Электрическое освещение
|
Внимание! Эта статья не удовлетворительного качества, однако её предмет должен быть освещён в Традиции. Вы можете помочь Проекту, переписав её в энциклопедическом стиле. Спасибо. |
Электрическое освещение — распространённое наименование способа освещения электрическими источниками света, наиболее широко используемого в современном индустриализованном мире. Электрическое освещение обеспечивает потребителя дополнительным светом в течение дневного времени, а ночью является основным способом освещения.
ИсторияПравить
Электрическое освещение было введено в обиход в конце 19 — начале 20 века, когда появились источники тока, и были разработаны первые электрические источники света.
Прогресс техники и технологий в течение 100 лет позволил создать всё более и более эффективные источники света, как общего назначения так и специализированные, для разных задач (вольтова дуга, свеча Яблочкова, вакуумная лампа, газонаполненная лампа, люминесцентная лампа, светодиодные лампы).
Интересно, что свет наиболее распространённого в ХХ веке источника — ламп накаливания, по сравнению с дневным светом, большинством людей сегодня воспринимается, как желтоватый (их цветовая температура около 3000 К и 6000 К соответственно). Но в начале ХХ века, когда электролампы только-только пришли на смену свечам и керосиновым лампам, их свет воспринимался, как «ослепительно-голубой». Это связано с психологическим явлением константности цвета. Дело в том, что цветовая температура света от свечи или от керосиновой лампы не достигает 2000 К, а значит по отношению к лампам накаливания — они более «жёлтые»; то есть свет от новых электрических ламп, ламп накаливания казался (наблюдателям того времени) имеющим дополнительный цвет — т.е. голубой.
ТипыПравить
Типы электрического освещения включают:
- Лампа накаливания, (накальная нить, например, вольфрамовая)
- Галогенная лампа, (накальная нить, например, вольфрамовая с инертным газом и маленьким количеством галогена, типа иода или брома.)
- Дуговая лампа,
- Газовые лампы разгрузки: (например, флуоресцентные огни и компактные флуоресцентные лампы, неоновые лампы),
- Ртутная лампа
- Фотовспышка(современная),
- Светодиодные источники света, включая OLEDs
- Лазеры,
Различные типы источников света имеют значительно отличающиеся характеристики, полезные действия по спектральному цветовому излучению.[1]
| Название | Оптический спекр | Номинальная эффективность (lm/W) |
Срок службы (MTBF) (часы) |
Цветная темппература | Цвет | Светосила в канделах |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Лампы накаливания | непрерывный | 12-17 | 1000-2500 | 2700 | Тепло-белый (желтоватый) | 100 |
| Галогенные лампы | непрерывный | 16-23 | 3000-6000 | 3200 | Тепло-белый (желтоватый) | 100 |
| Флюоресцентные лампы | ртутная линия + фосфор | 52-100 | 8000-20000 | 2700-5000* | Белый (с зеленоватым оттенком) | 15-85 |
| Металлическая лампа галида | квази-непрерывный | 50-115 | 6000-20000 | 3000-4500 | Белый (холодный) | 65-93 |
| Серная лампа | непрерывный | 80-110 | 15000-20000 | 6000 | Бледно-зелёный цвет | 79 |
| Натрия высокого давления | широкополосная сеть | 55-140 | 10000-40000 | 1800-2200* | Розовато-апельсиновый | 0-70 |
| Натрия низкого давления | узкая линия | 100-200 | 18000-20000 | 1800* | Жёлтый (без оттенка) | 0 |
- Цветная температура определена как температура черного тела, испускающего свет подобно спектральному излучению; эти спектры света весьма отличаются от спектров черных тел.
Самый эффективный источник электрического света — натриевая лампа низкого давления. Она производит почти монохроматический оранжевый свет, который строго искажает цветное восприятие. Поэтому это вообще сохраняется для наружных общественных использований освещения. Огни натрия низкого давления одобрены для общественного освещения астрономами, так как легкое загрязнение, которое они производят, может быть легко отфильтровано, вопреки широкополосной сети или непрерывным спектрам.
Лампа накаливанияПравить
Галогенная лампаПравить
Галогенные лампы обычно намного меньше, чем стандартные (incandescents), потому что для успешной работы температура луковицы у них более, чем 200 °C. Поэтому лучше всего иметь луковицу, сплавленную из кварца (кварц), но иногда стакан из алюмосиликата. Это часто находится в дополнительном слое стакана. Внешний стакан — устройство безопасности для уменьшения УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ эмиссии, т.к. луковицы галогена могут иногда взрываться в течение работы. Одна причина та, что — наличие масляного следа на кварцевой луковице от отпечатков пальца. Риск ожогов или огня также большой при голых луковицах, что запрещено в некоторых местах, если не приложен сам корпус светильника.
Разработанные для 12 — 24 вольтовых операций, лампы, которые имеют компактные нити, полезные для хорошего оптического контроля. Они также имеют более высокую эффективность светоотдачи (люмены в ватт) и они лучше в работе, чем не галогеновые лампы. Лёгкая продукция (не галогеновя) остается почти постоянной в течение жизни.
Ртутная люминесцентная лампаПравить
Светодиодная лампаПравить
Светодиодная лампа стала использоваться в качестве контрольных ламп с 1970-ых годов. В последние годы эффективность продукции повысились в связи с использованием светодиодных ламп в нише источников освещения.
Углеродистая дуговая лампаПравить
Углеродистые дуговые лампы состоят из двух углеродистых электродов —стержней с открытой площадкой, поставляемой ограничивающим поток частиц щебнем. Электрическая дуга уничтожается, при касании стержней, ранее разделённых. Следующая дуга нагревает углеродистые подсказки к белой высокой температуре. Эти лампы имеют более высокую эффективность, чем лампы накаливания, но углеродистые стержни недолги и требуют постоянного регулирования в использовании. Лампы производят существенное ультрафиолетовое издучение; они требуют вентиляции, когда используется в закрытом помещении, и из-за их интенсивности, они нуждаются в защите от открытого состояния.
Углеродистые дуговые лампы работают в чрезвычайных условиях, имеют высокую эффективность по сравнению с другими источниками света в 1920-ых. Они также — источник вообще света. Эти свойства сделали их идеально подходящими для огней поиска, использовались как источник света проектора фильма.
Лампа разгрузкиПравить
Лампа разгрузки имеет стекляный корпус или кварцевый, содержащий два металлических электрода, отделенные газом. Используемые газы включают, неон, аргон, ксенон, натрий, металлический галид, и ртуть.
Основной функциональный принцип работы почти аналогичен работе дуговой углеродистой лампы, но из-за срока служьы дуговой лампы (малый срок) вместо них сейчас обычно используются более современные типовые газовые лампы разгрузки, называемые «лампами разгрузки».
У некоторых ламп разгрузки, используется очень высокое напряжение, чтобы ударить дугу. Это необходимо для электрического кругооборота, названного воспламенителем, который является частью схемы «щебня» (наполнитель). После того, как дуга ликвидирована, внутреннее сопротивление спадов лампы имеет низкий уровень, и щебень ограничивает поток дуги операционным потоком. Без щебня, лишний поток протекал бы, вызывая быстрое разрушение лампы.
Некоторые типы ламп содержат немного неона, который разрешает нормальное бегущее напряжение, без внешней схемы воспламенителя. Маломощные лампы натрия давления управляют этим путем.
Самые простые щебни — только катушка индуктивности, и выбраны, где имеют решающий фактор, типа уличного освещения. Более передовые электронные щебни могут быть разработаны для того, чтобы поддержать постоянную «легкую» продукцию при эксплуатации лампы, и может заставить лампу с квадратной волной поддерживать работу лампы полностью без вспышки, и закрываться в случае определенных ошибок. Эти более сложные щебни выбраны, например, в кинопроизводстве.
Лампы современных фотовспышекПравить
Основным элементом современной современной фотовспышки является импульсная газоразрядная лампа. Импульсная газоразрядная лампа представляет собой запаянную стеклянную трубку разной конфигурации, (прямую, спиральную, дугообразную или кольцевую), наполненную газом ксеноном.
Концы трубки имеют впаяные электроды, а снаружи находится или электрод зажигания, представляющий собой полоску токопроводящей мастики, или кусок проволоки.
Вспышка — искровой разряд в лампе возникает при помощи соединения её электродов с источником высокого напряжения (порядка сотен вольт), обычно это электрический конденсатор, накапливающий электрический заряд в промежутке между вспышками, с последющей подачей на электрод зажигания высоковольтного (порядка тысяч вольт) импульса от импульсного трансформатора, что ионизирует газ в трубке, позволяя накопленному в рабочем конденсаторе заряду разрядиться (вспыхнуть). За период разряда, в виде яркой, интенсивной световой вспышкой с силой света порядка в несколько сот тысяч свечей, с одновременным падением напряжения на конденсаторе и прекращением разряда. После чего цикл повторяется: конденсатор в обычных схемах питания импульсных ламп снова заряжается и в случае повторной подаче импульса на электрод зажигания лампа даёт следующую вспышку.
Существуют химические фотовспышки. Наиболее распространённым типом были магниевые, которые раньше широко применялись.
Продолжительность жизни лампы разгрузкиПравить
Продолжительность жизни определена как число часов работы для лампы, пока 50 % из них она не портится. Это означает, что это возможно для некоторых ламп быть не в состоянии после короткого времени и для некоторых длиться значительно дольше, чем номинальная жизнь лампы. Это — средняя продолжительность жизни. Терпимость производства столь же низко как 1 % может создать разницу 25 % в жизни лампы. Для LEDs, это выражается в том, что жизнь лампы, когда 50 % ламп имеют спад продукции люмена 70 % или меньше.
Лампы также чувствительны к переключению циклов. Быстрое нагревание нити лампы или электродов, когда лампа включена, — самый напряженный случай при работе лампы. Большинство испытательных циклов лампы надело в течение 3 часов и затем, и в течение 20 минут прекращаются. (Должен использоваться некоторый стандарт, так как неизвестно, как лампа будет использоваться потребителями.) Эти повторения цикла переключения до ламп не учитываются, и данные зарегистрированы. Если переключение увеличено только к 1 часу, то жизнь лампы обычно уменьшается, потому что увеличивается количество раз, когда лампа может быть включена. Комнаты с частым переключением (ванная, спальни, и т.д.) могут ожидать намного более короткую жизнь лампы чем те, которые напечатаны на коробке.
Общественное освещениеПравить
Это освещение обычно включается специальной системой, управляющей местными генераторами и чрезвычайными генераторами, которые являются резервными копиями в больницах и других местах, где потеря управления могла быть катастрофической. Свет на базе батарейного питания обычно для "прожекторов" или "факелов" используется для мобильности и в качестве резервных дублёров, когда главные огни отключены или отсутствует магистральное электроснабжение.[2]
