Шилжүүлэгчийг гүйлгэн харахад харанхуй өрөө тэр даруй өөрчлөгдөж, дотоод засал чимэглэлийн хамгийн жижиг элементүүдийн нарийн ширийн зүйлс харагдах болов. Ингэж жижиг төхөөрөмжөөс гарч буй энерги тэр дороо тархаж, эргэн тойрон дахь бүх зүйлийг гэрлээр дүүргэдэг. Юу таныг ийм хүчтэй цацраг үүсгэдэг вэ? Хариулт нь улайсдаг чийдэн гэж нэрлэгддэг гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийн нэрэнд нуугдаж байна.
Анхны гэрэлтүүлгийн элементүүд үүссэн түүх
Анхны улайсдаг чийдэнгийн гарал үүсэл 19-р зууны эхэн үеэс эхэлдэг. Өөрөөр хэлбэл, чийдэн нь бага зэрэг хожим гарч ирсэн боловч цахилгаан энергийн нөлөөн дор цагаан алт, нүүрстөрөгчийн саваагаар гэрэлтэх нөлөө аль хэдийн ажиглагдсан. Эрдэмтдийн өмнө хоёр хэцүү асуулт гарч ирэв:
- Гүйдлийн нөлөөн дор гэрэл ялгаруулах төлөвт халах чадвартай өндөр эсэргүүцэлтэй материалыг олох;
- Агаар дахь материалыг хурдан шатаахаас сэргийлнэ.
Судалгаа баОросын эрдэмтэн Александр Николаевич Лодыгин ба Америкийн Томас Эдисон нарын шинэ бүтээл.
Лодыгин битүүмжилсэн колбонд хийсэн нүүрстөрөгчийн савааг улайсгасан элемент болгон ашиглахыг санал болгов. Загварын сул тал нь агаарыг шахахад хүндрэлтэй байсан бөгөөд үүний үлдэгдэл нь саваа хурдан шатахад хувь нэмэр оруулсан. Гэсэн хэдий ч түүний чийдэн хэдэн цагийн турш шатаж, хөгжүүлэлт, патентууд нь илүү бат бөх төхөөрөмж бүтээх үндэс болсон.
Америкийн эрдэмтэн Томас Эдисон Лодыгины бүтээлүүдтэй танилцаж үр дүнтэй вакуум сав хийж, түүнд хулсны утасаар хийсэн нүүрстөрөгчийн утас хийжээ. Эдисон чийдэнгийн суурийг орчин үеийн чийдэнгийн урсгалтай холболтоор хангаж, залгуур, гал хамгаалагч, эргэдэг унтраалга гэх мэт олон цахилгаан элементүүдийг зохион бүтээжээ. Эдисоны улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг нь бага байсан ч 1000 цаг ажиллаж, практик хэрэглээнд нийцсэн.
Дараа нь нүүрстөрөгчийн элементүүдийн оронд галд тэсвэртэй металл ашиглахыг санал болгов. Орчин үеийн улайсдаг чийдэнд ашигладаг вольфрамын судал нь мөн Лодыгин патентлагдсан.
Дэнлүүний төхөөрөмж ба ажиллах зарчим
Улайсдаг чийдэнгийн загвар зуу гаруй жилийн турш үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй. Үүнд:
- Ажлын орон зайг хааж, инертийн хийгээр дүүргэсэн, битүүмжилсэн колбо.
- Байгаа плинтусспираль хэлбэр. Энэ нь дэнлүүг залгуурт барьж, гүйдэл дамжуулах хэсгүүдэд цахилгаанаар холбоход үйлчилдэг.
- Суураас спираль руу гүйдэл дамжуулж, түүнийг барьж байдаг дамжуулагч.
- Улайсдаг спираль, халаалт нь гэрлийн энерги ялгаруулдаг.
Цахилгаан гүйдэл ороомогоор дамжин өнгөрөхөд 2700 хэм хүртэл хамгийн өндөр температурт шууд халдаг. Энэ нь спираль нь их хэмжээний гүйдлийн эсэргүүцэлтэй бөгөөд дулаан хэлбэрээр ялгардаг энэхүү эсэргүүцлийг даван туулахын тулд маш их энерги зарцуулдагтай холбоотой юм. Дулаан нь металыг (волфрам) халааж, гэрлийн фотоныг ялгаруулж эхэлдэг. Колбонд хүчилтөрөгч агуулаагүй тул вольфрам нь халаах явцад исэлддэггүй, шатдаггүй. Инерцийн хий нь халуун металлын хэсгүүдийг ууршуулахаас хамгаалдаг.
Улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг гэж юу вэ
Үр ашигтай байдал нь зарцуулсан энергийн хэдэн хувь нь ашигтай ажил болж хувирч, аль нь болохгүй байгааг харуулдаг. Улайсдаг чийдэнгийн хувьд эрчим хүчний зөвхөн 5-10% нь гэрэл цацруулж, үлдсэн хэсэг нь дулаан болон ялгардаг тул үр ашиг бага байдаг.
Нүүрстөрөгчийн саваа нь судалтай байсан анхны улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг нь орчин үеийн төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад бүр ч доогуур байв. Энэ нь конвекцийн улмаас нэмэлт алдагдалтай холбоотой юм. Мушгиа утаснууд эдгээр алдагдлын хувь багатай байдаг.
Улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг нь спираль халаах температураас шууд хамаардаг. Стандартаар 60 Вт чийдэнгийн ороомог нь 2700 ºС хүртэл халдагЭнэ үр ашиг нь ердөө 5% байна. Хүчдэлийг нэмэгдүүлснээр халаалтын утгыг 3400 ºС хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой боловч энэ нь төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг 90% -иар бууруулна, гэхдээ чийдэн илүү тод гэрэлтэж, үр ашиг нь 15% хүртэл нэмэгдэх болно.
Дэнлүүний хүчийг (100, 200, 300 Вт) нэмэгдүүлэх нь зөвхөн төхөөрөмжийн тод байдал нэмэгдсэн учраас үр ашгийг нэмэгдүүлдэг гэж үзэх нь буруу юм. Дэнлүү нь спираль өөрөө илүү их хүч чадал, илүү их гэрлийн гаралтын үр дүнд илүү тод гэрэлтэж эхлэв. Гэхдээ эрчим хүчний зардал ч нэмэгдсэн. Тиймээс 100 Вт-ын улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг нь мөн 5-7% дотор байх болно.
Улайсдаг чийдэнгийн төрөл
Улайсдаг чийдэн нь янз бүрийн загвар, үйл ажиллагааны зориулалттай. Тэдгээрийг гэрэлтүүлгийн хэрэгсэлд хуваадаг:
- Ерөнхий хэрэглээ. Эдгээрт 220 В-ын сүлжээний хүчдэлд зориулагдсан өөр өөр чадлын ахуйн хэрэглээний чийдэн орно.
- Гоёл чимэглэлийн дизайн. Тэд лаа, бөмбөрцөг болон бусад хэлбэртэй стандарт бус төрлийн колботой.
- Гэрүүлгийн төрөл. Өнгөлөг гэрэлтүүлэгт зориулсан бага чадалтай өнгөт чийдэн.
- Орон нутгийн очих газар. 40 В хүртэлх аюулгүй хүчдэлийн төхөөрөмж. Тэдгээрийг үйлдвэрлэлийн ширээн дээр машин хэрэгслийн ажлын байрыг гэрэлтүүлэхэд ашигладаг.
- Толь бүрсэн. Чиглэлийн гэрэл үүсгэдэг чийдэн.
- Дохионы төрөл. Төрөл бүрийн төхөөрөмжийн хяналтын самбарт ажиллахад ашигладаг.
- Тээвэрлэлтийн зориулалттай. Элэгдлийн эсэргүүцэл, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлдэг өргөн хүрээний чийдэн. Хурдан солихын тулд хэрэглэгчдэд ээлтэй дизайнтай.
- Гэрэлтүүлгийн гэрэлд зориулагдсан. 10,000 Вт хүртэл хүчин чадалтай чийдэн.
- Оптик төхөөрөмжүүдэд зориулагдсан. Кино проектор болон түүнтэй төстэй төхөөрөмжүүдэд зориулсан чийдэн.
- Коммутатор. Хэмжих хэрэгслийн дижитал дэлгэцийн сегмент болгон ашигладаг.
Утастай чийдэнгийн эерэг ба сөрөг талууд
Улайсдаг гэрлийн төхөөрөмжүүд нь өөрийн гэсэн онцлогтой. Эерэг талууд нь:
- ороомог агшин зуур асаах;
- байгаль орчны аюулгүй байдал;
- жижиг хэмжээтэй;
- шударга үнэ;
- хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн аль алиных нь хүчин чадал, ажиллах хүчдэлийн өөр өөр төхөөрөмж үүсгэх чадвар;
- програмын олон талт байдал.
Сөрөг рүү:
- бага үр ашигтай улайсдаг чийдэн;
- амь аврах цахилгааны хүчдэлд мэдрэмтгий байх;
- богино ажлын цаг 1000-аас хэтрэхгүй;
- чийдэнг хүчтэй халснаас болж чийдэнгийн галын аюул;
- эмзэг загвар.
Бусад төрлийн гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл
Гэрэлтүүлгийн чийдэн байдаг бөгөөд тэдгээрийн зарчим нь улайсдаг чийдэнгийн үйл ажиллагаанаас эрс ялгаатай. Үүнд хий ялгаруулах болон LED чийдэн орно.
Нуман эсвэл хий ялгаруулдаг чийдэн их байдаг ч электродуудын хооронд нум үүсэх үед тэдгээр нь бүгд хийн гэрэлтэлт дээр суурилдаг. Гэрэл нь хэт ягаан туяаны спектрт үүсдэг бөгөөд дараа нь хүний нүдэнд харагдахуйц болж хувирдаг.фосфорын бүрээсээр дамжин.
Хийн цэнэгийн дэнлүүнд тохиолддог процесс нь ажлын хоёр үе шатыг агуулдаг: нумын цэнэгийг бий болгох, чийдэн дэх хийн иончлол, гэрэлтэлтийг хадгалах. Тиймээс бүх төрлийн ийм гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл нь одоогийн хяналтын системтэй байдаг. Флюресцент төхөөрөмжүүд нь улайсдаг чийдэнгээс өндөр үр ашигтай боловч мөнгөн усны уур агуулсан тул аюулгүй биш юм.
LED гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжүүд нь хамгийн орчин үеийн систем юм. Улайсдаг чийдэн ба LED чийдэнгийн үр ашиг нь юутай ч зүйрлэшгүй юм. Сүүлийнх нь 90% хүрдэг. LED-ийн ажиллах зарчим нь хүчдэлийн нөлөөн дор тодорхой төрлийн хагас дамжуулагчийн гэрэлтэлт дээр суурилдаг.
Улайсдаг чийдэн юунд дургүй вэ
Энгийн улайсдаг чийдэнгийн ашиглалтын хугацаа дараах тохиолдолд богиносно:
- Сүлжээний хүчдэлийг гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийг зохион бүтээсэн нэрлэсэн хэмжээнээс байнга хэтрүүлэн үнэлдэг. Энэ нь халаалтын биеийн ажлын температур нэмэгдэж, үүний үр дүнд металлын хайлшийн ууршилт нэмэгдэж, улмаар эвдрэлд хүргэдэг. Хэдийгээр улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг илүү их байх болно.
- Ашиглалтын явцад чийдэнг огцом сэгсэрнэ үү. Металлыг хайлахад ойрхон төлөвт халааж, бодисын тэлэлтээс болж спираль эргэлт хоорондын зай багасч байгаа үед аливаа механик, огцом хөдөлгөөн нь эргэлт хоорондын хэлхээг нүдэнд үл үзэгдэхэд хүргэдэг. Энэ нь ороомгийн гүйдлийн ерөнхий эсэргүүцлийг бууруулж, илүү их халаалт, хурдан ажиллахад хувь нэмэр оруулдагядрах.
- Халаасан колбонд ус орно. Цохилтын цэг дээр температурын зөрүү үүсч шил хагардаг.
- Галоген чийдэнгийн чийдэн дээр хуруугаа хүрнэ үү. Галоген чийдэн нь улайсдаг чийдэнгийн төрөл боловч гэрэл, дулааны гаралт нь мэдэгдэхүйц өндөр байдаг. Хүрэх үед хурууны үл үзэгдэх тослог толбо колбонд үлддэг. Температурын нөлөөн дор өөх нь шатаж, дулаан дамжуулахаас сэргийлдэг нүүрстөрөгчийн хуримтлал үүсгэдэг. Үүний үр дүнд хүрэлцэх цэг дээр шил хайлж эхэлдэг бөгөөд хагарч эсвэл хавдаж, доторх хийн горимыг зөрчиж, спираль шатаахад хүргэдэг. Галоген улайсгасан чийдэн нь ердийнхөөс өндөр үр ашигтай байдаг.
Дэнлүүг хэрхэн солих вэ
Хэрэв чийдэн шатсан ч чийдэн нь унтараагүй бол бүрэн хөргөсний дараа сольж болно. Энэ тохиолдолд цахилгааныг унтраа. Дэнлүүг шураглах үед нүдийг нь чиглүүлэх шаардлагагүй, ялангуяа цахилгааныг унтрааж болохгүй.
Булцуу хагарсан ч хэлбэрээ хадгалсан бол хөвөн даавуу авч, хэд хэдэн давхаргаар нугалж, дэнлүүгээ ороож, шилийг нь авахыг зөвлөж байна. Дараа нь дулаалгатай бариултай бахө ашиглан суурийг сайтар буулгаж, шинэ чийдэнг шургуулна. Бүх үйлдлийг цахилгаан унтраалттай үед хийх ёстой.
Дүгнэлт
Улайсдаг чийдэнгийн үр ашиг бага хувьтай, илүү олон өрсөлдөгчидтэй байдаг хэдий ч энэ нь амьдралын олон салбарт хамааралтай. Зуу гаруй жил тасралтгүй ажилладаг хамгийн эртний гэрлийн чийдэн хүртэл бий. Энэ нь дэлхийг өөрчлөх гэж тэмүүлж буй хүний суут ухааныг баталж, мөнхжүүлэх биш гэж үү?
