чийдэн, тэдгээрийн давуу болон сул талуудыг үнэлж, хүн бүр өөртөө хариулт олох асуулт юм. Энд ямар ч зөвлөгөө өгөх боломжгүй. Нэг талаас, LED нь цахилгаан эрчим хүчийг хэд дахин бага зарцуулдаг бөгөөд удаан эдэлгээтэй байдаг нь "Ильич чийдэн" гэж хэлж болохгүй, нөгөө талаас улайсдаг чийдэн нь хүний хараанд илүү зөөлөн нөлөө үзүүлдэг.
Гэсэн хэдий ч статистик тоо баримт байдаг бөгөөд тэдгээрийн дагуу LED-ийн борлуулалт ба эрчим хүч хэмнэх чийдэнСүүлийн үед 90 гаруй хувиар өссөн, учир нь хөгжил дэвшилтэй хөл нийлүүлэн алхах нь хүний мөн чанар учраас улайсдаг чийдэн өнгөрсөн зүйл болох цаг холгүй байна гэсэн үг.
Хэлхээ хаагдсаны дараа (жишээлбэл, унтраалга дарах үед) цахилгаан гүйдэл судсаар дамжин өнгөрч эхэлдэг бөгөөд энэ нь тодорхой температурт хүрэх үед хүний нүдэнд харагдах цацрагийг ялгаруулдаг. Температур 570 хэм хүрэхэд хүн харанхуйд биеэс ялгарах улаан туяаг харах боломжтой бөгөөд стандарт ажлын температурУлайсдаг чийдэн дэх утас нь 2000-2800 ° C-ийн хооронд байна. Улайсдаг биеийн температур бага байх тусам цацраг нь илүү "улаан" харагдах болно (өнгөт дүрсний талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг нийтлэлд бичсэн болно). Ажлын зарчмыг илүү сайн ойлгохын тулд энгийн гэрлийн чийдэн, та дизайныг ойлгох хэрэгтэй ба заавал байх ёстой элементүүд, үүнд чийдэн, судалтай их бие, гүйдлийн утаснууд орно.
Стандарт гэрлийн чийдэн нь лийр хэлбэртэй бөгөөд дараах хэсгүүдээс бүрдэнэ.
- Колбо. Натри кальциас хийсэн силикат шил, ил тод, царцсан, сүүн, опал, толин тусгал (тусгал) байж болно. Хэрэв гэрлийн чийдэнг сүүдэргүй ашиглаж байгаа бол жижиг өрөө, дараа нь царцсан эсвэл сүүн чийдэнтэй гэрлийн чийдэнг анхаарч үзээрэй гэрлийн урсгалИл тод чийдэнгийн гэрлийн урсгалаас 3% ба 20% -иар тус тус бага. Колбыг гадна талаас нь гоёл чимэглэлийн будаг, лак, керамик эдлэлээр бүрж болно.
- Буфер хий(булцууны хөндий). Ороомог (сутсан бие) исэлдэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд колбоноос агаарыг шахаж, дотор нь вакуум үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч өнөөдөр вакуум нь зөвхөн бага ваттын гэрлийн чийдэнг ашигладаг бөгөөд ихэнх нь орчин үеийн загваруудинертийн хийгээр дүүргэгдсэн бөгөөд энэ нь гэрэлтэх хүчийг нэмэгдүүлдэг. Хийн орчны найрлагын дагуу улайсдаг чийдэнг дараахь байдлаар хувааж болно: вакуум, хий дүүргэсэн (ксенон, криптон, азотын аргонтой холимог гэх мэт), галоген.
- утаслаг бие. Ихэнхдээ энэ нь дугуй утсаар, бага ихэвчлэн туузан металлаар хийгдсэн байдаг. Гэрлийн чийдэнгийн анхны загварууд нь нүүрстөрөгчийн судалтай байсан бол орчин үеийнх нь вольфрам эсвэл осми-волфрамын хайлшаар хийсэн спираль ашигласан.
- Одоогийн оролтууд(хар тугалга утас).
- Утас эзэмшигчид(молибден эзэмшигчид).
- Хөл(өргөтгөх саваа ба чийдэнгийн хөл).
- Одоогийн хар тугалганы гадаад холбоос.
- Гал хамгаалагчийн холбоос(гал хамгаалагч)
- Суурь орон сууц.
- Шилэн суурь тусгаарлагч.
- Үндсэн холбоо барих.
Улайсдаг чийдэнгийн төрөл/төрлүүд юу вэ?
Улайсдаг чийдэнгийн ангилал нь олон шинж чанарыг харгалзан үздэг тул нэлээд өргөн хүрээтэй байдаг.
Суурийн төрлөөрХамгийн түгээмэл нь урсгалтай ба зүү юм. Өдөр тутмын амьдралд та ихэвчлэн E үсгээр тэмдэглэгдсэн урсгалтай Эдисон суурийг олох боломжтой бөгөөд түүний хажууд диаметр нь миллиметрээр бичигдсэн байдаг, жишээлбэл, E10, E14, E27, E40.
Колбоны хэлбэрийн дагууулайсдаг гэрлийн чийдэн нь стандарт лийр хэлбэртэй, буржгар, эрчилсэн гэх мэт янз бүрийн сортоор ирдэг. Зарим тохиолдолд чийдэнгийн хэмжээ, хэлбэр (түүнчлэн цацруулагч хэсгүүд байгаа эсэх) нь улайсгасан чийдэнгийн байршилтай холбоотой байдаг. хэрэглэгддэг, бусад тохиолдолд гоёл чимэглэлийн функцтэй холбоотой байдаг.
Улайсдаг чийдэн: шинж чанар, тэмдэглэгээ
Улайсдаг чийдэнг хэрхэн сонгохыг мэдэхийн тулд үсэг, тоонуудын хослол болох тэмдэглэгээг уншиж сурах хэрэгтэй. Тэмдэглэгээний үсгийн хэсэг нь бүтээгдэхүүний шинж чанар, дизайныг заана, жишээлбэл:
Б- давхар спираль
Б.О– аргоноор дүүргэсэн опал колбо бүхий давхар спираль
МЭӨ– криптоноор дүүргэсэн давхар спираль колбо
ДБ– колбоны дотор дэвсгэрээр сарнина
IN- вакуум
Г- хий дүүргэсэн
ТУХАЙ- опал колботой
М- сүүний колботой
Ш- бөмбөрцөг
З– спекуляр (ZK – төвлөрсөн гэрлийн муруй, ZSh – өргөтгөсөн муруй)
MO– орон нутгийн гэрэлтүүлэгт ашигладаг
Тоонууд нь хүчдэлийн хүрээ ба хүчийг заана. Тиймээс B 220..230 60 тэмдэглэгээг дараах байдлаар тайлж болно: 220-аас 230 В хүртэлх хүчдэлд зориулагдсан 60 Вт улайсгасан чийдэн.
Улайсдаг чийдэнгийн сул тал/давуу тал юу вэ?
Улайсдаг чийдэнгийн давуу талууд нь:
- бага зардал;
- өргөн чадлын хүрээ;
- бага хүчдэлд тасралтгүй ажиллах (гэрэлтүүлгийн эрчмийг бууруулсан);
- бага зэргийн хүчдэлийн уналтын эсэргүүцэл (үйлчилгээний хугацааг багасгах боломжтой);
- тав тухтай өнгөний температур (дулаан);
- Нойтон газар ашиглах боломж;
- үйл ажиллагааны хялбар байдал.
Сул талууд нь:
- хүчтэй халаалт (галын аюулыг бий болгох);
- үйлчилгээний богино хугацаа;
- бага гэрлийн гаралт (үр ашиг<4%)
- гэрлийн гаралтын хүчдэлээс хамаарах хамаарал;
- колбо хагарах эрсдэл;
- эмзэг байдал.
Улайсдаг чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ?
Өмнө дурьдсанчлан, улайсдаг чийдэнгийн ашиглалтын хугацаа нь үйлдвэрлэгчийн хүлээгдэж буй хугацаа дунджаар 750-1000 цаг хүрдэг боловч бодит байдал дээр тэд илүү олон удаа шатдаг. Энэ нь вольфрамын судал (хэт халалт, ууршилтаас болж) хагарал, эвдрэл үүссэний улмаас үүсдэг. Дэнлүүний ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд эхлээд шатаж буй шалтгааныг арилгах хэрэгтэй.
- Хүчдэлийн хүрээ. Төрөл бүрийн улайсдаг чийдэнгийн хувьд үйлдвэрлэгчид нэг хүчдэлийн утгыг биш, харин мужийг заадаг: 125..135, 220..230, 230..240V гэх мэт. Хэрэв таны орон сууцны хэлхээний хүчдэл заасан хэмжээнээс давсан бол чийдэн хурдан шатах тул 230В хүчдэлтэй бол та 215..220V параметртэй чийдэнг сонгох боломжгүй. Тиймээс хэрэв хүчдэл ердөө 6% -иар их байвал ашиглалтын хугацаа хоёр дахин багасна.
- Чичиргээ. Чичиргээний нөхцөлд утас нь нөөцөө илүү хурдан зарцуулдаг тул зөөврийн төхөөрөмжийг ашиглахдаа чийдэнг унтраасан үед шилжих нь дээр.
- Хайрцаг. Хэрэв та гэрлийн чийдэн ихэвчлэн нэг залгуурт шатдаг болохыг анзаарсан бол түүнийг солих эсвэл контактуудыг шалгах хэрэгтэй. Та мөн ижил чадалтай чийдэнг хэд хэдэн залгууртай лааны суурьтай байрлуулах хэрэгтэй.
- Хүчдэл буурах. Хэрэв та сүлжээний хүчдэлийг ердөө 8%-иар бууруулбал гэрлийн чийдэн 3.5 дахин удаан ажиллах болно. Үүнийг багасгахын тулд та хагас дамжуулагч диодыг дэнлүүтэй цувралаар холбож болно.
Хамгийн удаан шатдаг улайсдаг гэрлийн чийдэнг "Зуун жилийн гэрэл" гэж нэрлэдэг бөгөөд Калифорни мужийн Ливермор дахь галын станцад байрладаг. Маш бага хүчин чадалтай (4 ватт), зузаан нүүрстөрөгчийн судалтай (манай үеийн ердийн гэрлийн чийдэнгээс 8 дахин зузаан) ажилладаг, унтрааж, асаахгүйгээр тасралтгүй ашигласны ачаар 1901 оноос хойш ажиллаж байна.
Улайсдаг чийдэнг диодоор хэрхэн холбох вэ
Гэрлийн чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд (мөн цахилгааныг хэмнэхийн тулд) та үүнийг диодоор холбож болно. Диодыг сонгохдоо хамгийн их урагшлах гүйдэл (импульс дахь +) ба хамгийн их урвуу хүчдэл гэх мэт параметрүүдэд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Даалгаврыг хөнгөвчлөх, бүх параметрүүдийг тооцоолох шаардлагагүй болгохын тулд хүснэгтийг энд харуулав.
Бүтцийг угсрахын тулд танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.
- 1 ажиллаж байгаа E27 чийдэн
- 1 ажиллахгүй E27 чийдэн (эсвэл залгуур);
- диод;
- гагнуурын төмөр
Барилгын үйл явц. Ажлын гэрлийн чийдэнгийн суурь дээрх цэг дээр диодыг гагнах. Шатсан гэрлийн чийдэнгээс суурийг сайтар салгаж, дотор нь нүх гаргаж, диодын хоёр дахь "хөл" -ийг дундуур нь холбоно. Бид гаралтын үзүүрийг гарах цэг хүртэл гагнаж, дараа нь хоёр суурийг хооронд нь гагнана.
Илүү хялбар арга: диодын нэг төгсгөлийг шилжүүлэгчийн терминал руу, нөгөөг нь гэрлийн чийдэн рүү хүргэдэг утас руу холбоно.
Диод нь улайсдаг чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг хэрхэн уртасгадаг вэ?
Хүйтэн ороомог хэт хурдан халдаг тул ихэнх тохиолдолд утас нь тэжээл өгөх үед (шилжүүлэгч асаалттай) шатдаг. Хагас дамжуулагч диод нь гүйдлийг багасгаж, вольфрамыг бага багаар халаах боломжийг олгодог. Гүйдэл хагас долгионоор дамждаг тул чийдэн нь мэдэгдэхүйц анивчиж эхэлдэг.
Эрчим хүчний хэмнэлттэй чийдэнг идэвхтэй хөгжүүлж байгаа хэдий ч улайсдаг чийдэн өнөөдөр хамгийн түгээмэл гэрлийн эх үүсвэр хэвээр байна. Цахилгаан улайсдаг чийдэнгийн үндсэн хийц нь 100 гаруй жилийн турш өөрчлөгдөөгүй бөгөөд суурь, контакт дамжуулагч, судлын нимгэн спиральийг хүрээлэн буй орчны нөлөөллөөс хамгаалдаг шилэн чийдэнгээс бүрдэнэ. Улайсдаг чийдэнгийн ажиллах зарчим нь өндөр температурт халааж, идэвхгүй орчинд байрлах дамжуулагчаас хүлээн авсан оптик цацраг дээр суурилдаг.
Өгүүллэг
Анхны цахилгаан гэрлийн эх үүсвэр болох цахилгаан нумыг 1802 онд Оросын эрдэмтэн В.В. Петров. Одоогийн эх үүсвэрийн хувьд тэрээр цахилгааныг бүтээгчдийн нэг болох Вольтагийн нэрээр нэрлэгдсэн 2100 зэс-цайрын эсээс бүрдсэн асар том зайг ашигласан. Петров гальваник батерейны өөр өөр туйлуудтай холбогдсон нүүрстөрөгчийн хос саваа ашигласан. Савааны үзүүрүүд ойртоход цахилгаан гүйдлийн нөлөөгөөр агаарын цоорхой тасарч, савааны үзүүрүүд цагаан халуурч, тэдгээрийн хооронд галт нум гарч ирэв. Ийм дэнлүүг ашиглахад хэцүү байсан - нүүрстөрөгчийн саваа хурдан, жигд бус шатаж, нум нь хэт халуун, хурц гэрэл үүсгэдэг.
Александр Николаевич Лодыгин 1872 онд өргөдөл гаргаж, дараа нь патент (1874 оны 7-р сарын 11-ний өдрийн № 1619) - улайсдаг чийдэн, хямд цахилгаан гэрэлтүүлгийн аргыг хүлээн авсан. Тэрээр энэ шинэ бүтээлээ эхлээд Орост, дараа нь Австри, Их Британи, Франц, Бельгид патентжуулсан. Лодыгины дэнлүүнд судалтай их бие нь шилэн тагны доор байрлуулсан реторт нүүрсний нимгэн саваа байв. 1875 онд Лодыгины гэрлийн чийдэнгүүд Санкт-Петербург хотын Большая Морская гудамжинд байрлах Флорентын дэлгүүрийг гэрэлтүүлж, дэлхийн анхны цахилгаан гэрэлтүүлэгтэй дэлгүүр болсон. ОХУ-д нуман чийдэнг ашиглан гаднах цахилгаан гэрэлтүүлгийн анхны суурилуулалтыг 1880 оны 5-р сарын 10-нд Санкт-Петербург хотын Литейний гүүрэн дээр ашиглалтад оруулсан. Лодыгины чийдэн хоёр сар орчим үргэлжилсэн бөгөөд цог нь шатаж дуустал (Лодыгины шинэ дэнлүүнд ийм дөрвөн чийдэн байсан - нэг нь шатаж, нөгөө нь оронд нь байсан).
Оросын эрдэмтэн Павел Николаевич Яблочков нүүрсний савааг зэрэгцүүлэн байрлуулж, шавар давхаргаар тусгаарлаж, аажмаар ууршдаг. Яблочковын "лаа" нь гоёмсог ягаан, нил ягаан өнгөөр шатдаг байв. 1877 онд тэд Парисын гол гудамжуудын нэгийг гэрэлтүүлжээ. Мөн цахилгаан гэрэлтүүлгийг "la lumiere russe" - "Оросын гэрэл" гэж нэрлэж эхлэв.
Гэсэн хэдий ч Томас Эдисоныг орчин үеийн гэрлийн чийдэнг зохион бүтээгч гэж нэрлэдэг. 1880 оны 1-р сарын 1-нд Томас Эдисоны санал болгосон байшин, гудамжны цахилгаан гэрэлтүүлгийн жагсаал Менло Паркт (АНУ) болж, гурван мянган хүн оролцов. Эдисон Лодыгины улайсдаг чийдэнгийн дизайны хамгийн чухал сайжруулалтыг танилцуулав: тэр чийдэнгээс агаарыг их хэмжээгээр зайлуулж чадсан бөгөөд үүний ачаар халсан судал нь шатахгүйгээр гэрэлтэж байв.
Эдисон түүний нэрэмжит орчин үеийн чийдэнгийн алдартай урсгалтай суурийг зохион бүтээсэн. Өнөө үед түүний нэрийн эхний "Е" үсэг л бүтэн нэрнээс үлджээ. Нэмж дурдахад Эдисон гэрэлтүүлгийн зориулалтаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, түгээх системийг санал болгосон.
Улайсдаг чийдэнг сайжруулах ажил өнөөг хүртэл үргэлжилж байна. Нүүрсний оронд утаснуудыг халуунд тэсвэртэй металлаар хийж эхэлсэн - эхлээд осми ба танталаас, дараа нь вольфрамаас. Ууршилтыг бууруулж, хүч чадлыг нэмэгдүүлэхийн тулд 1910-аад оноос хойш металл утаснуудыг дан болон давтагдах спираль болгон мушгисан. Колбоны шилэн дээр металлын уур тогтохгүйн тулд тэд үүнийг азот эсвэл инертийн хийгээр дүүргэж эхлэв.
Энэ бүхэн нь улайсдаг чийдэнгийн гэрлийн үр ашгийг анхны 4-6-аас 10-15 лм/Вт хүртэл, ашиглалтын хугацааг 50-100-аас одоогийн ердийн утга болох 1000 цаг хүртэл нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон.Дулааны зарчмыг хөгжүүлэх. Гэрэл үйлдвэрлэх нь галоген улайсгасан чийдэнгийн хэрэглээг олсон.
- Анхаарна уу. Яагаад халуун металл гэрэлтдэг вэ? Квантын онолоор хэрэв электронд ямар нэгэн байдлаар хангалттай энерги өгвөл тэр нь илүү өндөр энергийн түвшинд шилжиж, 10-13 секундын дараа анхны үндсэн төлөвтөө буцаж фотон ялгаруулна. Энэ баримт нь зөвхөн халуун металлын туяаг төдийгүй ATP задрах энергийн улмаас электронууд өдөөгддөг галт хорхойн "хүйтэн" флюресценцийг, мөн наранд байсан фосфорын гэрэлтэлтийг тодорхойлдог. харанхуйд гэрэл.
Техникийн мэдээлэл
Улайсдаг чийдэнгийн гэрлийн үр ашиг харьцангуй бага байдаг. Энэ нь орчин үеийн цахилгаан чийдэнгийн хамгийн бага үзүүлэлт бөгөөд 4-15 лм/Вт хооронд хэлбэлздэг. Судасны өндөр тод байдал нь бяцхан хэмжээтэй хослуулан оптик систем, гэрэлтүүлэгт улайсдаг чийдэнг ашиглах боломжийг олгодог. Улайсдаг чийдэн нь нэрлэсэн хүчдэл, ваттын өргөн хүрээтэй байдаг. Энэ төрлийн чийдэн нь хүрээлэн буй орчны температурын өргөн хүрээнд ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь зөвхөн үйлдвэрлэхэд ашигласан материалын халуунд тэсвэртэй (-100 ... + 300 ° C) хязгаарлагддаг. Улайсдаг чийдэнгийн гэрлийн урсгалыг ажлын хүчдэлийг өөрчлөх замаар зохицуулдаг бөгөөд үүнийг ямар ч загварын бүдэгрүүлэгчээр хийж болно.
Сул тал нь үйл ажиллагааны өндөр температур, үйл ажиллагааны явцад үүссэн дулааны хэмжээ юм. Улайсдаг чийдэн нь ус нэвтрэхэд мэдрэмтгий байдаг, учир нь шилэн чийдэнгийн хэсэг гэнэт хөргөх нь түүнийг устгахад хүргэдэг бөгөөд өндөр температурын улмаас галын аюултай байдаг.
Өнөөдөр дэлхий даяар гэрэлтүүлгийн хэрэгслийн нийт эзлэхүүн дэх улайсдаг чийдэнгийн эзлэх хувь буурах тогтвортой хандлага ажиглагдаж байна. Өндөр хөгжилтэй орнуудын гэрэлтүүлгийн зах зээлийн мэргэжлийн салбарт өнөөдөр энэ эзлэх хувь 10% -иас хэтрэхгүй байгаа бөгөөд илүү хэмнэлттэй галоген, LED гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжөөр солигддог.