Что является источником света в приборах
Перейти к содержимому

Что является источником света в приборах

  • автор:

Классификация источников света

Лампа накаливания — осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.

Газоразрядная лампа — Источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне. Физическая основа — электрический разряд в парах металлов. В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами. Подразделяются на разрядные лампы высокого и низкого давления. Подавляющее большинство разрядных ламп работают в парах ртути. Обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношении люмен/Ватт. Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают лампы разрядные в парах натрия (ДНаТ)- 150 лм/Вт.

Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов. Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. Наиболее распространённой разновидностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора.

Галогенная лампа — лампа накаливания в балон которой добавлен буферный газ — пары галогенов (брома или йода). Это повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов, и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000К. Эффективность галогенных ламп достигает 28 лм/Вт.

Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) или энергосберегающая лампа (ЭЛ) — люминесцентная лампа, имеющая меньшие размеры по сравнению с колбчатой лампой и меньшую чувствительность к механическим повреждениям. Зачастую встречаются предназначенными для установки в стандартный патрон для ламп накаливания (с интегрированным электронным балластом).

Светодиод или светоизлучающий диод ( СД , LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника. Считается, что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк.

Количество показов: 23764

Аbb — переключатели автоматические предлагает наша компания

Вашему вниманию представлен широкий выбор электротехнического оборудования от известных мировых производителей — abb и legrand, а также bticino, Gira Giersiepen GmbH & Co и многие другие бренды представлены в нашем каталоге.

bticino — продукцию ведущего итальянского производителя приобретайте у нас

Итальянская компания bticino занимает особое место в истории электротехнического оборудования для домашнего использования. Свой вклад в историю развития отрасли компания внесла не только благодаря высокому качеству производимой продукции, но и благодаря революционно новому подходу к электротехническому бытовому оборудованию.

gira — розетки и другое электротехническое оборудование немецкого производителя приобретайте у нас

Немецкая компания gira готова предложить своим покупателям широкий ассортимент электротехнического оборудования бытового назначения. История компании gira началась еще в 1905 году, когда двое братьев открыли небольшой завод и получили патент на собственное революционное изобретение — тумблерный выключатель.

legrand и другие известные бренды — электротехническое оборудование приобретайте у нас

Электротехническое оборудование legrand пользуется большим спросом во всем мире. На сегодняшний день, legrand объединил в себе ведущие европейские бренды и предлагает самый широкий спектр электротехнической продукции, способной удовлетворить любые потребительские запросы, которая широко используется для оснащения помещений, как бытового, так и промышленного сектора.

галогенные лампы и люминесцентные — осветительные приборы покупайте у нас

На сегодняшний день, галогенные лампы широко применяются не только как необходимый функциональный предмет, но и в качестве украшения интерьера. Мягкий приятный свет, который они излучают позволяют добиваться неповторимого эффекта при художественном оформлении помещений.

Люминесцентные лампы для бытового и коммерческого использования приобретайте у нас

Сегодня, люминесцентные лампы получили широкое распространение не только в бытовом освещении, но и в различных коммерческих отраслях.

Газоразрядная натриевая лампа и другое осветительное оборудование в каталоге нашей компании

Газоразрядная натриевая лампа — осветительный прибор, в основе работы которого — пары натрия. Благодаря своим функциональным особенностям, лампа отличается некорректной цветопередачей, излучая яркий желтый свет, что делает ее непригодной для использования в жилых или рабочих помещениях. Несмотря на это, натриевая лампа получила широкое распространение в архитектуре.

Светильники оптом и в розницу Вы можете приобрести в нашей компании

Разнообразные светильники любой конструкции, формы и цвета Вы можете приобрести в нашей компании. Мы представляем Вашему вниманию широкий выбор электротехнического оборудования производства известных европейских производителей по самым привлекательным ценам.

Светодиоды и осветительное оборудование для любых объектов покупайте у нас

Светодиоды и прочее световое оборудование Вы можете приобрести в нашей компании. Мы представляем Вашему вниманию широкий выбор осветительного и электротехнического оборудования от ведущих мировых производителей. В нашем каталоге Вы найдете продукцию таких компаний, как legrand, Аbb, Gira и др.

Энергосберегающие лампы для осветительных систем в каталоге нашей компании

В последнее время, энергосберегающие лампы в нашей стране пользуются все большей популярностью. Это связано с активным ростом тенденции энергосбережения, которая распространилась не только по Европе, но и по всему миру, медленно но, но верно захватывая и Россию.

Источники света: понятия, виды, характеристики

Источники света представляют собой физические тела природного или техногенного происхождения, которые превращают энергию в световые потоки. Энергия может иметь химическое или физическое происхождение, в зависимости от ее природы. Вместе они образуют систему, которая обеспечивает комфорт, безопасность, функционирование, здоровье человека и окружающей среды. Чтобы правильно построить систему освещения, нужно понять, какие бывают источники света, и чем они отличаются.

Что собой представляет источник света?

Источник может излучать свет в определенной видимой части спектра (360-830 нм). При этом поток состоит из фотонов – элементарных частиц, которые и осуществляют движение. Характер освещения зависит от причины его возникновения, физических и химических процессов, длины волны, среды распространения потоков и прочих особенностей.

В отличие от ядерных реакций, которые рождаются путем перехода атомной структуры в более высокий энергетический уровень, основные источники света «работают» благодаря безопасным фотонам. Отдельного внимания заслуживает лазерное излучение, так как направленное движение фотонов осуществляется одновременно со свечением. При этом лазер необязательно видно в работе. В любом случае, все, что дает световой поток, можно назвать источником света.

Виды и классификации источников света

Изначально для получения какого-либо источника света в качестве топлива использовалось сало, жир и, конечно же, дерево в виде дров. В 13 веке в Швейцарии появились первые лампы с фитилем, и только в 19 веке знаменитый ученый и изобретатель Томас Эдисон подари миру лампочку накаливания.

Но, источниками света являются не только рукотворные изделия. К ним относятся все тела, которые излучают энергию и имеют определенные оптические параметры. Поэтому их можно разделить на две большие группы – естественные и искусственные. Кроме того, классификация также касается природы появления светового потока, ее источника, класс работы и прочие характеристики.

Природные источники света

Естественные источники представляют собой обширную группу, которые существовали задолго до появления человека и «работают» по законам природы. К ним относятся:

  • звезда Солнце;
  • другие звезды, видимые на небе;
  • кометы и метеориты;
  • северное сияние;
  • молния, гроза и другие явления, связанные с разрядами электричества в атмосфере;
  • животные, растения и грибы, склонные к свечению;
  • микроорганизмы, излучающие свет.

Существуют также некоторые исключения из правил, которые также могут относиться к естественным источникам света. К примеру, спутник Земли Луна не является светящимся элементом, но, она так отражает световые потоки солнечного света, что является полноценным «светильником» в ночное время суток.

Свет искусственного происхождения

К данной категории относятся источники техногенного характера, которые были изобретены человеком и есть устройствами с функцией включения и выключения. Они поддаются контролю и могут работать по разным принципам, используя несколько способов получения свечения.

  • Галогеновые лампы. Работают на основе инертного газа. Для продления срока службы нередко добавляется йод или бром. Стоит учесть, что температура реакции достаточно высокая, поэтому для таких ламп используется специальное кварцевое стекло, которое выдерживает данные параметры.
  • Лампы накаливания. Является первым источником света, который пользовался огромным спросом во всем мире. Принцип работы прост: в колбе с инертным газом расположена вольфрамовая нить, которая нагревается от электричества до нескольких тысяч градусов и образует свечение. Сейчас их используют все меньше из-за хрупкости и низким показателям энергоэффективности.
  • Люминесцентные лампы. Название происходит от вещества люминофора, которым покрыта внутренняя часть корпуса лампочки. Принцип работы базируется на образовании электрического разряда в среде инертного газа. Фотоны вступают в реакцию с люминофором, что позволяет получить поток со светом.
  • Газоразрядные лампы. Работают точно так же как и люминесцентные, только в смеси газов есть металлические пары. Чаще всего применяются на производства и для организации системы уличного освещения.
  • Лазеры. Ранее они не рассматривались как полноценный источник света из-за своей нестабильности и сложности в работе. Но, сейчас появились полупроводниковые малогабаритные решения, которые гораздо проще в применении и обладают высокими показателями безопасности эксплуатации.

Самым современным, популярным и востребованным источником света полупроводникового типа есть светодиодная лампа. Диоды безопасные и экономные в эксплуатации, представлены большим ассортиментом решений с разными характеристиками, позволяют изменять силу и цвет светового потока без лишних усилий. Кроме того, они обладают длительным сроком службы (от 50 тыс. часов). Наиболее близкий вариант к природному свету.

Классификация в зависимости от типа генерации света

Можно выделить три основных способа превращения электроэнергии в световой поток с определенными характеристиками.

Тепловое излучение

Под действием тепловой энергии электрической сети осуществляется нагрев элемента (к примеру, вольфрамовой проволоки) до температуры 2 тыс. градусов и выше, при которой появляется свечение. При этом важно выбирать такие материалы, которые обладают высокой температурой плавления и способны выдержать такую нагрузку. К источникам света с термоизлучением относятся лампы накаливания, а также галогенные лампы, излучатели инфракрасного типа, модели с электрической дугой.

Разряд газа

При определенном напряжении в среде с инертными газами и парами некоторых металлов возникает дуговой разряд, который в герметичной стеклянной колбе образует свечение. Данный тип реакции достаточно популярный, так как на нем работают натриевые, металлогалогенные, ртутные типы ламп. Но, он должен иметь определенный уровень защиты.

Люминесценция

В закрытую систему закачиваются ртутные пары, которые под действием электрического тока образуют УФ-излучение. Частицы попадают на люминофор, который есть на стенках, что становится причиной появления видимого светового потока. Можно выделить следующие разновидности данного источника света:

  • Электролюминесцентные. Работают на основе образования стабильного электрического поля.
  • Хемилюминесцентные. В основе появления свечения с необходимыми параметрами – химическая реакция.
  • Фотолюминесцентные. Фотоны становятся источником света в результате их внешнего облучения.

Данная категория источников света есть одной из самых больших, и насчитывает десятки разновидностей. К самым популярным вариантам относятся ртутные лампы, модели с низким давлением, безлюминофорные изделия, трубки с тлеющим разрядом и прочие.

Смешанные решения

Используются не слишком часто, так как принцип работы заключается в соединении реакции люминесценции и излучения теплового типа, что вызывает некоторые сложности в работе и обслуживании.

Параметры источников света

Независимо от природы появления свечения, все искусственные источники света имеют определенные характеристики, которые определяют дальнейшую сферу применения, особенности использования, ограничения и прочие факторы. Кроме того, от этого зависит стоимость и внешний вид изделия.

  • Номинальное напряжение. Определяет, к какой сети необходимо осуществлять подключение с источником для стабильной работы устройства.
  • Мощность. Показывает, какие максимальные показатели способно выдать конкретное устройство.
  • Сила света. От величины данного параметра зависят показатели светового потока.
  • Световой поток в источниках. Определяет мощность излучения, которое ощущается человеческим глазом. От него зависит комфорт использования источника света и его функциональность.
  • Световая отдача. Также называется КПД источника света. Демонстрирует, сколько мощности было преобразовано в свет при оптимальных условиях работы.
  • Срок службы. Показывает, сколько часов может проработать устройство без необходимости обслуживания, ремонта или замены.
  • Цветовая температура. Чаще всего применяется для оценки качества внутреннего освещения. Демонстрирует, насколько цветовая гамма предметов под световым потоком соответствует реальности.
  • Яркость. Физически определяет количество фотонов света на один квадратный метр, на практике – демонстрирует освещенность и равномерность распределения потоков.

Существует множество видов источников света. Каждый из них обладает своими параметрами и особенностями, позволяет решить ряд практических задач, выполняет важные функции. Чтобы выбранные устройства соответствовали заданным критериям, нужно выбирать их у профессионалов. Кроме того, для эффективности освещения и разработки плана необходимо выбирать между искусственными и природными источниками.

Источники света

Источником света в приборах освещения является электрическая лампа накаливания (рис.117, а). Она состоит из стеклянного баллона 1, герметично соединенного с цоколем 7. Внутренняя полость баллона заполнена инертным газом (в лампах мощностью да 3 Вт только откачивают воздух). В баллоне на электродах 5 установлены вольфрамовые нити накала дальнего 3 и ближнего 4 света и металлический защитный экран 2, снижающий вероятность ослепления водителей встречных транспортных средств. Применяются также лампы с другой формой экрана и без него (рис.117, б, в). Одним концом каждая нить накала припаяна к цоколю 7 и, следовательно, соединяется с «массой» автомобиля. Другие концы нитей припаяны к изолированным от «массы» контактам 8. К цоколю припаивают фланец 6 с вырезом 10 для правильной установки лампы в держателе 9 и патроне 11, к которому подводится клеммная колодка 12 с проводами 13. Собранная лампа с патроном устанавливается в оптическом элементе фары.

Лампы накаливания: а – двухнитевая с экраном; б – двухнитевая без экрана; в – однонитевая без экрана

Рис.117. Лампы накаливания:
а – двухнитевая с экраном; б – двухнитевая без экрана; в – однонитевая без экрана.

Лампы с одной нитью накаливания 14 (рис.117, в) называются односветными или однонитевыми. Такая лампа устанавливается в патрон 15 с фигурным вырезом своими штифтами 16. К патрону подводится провод 13 с контактами 17, а в патроне установлена пружина 18, удерживающая контакты 8 и 17 в замкнутом состоянии. Кроме того, пружина, воздействуя на цоколь, удерживает лампу в патроне. Такое крепление ламп осуществляется в фонаре освещения немерного знака, подфарниках, задних фонарях и других приборах.

Как маркируют лампы?

В зависимости от принятого способа крепления цоколь лампы маркируют, в которой буквы указывают на конструкцию фокусирующих устройств: Ш – штифтовый, Ф – фокусирующий, Д – дисковый. Мощность автомобильных ламп накаливания находится в пределах 1-60 Вт. Двухнитевые лампы фар обозначают так: А12-50+40, А12-21+6 (автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-66); А24-55+50, А24-21+2 (КамАЗ-5320); А24-32+4, А24-60+40 (МАЗ, КрАЗ). Буква А указывает, что лампа автомобильная; 12 или 24 – напряжение в цепи электрооборудования, В; 50, 55, 60 – потребляемая мощность при дальнем свете, Вт; 40, 50 – при ближнем свете, Вт; 21, 32 – потребляемая мощность указателя поворота; 2, 4, 6 – потребляемая мощность указателя габаритов автомобиля. Однонитевые лампы обозначают так: А12-3 (плафон кабины автомобиля ГАЗ-53А, ГАЗ-66); А24-5 (опознавательные фонари автопоезда КамАЗ-5320).

В чем особенность галогенных ламп?

В галогенных лампах баллон наполнен парами йода (брома). Такая лампа имеет световой поток в два раза больший, чем обыкновенная, поэтому ее можно использовать только с поляризаторами. Для поддержания стабильной реакции вольфрамовой нити накаливания с парами йода температура баллона должна быть не ниже 600°С, поэтому баллон изготавливают из кварца.

Как устроена фара?

Фара (рис. 118) состоит из корпуса 8, в котором с помощью подпружиненного кольца 10, ободка 12 и винтов 6 закреплен оптический элемент. Он имеет отражатель (рефлектор) 1, в центре которого установлена двухнитевая лампа 4 с патроном 5 и токоподводящими проводами 9. Отражатель закрывается стеклом-рассеивателем 2 через уплотнительную прокладку 3. В фаре предусмотрены два винта для регулировки: винт 7 для вертикальной регулировки (вверх, вниз) и 11 для горизонтальной регулировки. Снаружи фара закрывается облицовочным (декоративным) ободком 13, закрепляемым винтом 14. Отражатель фары служит для создания концентрированного пучка света, а рассеиватель преломляет этот пучок, увеличивая его ширину, чем способствует улучшению обзора. Внутреннюю поверхность отражателя алюминируют и полируют.

Фара

Какое назначение противотуманных фар, в чем их особенность устройства?

Противотуманные фары предназначены для освещения дороги впереди автомобиля при движении в условиях тумана, дождя или снегопада. В отличие от обычных фар, в них применяется специальный рассеиватель и особой формы отражатель (рефлектор), которые обеспечивают распространение света в горизонтальном направлении. На автомобилях. КамАЗ установлены противотуманные фары с галогенными лампами. Эти фары включаются отдельным включателем.

Какое назначение подфарников автомобиля, как они устроены?

Подфарники (рис.119, а) предназначены для обозначения габаритов автомобиля в темное время суток и в условиях недостаточной видимости. Они состоят из корпуса 5, в котором установлен патрон 6 с лампой 4. Корпус закрывается белым стеклом-рассеивателем 1 через уплотнительную прокладку 3 и закрепляется ободком 2. На некоторых автомобилях подфарники совмещены с указателями поворота, тогда их лампа имеет две нити накаливания.

Подфарник (а), задний фонарь (б).

Рис.119. Подфарник (а), задний фонарь (б).

Какое назначение задних фонарей, как они устроены?

Задние фонари обозначают задние габаритные очертания автомобиля. Левый фонарь (рис.119, б) грузовых автомобилей также имеет устройство для освещения номерного знака. Поэтому корпус 12 фонаря разделен горизонтальной перегородкой 10 на две части: в верхней установлена лампа 11 стоп-сигнала (21 Вт) с патроном 13, в нижней – лампа 15 освещения номерного знака и габарита (3 Вт). В нижней части выполнен вырез, закрываемый прозрачным стеклом 14, через которое свет падает на номерной знак. Корпус фонаря закрывается стеклом-рассеивателем 7 рубинового цвета через уплотнительную прокладку 9 и закрепляется ободком 8, который одновременно служит отражателем света (катафотом) от света фар сзади движущихся транспортных средств. На легковых автомобилях фонарь освещения номерного знака устанавливается посредине между габаритными фонарями, а сами габаритные фонари выполняются комбинированными: в каждом корпусе фонаря имеются лампы габаритного света, стоп-сигнала, указателя поворотов и движения автомобиля задним ходом.

Какие лампы устанавливают для освещения контрольно-измерительных приборов, кабины, багажника, подкапотного пространства?

Для освещения контрольно-измерительных приборов используют лампы мощностью 1 Вт. Кабину освещает плафон с лампой мощностью 3 Вт. Кроме того, имеется подкапотная лампа, освещающая двигатель при осмотре и ремонте, переносная лампа с шнуром для освещения отдельных деталей.

Смотрите также:
  • Приборы освещения
  • Классификация приборов освещения
  • Контрольные вопросы для проверки знаний по теме «Приборы освещения»
  • Неисправности приборов освещения
  • Указатели поворота

Источники света

На данный момент существует 5 типов источников света:

  • Лампы накаливания
  • Галогенные лампы
  • Люминесцентные лампы
  • Лампы высокого давления
  • Светодиодные лампы

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Лампы накаливания

Принцип действия данных источников света заключается в разогревании вольфрамовой спирали, помещенной в колбу. Практика показала, что большая часть энергии ламп накаливания расходуется не на освещение, а на нагрев. Как привило, срок службы их не превышает 1000 часов. Несмотря на то, что сегодня человечество постепенно отказывается от неэкономичных ЛН, в мире продается около 15 миллиардов таких источников освещения в год. Причиной тому является привычка и низкая стоимость изделия.

Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы – это современный тип ламп накаливания, который хорошо знаком дизайнерам интерьеров. Новые технологические решения, такие, как добавление в колбу лампы галогенидов, использование специального кварцевого стекла, отражателей, позволили галогенным лампам занять отдельный класс источников света. Благодаря установленным отражателем стало возможным управлять шириной «луча». Тем не менее, очевидным является недостаток данного источника света: нагрев при работе, что сужает область применения. Кроме того, «галогенки» характеризуются относительно непродолжительным сроком службы: 2000-4000 часов.

Люминесцентные лампы

Данные лампы представляют собой разрядные лампы низкого давления, выполненные в виде цилиндрической трубки с электродами, в которую закачаны пары ртути. Принцип действия заключается в появлении электрического разряда и воздействия его на пары ртути, которые излучают УФ-лучи, тем самым воздействуя на люминофор, нанесенный на стенки трубки. В свою очередь, люминофор излучает видимый свет. Главное преимущество таких источников света – длительный срок службы: до 20000 часов. Однако люминесцентные источники света зависят от температуры окружающей среды, что ограничивает область их использования.

Разрядные лампы высокого давления

Принцип действия заключается в свечении наполнителя, находящегося в разрядной трубке, под действием дуговых электрических разрядов. Характеристики данных источников света можно варьировать при изменении состава газа в камере нагнетания. Среди преимуществ разрядных ламп высокого давления можно выделить высокую световую отдача, относительную низкую стоимость и быстрые сроки окупаемости. Недостатком является невысокая стабильность параметров в течение срока эксплуатации, однако сегодня это преодолевается при помощи ламп с керамической горелкой.

Светодиодные лампы

Светодиодные источники света – это полупроводниковые приборы, состоящие их двух полупроводников, соединенных между собой. При прохождении тока, один из материалов получает излишек электронов, а другой – недостаток их. Электроны начинают переходить на вакантные места, генерируя тем самым свет и тепло. Сегодня светодиоды являются лидерами в автомобильной, авиационной технике и светосигнальной аппаратуре. Кроме того, они характеризуются высоким потенциальным сроком службы и возможностью настройки. Тем не менее, светодиодные источники света имеют и свои недостатки: эффективность и срок службы зависят от температуры соединения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *