¿Qué tipos de luces eléctricas existen y para qué se utilizan?
Las lámparas eléctricas son dispositivos de iluminación artificial que utilizan la electricidad como fuente de energía, convierten la energía eléctrica en energía luminosa e iluminan a las personas en la oscuridad o en habitaciones oscuras. Desde la invención de la luz eléctrica, ha promovido enormemente el desarrollo de la humanidad.
En primer lugar, las lámparas incandescentes
(lámparas incandescentes)
1. Las lámparas incandescentes comunes son bombillas incandescentes de uso común.
Características: buena reproducción cromática (Ra=100), brillante cuando se enciende, atenuación continua, estructura simple, precio bajo, pero vida corta y baja eficiencia lumínica.
Usos: salón, salón, vestíbulo, habitación de invitados, tienda, restaurante, pasarela, sala de conferencias, patio.
Usos: lámpara de mesa, lámpara de techo, lámpara de pared, lámpara de noche, lámpara de pasillo.
2. Lámpara halógena de tungsteno
(Lámpara halógena de tungsteno)
Lámpara incandescente inflable, el gas de relleno contiene algunos elementos halógenos o halogenuros. Tiene todas las características de las lámparas incandescentes de iluminación ordinaria, su eficiencia lumínica y vida útil son más del doble que las de las lámparas incandescentes de iluminación ordinaria y es de tamaño pequeño.
Usos: iluminación especial para salas de conferencias, salas de exposiciones, salones, iluminación comercial, escenarios de cine y televisión, instrumentos, automóviles, aviones, etc.
Tercero, lámpara de descarga de gas
(lámpara de descarga)
1 Lámpara de descarga de baja presión (1) Lámpara fluorescente (1)
Cuarto, lámparas fluorescentes
(comúnmente conocidas como lámparas fluorescentes)
Características: alta eficiencia lumínica, larga vida útil y buen color de luz.
Las lámparas fluorescentes incluyen tipo tubo recto, tipo anillo, tipo compacto, etc. Es una fuente de iluminación de bajo consumo muy utilizada.
Utilizar lámparas fluorescentes rectas en lugar de lámparas incandescentes puede ahorrar entre un 70 y un 90 % de electricidad y alargar la vida útil entre 5 y 10 veces.
Actualizar las lámparas fluorescentes rectas, ahorrando entre un 15 y un 50% de electricidad.
Reemplazar las lámparas incandescentes por lámparas fluorescentes compactas puede ahorrar entre un 70 y un 80% de electricidad y alargar la vida útil entre un 5 y un 10%. veces.
5. Lámparas de descarga de gas de alta intensidad
(Lámparas de descarga de alta intensidad)
Las lámparas de descarga de gas de alta intensidad incluyen lámparas fluorescentes de mercurio de alta presión, Lámparas de sodio de alta presión y lámparas de halogenuros metálicos. Lámpara de objetos.
(1) Lámpara fluorescente de mercurio de alta presión
Características: larga vida útil y costo relativamente bajo.
Usos: iluminación viaria, iluminación industrial interior y exterior, iluminación comercial.
(2) Lámpara de sodio de alta presión
Características: larga vida útil, alta eficiencia lumínica y fuerte permeabilidad a la niebla.
Usos: iluminación viaria, proyectores, iluminación de plazas, iluminación industrial, etc.
(3) Lámpara de halogenuros metálicos
Características: larga vida útil, alta eficiencia luminosa y buena reproducción cromática.
Usos: Iluminación industrial, iluminación urbana, iluminación de ingeniería, iluminación comercial, iluminación de estadios e iluminación vial.
(4) Lámpara de halogenuros metálicos cerámicos
Características: El rendimiento es mejor que el de las lámparas de halogenuros metálicos comunes.
Usos: Centros comerciales, vitrinas, expositores de llaves y alumbrado público comercial.
(5).Lámpara de sodio de baja presión
Características: alta eficiencia luminosa, larga vida útil, alta retención del flujo luminoso, fuerte permeabilidad a la niebla, pero mala reproducción cromática.
Usos: iluminación de túneles, puertos, muelles y minas.
6. Lámpara de inducción de alta frecuencia
(Lámpara de inducción)
Características: larga vida útil (40.000 ~ 80.000 horas), ahorro de energía, sin electrodos, instantáneo iniciar y reiniciar, sin parpadeo, buena reproducción cromática.
Usos: Edificios públicos, tiendas, túneles, calles peatonales, farolas de postes altos, iluminación de seguridad y otra iluminación exterior.
7. Bombilla halógena
La lámpara halógena, también conocida como lámpara halógena de tungsteno, es un tipo de lámpara incandescente. El principio es inyectar gas halógeno como yodo o bromo en la bombilla. A altas temperaturas, el alambre de tungsteno evaporado reacciona químicamente con el halógeno y el alambre de tungsteno evaporado se solidifica nuevamente sobre el alambre de tungsteno, formando un ciclo equilibrado para evitar la rotura prematura del alambre de tungsteno. Por lo tanto, las bombillas halógenas duran más que las incandescentes.
Además, las bombillas halógenas pueden funcionar a temperaturas más altas que las bombillas incandescentes normales y son más brillantes y eficientes. Sin embargo, a esta temperatura, el vidrio normal puede ablandarse. Por lo tanto, las bombillas halógenas requieren el uso de vidrio estacional con un punto de fusión más alto. Debido a que el vidrio estacional no bloquea los rayos UV, las bombillas halógenas a menudo requieren el uso de filtros UV adicionales. Si hay aceite en el cristal de una bombilla halógena, provocará una diferencia de temperatura en el cristal y reducirá la vida útil de la bombilla. Por lo tanto, al reemplazar las bombillas halógenas, las personas deben evitar tocar el cristal de la bombilla.
8. Lámpara de filamento de tungsteno
El desarrollo de la industria del filamento de tungsteno ha estado estrechamente ligado a la industria de las bombillas desde el principio.
En 1878, Edison inventó la bombilla de filamento de carbono. Pero este tipo de bombillas presenta graves desventajas, principalmente su corta vida útil. Casi 20 años después (1897), el alambre de carbono fue reemplazado por alambre de osmio y alambre de tantalio, pero debido a los puntos de fusión más bajos del Os y el Ta, la temperatura de funcionamiento y la eficiencia de la luz eran menores.
En 1903, según la patente de A. Just y F. Hannaman, Hungría produjo por primera vez alambre de tungsteno. En este método, el filamento de carbono se calienta a alta temperatura mediante una corriente eléctrica en un vapor de óxido halógeno de tungsteno que contiene hidrógeno libre, de modo que el carbono se reemplaza completamente por tungsteno. El filamento incandescente producido de esta manera contiene más o menos carbono, que no sólo es muy frágil, sino que además el filamento continúa volviéndose más denso durante el uso de la bombilla, por lo que los parámetros eléctricos del filamento cambiarán.
En 1904, Jester y Hannaman reconocieron el efecto del carbono sobre la fragilidad, mezclaron un aglutinante libre de carbono con un compuesto de tungsteno, luego lo extruyeron en filamentos y luego lo calentaron en hidrógeno para reducirlo a metal. . El filamento de tungsteno fabricado de esta manera es muy frágil, pero debido a que su eficiencia luminosa es mucho mejor, aún se puede utilizar para fabricar bombillas en lugar de filamentos de carbono, filamentos de osmio y filamentos de tantalio. [1]
Información relacionada
Luz inalámbrica
El 10 de junio de 2007, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Estados Unidos realizaron una prueba de una Experimento de la "bombilla inalámbrica". El equipo de investigación dirigido por Sol Jasik utilizó dos bobinas de alambre de cobre como vibradores y una bobina conectada a una fuente de energía como transmisor. El otro está conectado a una lámpara de escritorio y actúa como receptor. Como resultado, lograron encender una lámpara de 60 vatios a 2,13 metros de distancia del transmisor. Y los experimentos muestran que la tecnología de transmisión inalámbrica de energía es inofensiva para los humanos porque el campo electromagnético sólo afecta a los objetos que pueden vibrar con él.
La estructura y el principio de emisión de luz del LED
Hace cincuenta años, la gente conocía los conocimientos básicos de que los materiales semiconductores pueden emitir luz. El primer diodo comercial se produjo en 1960. LED es la abreviatura de diodo emisor de luz en inglés. Su estructura básica es una pieza de material semiconductor electroluminiscente, que se coloca en un estante con cables y luego se sella con resina epoxi para proteger los cables del núcleo interno, por lo que el LED tiene buena resistencia a los terremotos.
Estructura del diodo emisor de luz
La parte central del diodo emisor de luz es una oblea compuesta de semiconductor tipo P y semiconductor tipo N. Hay una capa de transición entre P. Semiconductor tipo N y semiconductor tipo N. Se llama unión pn. En la unión PN de algunos materiales semiconductores, cuando los portadores minoritarios inyectados se recombinan con los portadores mayoritarios, el exceso de energía se libera en forma de luz, convirtiendo así directamente la energía eléctrica en energía luminosa. Cuando se aplica un voltaje inverso a la unión PN, es difícil inyectar portadores minoritarios, por lo que no emite luz. Este tipo de diodo fabricado según el principio de electroluminiscencia inyectada se denomina diodo emisor de luz, comúnmente conocido como LED. Cuando está en el estado de funcionamiento directo (es decir, se aplica voltaje CC a ambos extremos), cuando la corriente fluye desde el ánodo al cátodo del LED, el cristal semiconductor emite luz de diferentes colores, desde ultravioleta a infrarroja, y la intensidad de La luz está relacionada con la corriente.
Características de la fuente de luz LED
1. Voltaje: el LED utiliza una fuente de alimentación de bajo voltaje y el voltaje de la fuente de alimentación es de entre 6 y 24 V, que varía según los diferentes productos. por lo que es más seguro que utilizar una fuente de alimentación de alto voltaje, especialmente adecuada para lugares públicos.
2. Eficiencia: En comparación con lámparas incandescentes con la misma eficiencia lumínica, el consumo de energía se reduce en un 80%.
3. Aplicabilidad: Muy pequeño, cada unidad de chip LED tiene un cuadrado de 3 a 5 mm, por lo que se puede convertir en dispositivos de varias formas y es adecuado para entornos cambiantes.
4. Estabilidad: 654,38 100.000 horas, la caída de la luz es el 50 del valor inicial.
5. Tiempo de respuesta: El tiempo de respuesta de las lámparas incandescentes es de milisegundos y el tiempo de respuesta de las lámparas LED es de nanosegundos.
6. Contaminación ambiental: No contiene mercurio metálico nocivo.
7. Color: El color se puede cambiar cambiando la corriente. La estructura de la banda de energía y la banda prohibida del diodo emisor de luz se pueden ajustar fácilmente mediante modificación química para lograr una emisión multicolor de rojo, amarillo, verde, azul y naranja. Por ejemplo, un LED que es rojo con poca corriente puede volverse naranja, amarillo y eventualmente verde a medida que aumenta la corriente.
8. Precio: El LED es relativamente caro. En comparación con las lámparas incandescentes, el precio de varios LED puede ser equivalente al precio de una lámpara incandescente. Por lo general, cada conjunto de luces de señalización debe estar compuesto por entre 300 y 500 diodos.
Pantallas de diodos emisores de luz
Las pantallas modernas utilizan LED como tecnología de visualización de retroiluminación.
La primera luz eléctrica de China
La primera luz eléctrica de China apareció el ocho de abril del quinto año del reinado de Guangxu en la dinastía Qing (28 de mayo de 1879). En ese momento, J. D. Bishop, un ingeniero eléctrico británico que trabajaba en el Ministerio de Industria en la Concesión de Shanghai, era impulsado por una máquina de vapor de 10 caballos de fuerza (7,46 kilovatios) en un almacén en Zhapu Road, China.
En 1882, el británico Liddell compró equipos de generación de energía fabricados en los Estados Unidos y fundó la primera planta de energía de China en la esquina norte de Jiangxi Road y Nanjing Road (ahora la Administración de Energía Eléctrica del Este de China), y conectó 15 centrales eléctricas en serie a lo largo del Bund. Por la noche, las deslumbrantes luces de arco atrajeron a cientos de ciudadanos para observar.
En la década de 1950, en la isla Gulangyu, mientras las luces se atenuaban y luego se encendían, la gente sabía que eran las 8 en punto todas las noches.
Nuevo invento
La "lámpara de gravedad" se basa en la gravedad para generar electricidad, con un brillo equivalente a una lámpara fluorescente de 12 vatios y una larga vida útil.
Clay Morton de Virginia, EE. UU., obtuvo una maestría de Virginia Tech el año pasado. Su tema de investigación es una lámpara hecha de diodos emisores de luz, llamada "Gravia". De hecho, es un cilindro hecho de material acrílico que mide poco más de 4 pies de alto. El principio de emisión de luz de este tipo de lámpara es que el objeto pesado sobre la lámpara hace que el rotor gire cuando cae lentamente. La energía eléctrica generada por la rotación energizará la lámpara y la hará brillar.
El flujo luminoso de esta lámpara es de 600 a 800 lúmenes (equivalente a la luminosidad de una lámpara fluorescente de 12 vatios) y tiene una duración de 4 horas. Para encender la luz, el operador simplemente mueve el peso de la luz desde abajo hacia arriba y lo coloca en el hueco de la parte superior. Solo se necesitan unos segundos para que el peso baje lentamente y la luz LED se encenderá.
Clay Morton dijo que operar este tipo de lámpara es, por supuesto, más problemático que presionar un interruptor, pero aún así es aceptable y más interesante, como darle cuerda a un reloj clásico o preparar tranquilamente una deliciosa taza de café. Morton estima que la vida útil de las lámparas Gravia es de más de 200 años. En la actualidad, este tipo de lámpara denominada "Gravia" ha solicitado y obtenido una patente.