Улайсдаг гэрэл хэрхэн ажилладаг вэ
Гэрлийн чийдэн буюу сонгодог улайсдаг чийдэн гэгддэг улайсдаг чийдэн нь гэрэлтүүлгийн технологийн түүхэн дэх хамгийн чухал шинэчлэлүүдийн нэг юм. 19-р зуунд зохион бүтээгдсэн улайсдаг чийдэн нь хиймэл гэрлийн хялбархан хүртээмжтэй эх үүсвэрийг бий болгосноор хүмүүсийн амьдрах, ажиллах хэв маягийг өөрчилсөн. Энэ нийтлэлд бид улайсдаг чийдэн хэрхэн ажилладаг, үндсэн зарчмуудаас эхлээд түүнийг ажиллуулах гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд хүртэлх талаар авч үзэх болно.
Улайсдаг чийдэнгийн товч түүх
Улайсдаг гэрлийн чийдэнг анх 1879 онд Томас Алва Эдисон зохион бүтээжээ. Хэдийгээр энэ шинэ бүтээлийг Эдисон хийсэн гэж үздэг ч дэлхий даяарх бусад олон зохион бүтээгчид үүнээс өмнө олон жилийн турш ижил төстэй санаануудыг боловсруулж байжээ. Британийн эрдэмтэн Жозеф Сван мөн Эдисонтой нэгэн зэрэг улайсдаг чийдэнг зохион бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч Эдисоны улайсдаг чийдэнг олноор үйлдвэрлэхэд илүү практик, хэмнэлттэй гэж үздэг байсан тул улам бүр түгээмэл болж байв.
Улайсдаг чийдэнгийн үндсэн зарчим
Улайсдаг гэрлийн чийдэнгийн гол цөм нь энгийн зарчим юм: нимгэн утас буюу судалтай утсаар цахилгаан гүйдэл дамжуулж, дараа нь гэрэлтэх хүртэл халдаг. Энэ үйл явц нь цахилгаан эсэргүүцлийн үр дүн юм - цахилгаан гүйдэл эсэргүүцэлтэй материалаар дамжин өнгөрөхөд цахилгаан энерги дулааны энерги болж хувирдаг.
Улайсдаг чийдэнгийн утас нь ихэвчлэн вольфрамаар хийгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 3422 хэм (6192 хэм Фаренгейт) маш өндөр хайлах цэгтэй металл юм. Вольфрамын утас нь цахилгаан гүйдэлээр халаахад "улайсгах" гэж нэрлэгддэг процессоор гэрэл ялгаруулдаг.
Улайсдаг чийдэнгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Улайсдаг чийдэн хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд чийдэнгийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг мэдэх нь чухал юм.
1. Утас: Улайсдаг чийдэнгийн төв хэсэг болох утас нь вольфрамаар хийсэн нимгэн утас юм. Цахилгаан гүйдэл утасаар дамжин өнгөрөхөд халж, гэрэл цацруулж эхэлдэг.
2. Шилэн бөмбөлөг: Утас нь хамгаалалт шаарддаг бөгөөд үүнийг түүнийг хүрээлсэн шилэн бөмбөлөг хангадаг. Энэхүү бөмбөлөг нь утсыг физик гэмтлээс хамгаалаад зогсохгүй агаар дахь хүчилтөрөгчөөс тусгаарладаг. Хэрэв утас хүчилтөрөгчийн нөлөөнд өртвөл тэр даруй шатаж, задарна.
3. Идэвхгүй хий буюу вакуум: Шилэн бөмбөлөг дотор утас нь аргон гэх мэт инертийн хий эсвэл заримдаа вакуумаар хүрээлэгдсэн байдаг. Идэвхгүй хий нь утаснаас материалын ууршилт болон хөдөлгөөнийг бууруулж, чийдэнгийн ашиглалтын хугацааг уртасгахад тусалдаг.
4. Электродууд: Электродууд нь утаслагыг гадаад цахилгаан эх үүсвэртэй холбодог холбоо барих цэгүүд юм. Эдгээр нь утаслагаар цахилгаан гүйдэл урсахыг зөвшөөрдөг.
5. Суурь эсвэл залгуур: Энэ хэсэг нь чийдэнг цахилгаан тэжээлийн эх үүсвэрт холбох боломжийг олгодог. Чийдэнгийн суурь нь ихэвчлэн металлаар хийгдсэн бөгөөд янз бүрийн гэрэлтүүлгийн хэрэгсэлтэй нийцэхийн тулд янз бүрийн хэлбэр, хэмжээтэй байж болно.
Ажлын механизм
Шилжүүлэгчийг асаахад цахилгаан гүйдэл нь электродоор дамжин судал руу урсдаг. Утасны эсэргүүцэл нь цахилгаан энергийг дулаан болгон хувиргахад хүргэдэг. Утасны температур нэмэгдэхийн хэрээр харагдахуйц гэрэл ялгаруулж эхэлдэг цэгт хүрдэг. Энэ бол улайсдаг гэрлийн чийдэн хэрхэн ажилладаг үндсэн үйл явц юм - цахилгаан энерги -> дулааны энерги -> гэрлийн энерги.
Гэрлийн үр ашиг ба өнгө
Улайсдаг чийдэн нь цахилгаан энергийг энгийн процессоор гэрэл болгон хувиргахад маш үр дүнтэй боловч LED болон флюресцент чийдэн зэрэг орчин үеийн гэрэлтүүлгийн технологиудтай харьцуулахад үр ашиггүй юм. Улайсдаг чийдэнгийн ашигладаг энергийн ердөө 10% нь харагдах гэрэлд хувирдаг; үлдсэн хэсэг нь дулаан болж алдагддаг. Энэ нь улайсдаг чийдэнгийн энергийг үр ашиггүй болгодог.
Түүнчлэн, улайсдаг чийдэнгийн ялгаруулдаг гэрэл нь ихэвчлэн дулаан шар өнгөтэй байдаг. Энэхүү гэрлийн өнгийг "өнгөний температур" гэгддэг бөгөөд Кельвинээр хэмждэг. Улайсдаг чийдэнгийн өнгөний температур нь ихэвчлэн 2700К орчим байдаг бөгөөд энэ нь гэрийн гэрэлтүүлэгт ихэвчлэн ашиглагддаг дулаан, тав тухтай уур амьсгалыг бүрдүүлдэг.
Улайсдаг чийдэнгийн давуу болон сул талууд
Илүүдэл:
1. Үйлдвэрлэхэд хялбар ба хямд өртөг: Улайсдаг чийдэнг үйлдвэрлэхэд нэлээд хялбар бөгөөд бусад төрлийн чийдэнгээс ихэвчлэн хямд байдаг.
2. Гэрлийн чанар: Улайсдаг чийдэн нь маш сайн өнгөний дүрслэлтэй гэрэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь байгалийн нарны гэрэлд маш ойрхон гэрлийн спектр үүсгэдэг гэсэн үг юм.
3. Бүдгэрүүлэх боломжтой: Улайсдаг гэрлийг ердийн бүдгэрүүлэгч ашиглан амархан бүдгэрүүлж болох бөгөөд энэ нь янз бүрийн гэрэлтүүлгийн нөхцөлд уян хатан болгодог.
Сул тал:
1. Эрчим хүчний хэмнэлт бага: Улайсдаг чийдэнгийн хэрэглэдэг энергийн ихэнх хэсэг нь гэрэл биш харин дулаан болж хувирдаг. Энэ нь тэдгээр нь LED гэх мэт орчин үеийн гэрэлтүүлгийн технологиос бага үр ашигтай гэсэн үг юм.
2. Богино ашиглалтын хугацаа: Ерөнхийдөө улайсдаг чийдэн нь LED эсвэл флуоресцент чийдэнгээс богино ашиглалтын хугацаатай байдаг. Улайсдаг чийдэнгийн дундаж ашиглалтын хугацаа 1.000 цаг орчим байдаг бол LED нь 25.000 цаг ба түүнээс дээш ажиллах боломжтой.
3. Цочролд мэдрэмтгий: Вольфрамын судал нь эмзэг тул улайсдаг чийдэн нь цочрол эсвэл чичиргээнд өртвөл гэмтэх эсвэл бүр эвдэрч болзошгүй.
Түүх ба нийгэм дэх үүрэг
Улайсдаг чийдэн нь орчин үеийн түүхэнд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Тэдгээрийг зохион бүтээж, өргөнөөр ашигласнаас хойш өмнө нь зөвхөн лааны гэрэл эсвэл тосон чийдэнг ашигладаг байсан дэлхийн зарим хэсэгт гэрэл авчирсан. Энэ нь ажил, судалгаа болон бусад үйл ажиллагааг уртасгах боломжийг олгож, бүтээмж, амьдралын чанарыг нэмэгдүүлэхэд шууд хувь нэмэр оруулсан.
Дүгнэлт
LED болон бусад эрчим хүчний хэмнэлттэй чийдэн гарч ирснээр гэрэлтүүлгийн технологи хөгжсөөр байгаа ч улайсдаг чийдэн нь инноваци, техникийн дэвшлийн бэлгэдэл хэвээр байна. Улайсдаг чийдэн хэрхэн ажилладагийг ойлгосноор бид гэрэлтүүлгийн технологийн хувьсал, өдөр тутмын амьдралд үзүүлэх нөлөөллийг илүү сайн үнэлж чадна. Эрчим хүчний хэмнэлт, ашиглалтын хугацааны хувьд сул талуудтай боловч гэрлийн чанар, үйлдвэрлэхэд хялбар байдлын давуу талууд нь улайсдаг чийдэнг хүн төрөлхтний гэрэлтүүлгийн түүхийн чухал хэсэг болгосон.
