Moderne elektrovakuumenheder skylder deres udseende til den amerikanske opfinder Thomas Edison. Det var ham, der udviklede den første vellykkede måde at belysning på ved at bruge en elektrisk pære til dette.
Lampens historie
I øjeblikket er det svært at tro, at elektricitet ikke fandtes i alle historiske perioder. De første glødepærer dukkede først op i slutningen af det nittende århundrede. Edison formåede at udvikle en model af en pære, hvori kulstof, platin og bambus filamenter var placeret. Det er denne videnskabsmand, der med rette kaldes "faderen" til den moderne elektriske lampe. Han forenklede pærekredsløbet, reducerede produktionsomkostningerne betydeligt. Som et resultat dukkede ikke gas, men elektrisk belysning op på gaderne, og nye belysningsenheder begyndte at blive kaldt Edison-lamper. Thomas arbejdede på at forbedre sin opfindelse i lang tid, som følge heraf blev brugen af stearinlys en urentabel foranst altning.
Arbejdsprincip
Hvilken enhed har Edison-glødepærer? Hver enhed har en kropglødetråd, glaspære, hovedkontakt, elektroder, sokkel. Hver af dem har sit eget funktionelle formål.
essensen af denne enhed er som følger. Når varmelegemet opvarmes kraftigt af en strøm af ladede partikler, omdannes elektrisk energi til en lysform.
For at strålingen kan opfattes af det menneskelige øje, er det nødvendigt at nå en temperatur på mindst 580 grader.
Blandt metaller har wolfram det højeste smeltepunkt, så det er af det, at varmelegemet er lavet. For at reducere volumen begyndte man at placere tråden i form af en spiral.
På trods af den høje kemiske modstand af wolfram, for dets maksimale beskyttelse mod korrosionsprocessen, placeres filamentlegemet i en forseglet glasbeholder, hvorfra der tidligere er blevet pumpet luft ud. I stedet pumpes en inert gas ind i kolben, som forhindrer wolframtråden i at indgå i oxidationsreaktioner. Den mest almindeligt anvendte inerte gas er argon, nogle gange bruges nitrogen eller krypton.
Essensen af Edisons opfindelse er, at den fordampning, der opstår under langvarig opvarmning af metallet, forhindres af trykket skabt af en inert gas.
Lampefunktioner
Der er en del forskellige lamper designet til at oplyse et stort område. Et træk ved Edisons opfindelse er evnen til at justere denne enheds kraft under hensyntagen til det oplyste område.
Producenter tilbyder forskellige typer lamper, forskellige i levetid, størrelse, effekt. Lad os dvæle ved nogle typer af disse elektriske apparater.
De mest almindelige vakuumrør er LON. De er fuldt hygiejniske og har en gennemsnitlig levetid på 1000 timer.
Blandt manglerne ved almindelige lamper fremhæver vi den lave effektivitet. Cirka 5 procent af den elektriske energi omdannes til lys, resten frigives som varme.
Spotlights
De har en ret høj effekt, designet til at oplyse store områder. Elektrovakuumenheder er opdelt i tre grupper:
- filmprojektion;
- fyrtårne;
- generelt formål.
Projektorens lyskilde adskiller sig i længden af glødetrådslegemet, den har en mere kompakt størrelse, som giver dig mulighed for at øge den overordnede lysstyrke, forbedre lysstrømmens fokus.
Spejlelektrovakuumenheder har et reflekterende aluminiumslag, et andet pæredesign.
Den del af den, som er designet til at lede lys, er lavet af matteret glas. Dette giver dig mulighed for at gøre lyset blødt, reducere kontrasterende skygger fra forskellige objekter. Sådanne elektrovakuumanordninger bruges til indvendig belysning.
Inde i halogenkolben er der forbindelser af brom eller jod. På grund af deres evne til at modstå temperaturer op til 3000 K, er lampernes levetid omkring 2000 timer. Men denne hvide lyskilde har også sine ulemper, f.eks.halogenlampe, har lav elektrisk modstand, når den er afkølet.
Hovedparametre
I en Edison-glødelampe er wolframglødetråden arrangeret i forskellige former. For stabil drift af en sådan enhed kræves en spænding på 220 V. I gennemsnit er dens levetid fra 3000 til 3500 timer. I betragtning af at farvetemperaturen er 2700 K, giver lampen et varmt hvidt eller gult spektrum. I øjeblikket tilbydes lamper med forskellige størrelser sokler (E14, E27). Hvis det ønskes, kan du hente en lampe i form af en hårnål, sildeben, spiral i en loftslysekrone eller væglampe.
Edisons opfindelse er opdelt i separate klasser i henhold til antallet af wolframfilamenter. Prisen på belysningsarmaturen, dens effekt og levetid afhænger direkte af denne indikator.
EVL-driftsprincip
Termionisk emission består i emission af elektroner fra et opvarmet glødelegeme til et vakuum eller et inert medium skabt inde i pæren. For at styre strømmen af elektroner bruges et magnetisk eller elektrisk felt.
Termionisk emission giver dig mulighed for praktisk t alt at bruge de positive kvaliteter af elektronstrømmen - til at generere, forstærke elektriske vibrationer af forskellige frekvenser.
Funktioner i radiorør
Elektrovakuumdiode er grundlaget for radioteknik. Lampens design har to elektroder (katode og anode), et gitter. Katoden giver emission, for dette er wolframlaget dækket med barium eller thorium. Anoden er lavet i form af en nikkel, molybdæn, grafitplade. Neter separatoren mellem elektroderne. Når arbejdsvæsken opvarmes, skabes en kraftig elektrisk strøm fra partikler i bevægelse i et vakuum. Elektrovakuumanordninger af denne type danner grundlaget for radioteknik. I anden halvdel af forrige århundrede blev vakuumrør brugt i forskellige områder af teknisk, radio-elektronisk industri.
Uden dem var det umuligt at fremstille radioer, fjernsyn, specialudstyr, computere.
Anvendelsesområder
Med udviklingen af præcisionsinstrumentering, radioelektronik, har disse lamper mistet deres relevans og er ophørt med at blive brugt i stor skala.
Men selv nu er der sådanne industriområder, der kræver EVL, fordi kun en vakuumlampe er i stand til at sikre enheders ydeevne i henhold til de specificerede parametre i et bestemt miljø.
EVL er af særlig interesse for det militær-industrielle kompleks, da det er vakuumrør, der er kendetegnet ved øget modstand mod elektromagnetiske impulser.
Ét militærapparat kan indeholde op til hundrede EVL. De fleste af halvledermaterialerne kan REC ikke fungere med øget stråling såvel som under naturlige vakuumforhold (i rummet).
EVL hjælper med at forbedre pålideligheden og holdbarheden af satellitter og rumraketter.
Konklusion
I elektrovakuumenheder, der tillader generering, forstærkning, konvertering af elektromagnetisk energi, er arbejdsrummet fuldstændigt befriet for luft,afskærmet fra atmosfæren af en uigennemtrængelig skal.
Opdagelsen af termionisk emission bidrog til skabelsen af en simpel to-elektrode lampe kaldet en vakuumdiode.
Når den er tilsluttet et elektrisk kredsløb, vises en strøm inde i enheden. Når spændingens polaritet ændres, forsvinder den, og uanset hvor varm katoden er. Ved at holde en konstant værdi af temperaturen på den opvarmede katode var det muligt at etablere en direkte sammenhæng mellem anodespændingen og strømstyrken. De opnåede resultater blev brugt i udviklingen af elektroniske vakuumenheder.
For eksempel er en triode et vakuumrør med tre elektroder: en anode, en termionisk katode, et kontrolgitter.
Det var trioder, der blev de første enheder, der blev brugt til at forstærke elektriske signaler i begyndelsen af forrige århundrede. På nuværende tidspunkt er trioder blevet erstattet af halvledertransistorer. Vakuumtrioder bruges kun i de områder, hvor det er nødvendigt at konvertere kraftige signaler med et lille antal aktive komponenter, og vægt og dimensioner kan forsømmes.
Kraftfulde radiorør kan sammenlignes med transistorer med hensyn til effektivitet, pålidelighed, men deres levetid er meget kortere. I trioder med lav effekt går det meste af varmen ind i den forbrugte kaskadestrøm, nogle gange når dens værdi 50%.
Tetrodes er en elektronisk to-gitterlampe, som er designet til at øge strømmen og spændingen af elektriskesignaler. Disse enheder har en højere gevinst sammenlignet med trioden. Sådanne designfunktioner gør det muligt at bruge tetroder til at forstærke lave frekvenser i fjernsyn, modtagere og andet radioudstyr.
Forbrugerne bruger aktivt glødelamper, hvor glødetrådslegemet er en wolframglødetråd eller -tråd. Disse enheder har en effekt på 25 til 100 W, deres levetid er 2500-3000 timer. Producenter tilbyder lamper med forskellige baser, former, størrelser, så du kan vælge lampemulighed under hensyntagen til belysningsenhedens egenskaber, rummets areal.
