Moderni elektrovakuum uređaji duguju svoj izgled američkom izumitelju Thomasu Edisonu. On je bio taj koji je razvio prvi uspješan način osvjetljenja, koristeći za to električnu sijalicu.
Historija lampe
Trenutno je teško povjerovati da električna energija nije postojala u svim historijskim periodima. Prve sijalice sa žarnom niti pojavile su se tek krajem devetnaestog veka. Edison je uspio razviti model sijalice u kojoj su se nalazile ugljične, platinaste i bambusove niti. Upravo se ovaj naučnik s pravom naziva "ocem" moderne električne lampe. Pojednostavio je krug sijalice, značajno smanjio troškove proizvodnje. Kao rezultat toga, na ulicama se pojavila ne plinska, već električna rasvjeta, a novi rasvjetni uređaji počeli su se zvati Edisonove lampe. Tomas je dugo radio na poboljšanju svog izuma, zbog čega je upotreba svijeća postala neprofitabilna mjera.
Princip rada
Koji uređaj imaju Edisonove žarulje sa žarnom niti? Svaki uređaj ima tijelofilament, staklena sijalica, glavni kontakt, elektrode, baza. Svaki od njih ima svoju funkcionalnu svrhu.
Suština ovog uređaja je sljedeća. Kada se grijaće tijelo snažno zagrije strujom nabijenih čestica, električna energija se pretvara u svjetlosni oblik.
Da bi zračenje bilo percipirano ljudskim okom, potrebno je da dostigne temperaturu od najmanje 580 stepeni.
Među metalima, volfram ima najvišu tačku topljenja, pa je od njega napravljeno grejno telo. Da bi se smanjila jačina zvuka, žica je počela da se postavlja u obliku spirale.
Uprkos visokoj hemijskoj otpornosti volframa, radi njegove maksimalne zaštite od procesa korozije, tijelo filamenta je smješteno u zatvorenu staklenu posudu iz koje je prethodno ispumpan zrak. Umjesto toga, inertni plin se upumpava u tikvicu, što sprječava da volframova žica uđe u oksidacijske reakcije. Najčešće korišteni inertni plin je argon, ponekad se koristi dušik ili kripton.
Suština Edisonovog izuma je da se isparavanje koje nastaje tokom dužeg zagrevanja metala sprečava pritiskom koji stvara inertni gas.
Funkcije lampe
Postoji dosta različitih lampi dizajniranih da osvjetljavaju veliku površinu. Karakteristika Edisonovog izuma je mogućnost podešavanja snage ovog uređaja, uzimajući u obzir osvijetljenu površinu.
Proizvođači nude različite vrste lampi, koje se razlikuju po vijeku trajanja, veličini, snazi. Hajde da se zadržimo na nekim vrstama ovih električnih uređaja.
Najčešće vakumske cijevi su LON. Potpuno su higijenski i imaju prosječan vijek trajanja od 1000 sati.
Među nedostacima svetiljki opšte namene ističemo nisku efikasnost. Otprilike 5 posto električne energije se pretvara u svjetlo, ostatak se oslobađa kao toplota.
Spotlights
Imaju prilično veliku snagu, dizajnirani da osvjetljavaju velike površine. Elektrovakuum uređaji se dijele u tri grupe:
- filmska projekcija;
- svjetionici;
- opće namjene.
Izvor svjetla projektora se razlikuje po dužini tijela filamenta, ima kompaktniju veličinu, što vam omogućava da povećate ukupnu svjetlinu, poboljšate fokus svjetlosnog toka.
Elektrovakuumski uređaji za ogledalo imaju reflektirajući aluminijumski sloj, drugačiji dizajn sijalice.
Taj dio, koji je dizajniran da provodi svjetlost, napravljen je od mat stakla. To vam omogućava da svjetlo učinite mekim, smanjite kontrastne sjene od različitih objekata. Ovakvi elektrovakuum uređaji se koriste za unutrašnje osvetljenje.
Unutar halogene boce nalaze se jedinjenja broma ili joda. Zbog svoje sposobnosti da izdrže temperature do 3000 K, vijek trajanja lampi je oko 2000 sati. Ali ovaj izvor bijelog svjetla također ima svoje nedostatke, npr.halogena lampa, ima nizak električni otpor kada se ohladi.
Glavni parametri
U Edison lampi sa žarnom niti, volframova nit je raspoređena u različitim oblicima. Za stabilan rad takvog uređaja potreban je napon od 220 V. U prosjeku, njegov radni vijek je od 3000 do 3500 sati. S obzirom da je temperatura boje 2700 K, lampa daje topli bijeli ili žuti spektar. Trenutno su u ponudi lampe sa različitim veličinama sokla (E14, E27). Po želji možete uzeti lampu u obliku ukosnice, riblje kosti, spirale u plafonskom lusteru ili zidnu rasvjetu.
Edisonov izum je podijeljen u zasebne klase prema broju volframovih filamenata. Cijena rasvjetnog tijela, njegova snaga i vijek trajanja direktno zavise od ovog indikatora.
EVL princip rada
Termionska emisija se sastoji u emisiji elektrona od strane zagrijanog tijela sa žarnom niti u vakuum ili inertni medij stvoren unutar sijalice. Za kontrolu protoka elektrona koristi se magnetsko ili električno polje.
Termionska emisija vam omogućava da praktično koristite pozitivne kvalitete protoka elektrona - da generišete, pojačate električne vibracije različitih frekvencija.
Karakteristike radio cijevi
Elektrovakumska dioda je osnova radiotehnike. Dizajn lampe ima dvije elektrode (katoda i anoda), rešetku. Katoda daje emisiju, za to je sloj volframa prekriven barijumom ili torijumom. Anoda je napravljena u obliku ploče od nikla, molibdena, grafita. Netje separator između elektroda. Kada se radni fluid zagrije, stvara se snažna električna struja iz pokretnih čestica u vakuumu. Elektrovakuumski uređaji ovog tipa čine osnovu radiotehnike. U drugoj polovini prošlog veka, vakuumske cevi su se koristile u raznim oblastima tehničke, radio-elektronske industrije.
Bez njih bilo je nemoguće proizvoditi radio, televizore, specijalnu opremu, kompjutere.
Područja primjene
Razvojom precizne instrumentacije, radio elektronike, ove lampe su izgubile svoju relevantnost, prestale su da se koriste u velikim razmjerima.
Ali i sada postoje takve industrijske oblasti koje zahtijevaju EVL, jer samo vakuumska lampa može osigurati performanse uređaja prema navedenim parametrima, u određenom okruženju.
EVL su od posebnog interesa za vojno-industrijski kompleks, jer se upravo vakuumske cijevi odlikuju povećanom otpornošću na elektromagnetne impulse.
Jedan vojni aparat može sadržati do stotinu EVL. Većina poluprovodničkih materijala, REC ne može da funkcioniše sa povećanim zračenjem, kao ni u uslovima prirodnog vakuuma (u svemiru).
EVL pomaže u poboljšanju pouzdanosti i izdržljivosti satelita i svemirskih raketa.
Zaključak
Kod elektrovakuum uređaja koji omogućavaju generisanje, pojačavanje, pretvaranje elektromagnetne energije, radni prostor je potpuno oslobođen od vazduha,zaštićen od atmosfere neprobojnom granatom.
Otkriće termoionske emisije doprinijelo je stvaranju jednostavne lampe s dvije elektrode nazvane vakuum dioda.
Kada je spojen na električno kolo, unutar uređaja se pojavljuje struja. Kada se polaritet napona promijeni, on nestaje, i koliko god da je katoda vruća. Održavanjem konstantne vrijednosti temperature zagrijane katode bilo je moguće uspostaviti direktnu vezu između anodnog napona i jačine struje. Dobijeni rezultati su korišteni u razvoju elektronskih vakuum uređaja.
Na primjer, trioda je vakuumska cijev sa tri elektrode: anodom, termoionskom katodom, kontrolnom mrežom.
Triode su postale prvi uređaji korišćeni za pojačavanje električnih signala početkom prošlog veka. Trenutno su triode zamijenjene poluvodičkim tranzistorima. Vakum triode se koriste samo u onim područjima gdje je potrebno konvertovati moćne signale sa malim brojem aktivnih komponenti, a težina i dimenzije se mogu zanemariti.
Moćne radio cijevi su uporedive sa tranzistorima po efikasnosti, pouzdanosti, ali njihov vijek trajanja je mnogo kraći. U triodama male snage, većina toplote odlazi u potrošenu kaskadnu snagu, ponekad njena vrijednost dostigne 50%.
Tetrode su elektronska lampa s dvije mreže, koja je dizajnirana da poveća snagu i napon električnesignale. Ovi uređaji imaju veće pojačanje u odnosu na triodu. Takve karakteristike dizajna omogućavaju korištenje tetroda za pojačavanje niskih frekvencija u televizorima, prijemnicima i drugoj radio opremi.
Potrošači aktivno koriste žarulje sa žarnom niti, u kojima je tijelo niti od volframove niti ili žice. Ovi uređaji imaju snagu od 25 do 100 W, njihov vijek trajanja je 2500-3000 sati. Proizvođači nude lampe sa različitim osnovama, oblicima, veličinama, tako da možete odabrati opciju lampe, uzimajući u obzir karakteristike rasvjetnog uređaja, površinu
