Đèn sợi đốt – Wikipedia tiếng Việt

Đèn sợi đốt, còn gọi là đèn dây tóc là một loại bóng đèn dùng để chiếu sáng khi bị đốt nóng, dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng, thông qua vỏ thủy tinh trong suốt. Các dây tóc – bộ phận phát sáng chính của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí trơ (hoặc khí hiếm). Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ. Hầu hết bóng đèn đều được lắp vào trong đui đèn, dòng điện sẽ đi qua đuôi đèn, qua đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nó nóng lên và đến mức phát ra ánh sáng. Đèn sợi đốt thường ít được dùng hơn vì công suất quá lớn (thường là 60W), hiệu suất phát quang rất thấp (chỉ khoảng 5% điện năng được biến thành quang năng, phần còn lại tỏa nhiệt nên bóng đèn khi sờ vào có cảm giác nóng và có thể bị bỏng). Đèn dây tóc dùng điện áp từ 1,5 vôn đến 300 vôn.

Về người sáng tạo ra bóng đèn sợi đốt, những nhà lịch sử vẻ vang Robert Friedel và Paul Israel đã liệt kê 22 nhà phát minh loại đèn này trước Joseph Swan và Thomas Edison ( 1847 – 1931 ). Họ Kết luận rằng phiên bản đèn sợi đốt ( được sản xuất hàng loạt từ năm 1880 ) của Edison hơn những phiên bản khác do phối hợp ba yếu tố : vật tư đốt hiệu suất cao hơn, độ chân không trong bóng đèn cao hơn những phiên bản khác ( bằng cách sử dụng bơm Sprengel ) và điện trở cao hơn khiến việc phân phối điện từ một nguồn TT hoàn toàn có thể triển khai được một cách kinh tế tài chính ( còn có tên gọi là đèn nung sáng )Tuy nhiên, vì đèn tiêu tốn nguồn năng lượng không hiệu suất cao ( khoảng chừng 10-22 lumen / watt so với 61-140 lumens / watt so với đèn LED trắng ), từ năm 2007, ở một số ít vương quốc và chủ quyền lãnh thổ, gồm có Liên minh Châu Âu, Thụy Sĩ, Cộng hòa Nhân dân Nước Trung Hoa và Úc, Mỹ đã quyết định hành động từng bước cấm sản xuất và phân phối những bóng đèn sợi đốt với hiệu suất cao nguồn năng lượng thấp. Bằng cách này, hiệu suất nguồn năng lượng cần được tăng lên và tiết kiệm chi phí nguồn năng lượng .

Vào năm 1800, nhà phát minh người Italia Alessandro Volta đã phát triển phương pháp thực tiễn đầu tiên làm phát ra điện, đó là cột volta.

Năm 1809, Humphrey Davy lần tiên phong trình diễn đèn hồ quang carbon tại Viện Hoàng Gia ở Luân Đôn. Năm 1877, những ngọn đèn hồ quang được treo bên ngoài Nhà hát kịch Balê Pari. Chúng giống như những ngọn nến, bên trong có hai thanh carbon đồng trục phát sáng khi được tách nhau. Đèn hồ quang Open đúng vào thời gian lịch sử dân tộc khi mà điện đã rời bỏ phòng thí nghiệm đi vào đời sống thường ngày. Đó là thời hạn của những xe ngựa treo đèn hơi đốt, khi mà nội chiến ở Mỹ vừa mới qua đi được hơn mười năm. Đối với nhiều người, đèn hồ quang là một thiết bị điện tiên phong mà họ nhìn thấy .

Tháng 1 năm 1879, tại phòng thí nghiệm của mình tại Menlo Park, New Jersey, Thomas Edison – một trong những nhà phát minh nổi tiếng nhất của mọi thời đại đã sản xuất bóng đèn điện sợi đốt tiên phong. Đèn phát sáng khi dòng điện đi qua dây tóc mỏng mảnh platin đặt trong một bóng thủy tinh hút chân không để chống oxy hóa. Lúc đó, đèn chỉ cháy trong vài giờ. Chiếc đèn hiệu quả tiên phong dùng dây tóc là sợi vải tẩm carbon. Trưa ngày 21 tháng 10 năm 1879, mẫu đèn tiên phong của Edison đã cháy trong 45 giờ. Ngày hôm sau Edison khởi đầu thí nghiệm mới dùng bìa những tôn tẩm carbon làm dây tóc. Vào đêm giao thừa 31 tháng 12 năm 1879 Edison trình diễn trước công chúng phát minh của ông tại khu vui chơi giải trí công viên Menlo, New Jersey. Năm 1880, ngày 17 tháng giêng, bằng phát minh số 223,898 được cấp cho Edison vì bóng điện này. Đó là thành quả của sự nâng cấp cải tiến liên tục của Edison làm cho đến tận năm 1879. Mặc dù đã hơn trăm năm qua chiếc bóng đèn này vẫn giống như những chiếc bóng đèn đang chiếu sáng những ngôi nhà lúc bấy giờ. Đuôi đèn của chiếc bóng đèn thế kỷ 19 này vẫn giống như đui đèn ta dùng ngày này. Đó là một trong những đặc thù quan trọng nhất của chiếc bóng đèn và mạng lưới hệ thống điện của Edison. Chiếc nhãn dán trên bóng đèn có dòng chữ : ” New Type Edison Lamp. Patented Jan. 27, 1880 OTHER EDISON PATENT. ” Edison đã phát minh ra đèn sợi đốt và lịch sử vẻ vang cũng tận mắt chứng kiến hàng loạt những nâng cấp cải tiến kỳ diệu và những công nghệ tiên tiến chiếu sáng mới .

Đèn phóng điện hiệu suất cao ( HID ) đã được sử dụng thay cho đèn sợi đốt từ những ngày đầu của thế kỷ 20. Chiếc đèn HID là đèn hơi thủy ngân của Peter Cooper Hewitt sản xuất năm 1901. Đó là một bóng dài khoảng chừng 1.2 mét cho ánh sáng màu xanh – xanh lá cây .

Những chiếc đèn hơi thủy ngân dày dặn chắc như đinh giống như những chiếc đèn sử dụng ngày này đã được đưa vào sử dụng năm 1934 với hiệu suất 400 W .

Những điều tra và nghiên cứu về đèn hơi Natri áp suất thấp mở màn từ những năm 1920. Những ứng dụng thương mại tiên phong được dùng cho chiếu sáng những quốc lộ nối vùng Beek và Geleen ở phía bắc của Hà Lan ngày 1 tháng 7 năm 1932. Cũng trong năm này, đường Purley Way ở London cũng được chiếu sáng bằng loại đèn này. Đèn hơi Natri áp suất thấp dễ nhận ra bởi màu vàng hổ phách của mình .

Đèn huỳnh quang được trình diễn trước công chúng tại hội chợ quốc tế tại New York vào năm 1937. Loại đèn này được thương mại hóa khoảng năm 1938. Đèn huỳnh quang thuộc loại nguồn sáng phóng điện áp suất thấp, ánh sáng được phát ra bởi bột huỳnh quang sau khi chúng được kích thích bằng các tia cực tím phát ra bởi phóng điện của hơi thủy ngân.

Đèn sợi đốt dây tóc Wolfram có pha hơi nguyên tố halogen được sáng tạo vào năm 1957 và đưa vào sử dụng năm 1960 để chiếu sáng phối cảnh trong những nhà hát kịch. Bóng đèn sợi đốt wolfram thường bị đen với thời hạn do wolfram bay hơi khỏi dây tóc và bám lên thành của bóng đèn. Hơi halogen dùng để tự làm sạch. Khi những nguyên tử wolfram bay hơi khỏi dây tóc chúng sẽ tích hợp với những nguyên tử halogen và và lắng đọng trở lại chính trên dây tóc .

Đèn hơi sắt kẽm kim loại halide được tăng trưởng vào khoảng chừng năm 1960. Đèn halide thuộc loại đèn phóng điện trong môi trường tự nhiên hơi thủy ngân áp suất cao có pha thêm hơi của những nguyên tố halogen .

Đèn hơi Natri áp suất cao được sử dụng thoáng rộng ngay từ khi chúng sinh ra vào năm 1966. Đèn này cho độ rọi lớn hơn đèn thủy ngân, huỳnh quang hoặc sợi đốt và có màu tự nhiên hơn so với đèn Natri áp suất thấp .

Gồm sợi đốt, bóng thủy tinh và đuôi đèn

– Sợi đốt làm bằng Wolfram, chịu được nhiệt độ cao, có công dụng biến hóa điện năng thành quang năng .

– Bóng đèn được làm bằng thủy tinh chịu nhiệt, chịu được nhiệt độ cao, bảo vệ sợi đốt

– Đuôi đèn ( đuôi xoáy E27 hoặc E14 và đuôi ngạnh B22 ) được làm bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm gắn chặt với bóng thủy tinh, có công dụng nối với mạng điện cung ứng cho đèn

Phát ra ánh sáng liên tục ( không gây mỏi mắt ). Hiệu suất phát quang thấp ( không tiết kiệm ngân sách và chi phí điện năng ). Tuổi thọ thấp ( khoảng chừng 1000 giờ ). Đèn sợi đốt lúc bấy giờ có hai loại :

1.  Loại chứa khí trơ[1]: Bầu đèn lớn, bao gồm:

Xem thêm: Giải VBT Công nghệ 8 Bài 13. Bản vẽ lắp | Giải vở bài tập Công nghệ 8 hay nhất tại VietJack

1. Đèn Sợi đốt thông dụng: 

Là đèn có sợi đốt wolfram tiêu chuẩn, chúng có nhiều dạng bóng đèn khác nhau ( trong suốt, mờ, trắng đục, màu, v .. v. ). Phần lớn lúc bấy giờ là loại trắng đục có hiệu suất trong khoảng chừng 15 đến 1000 watts có đui xoáy hoặc đui ngạnh. Một số loại của bóng đèn này thuộc loại để trang trí có hình dạng như ngọn nến hoặc hình chữ nhỏ. Những loại bóng này rất không hiệu suất cao, hiệu suất chỉ khoảng chừng 11-19 lm / W. Thông thường chúng có thời hạn sống tương đối ngắn khoảng chừng 1000 giờ, nhưng chúng có giá thành bắt đầu thấp và CRI = 100, CT = 2700K. Với những tân tiến hiện thời của đèn huỳnh quang thu gọn và đèn sợi đốt pha hơi halogen thì việc liên tục sử dụng đèn sợi đốt thường thì là khó gật đầu .

1. Đèn sợi đốt có lớp phản xạ: 

Là loại bóng sợi đốt wolfram tiêu chuẩn có bóng đèn được tráng ở mặt trong hay mặt ngoài một lớp phản xạ để tăng cường tập trung chuyên sâu ánh sáng theo một hướng nhất định. Bóng đèn này thường có hai loại : Loại bóng có dạng chụm có lớp phản xạ nhôm và loại bóng phản xạ dạng nở xòe. Cũng giống như những bóng sợi đốt khác loại bóng này có thời hạn sống ngắn, hiệu suất rất thấp. Công suất của bóng trong khoảng chừng 40-300 W .

2. Loại chứa khí Halogen : Bầu đèn nhỏ, hiệu suất lớn

Suốt quy trình hoạt động giải trí của bóng đèn thường, sự bay hơi của dây tóc wolfram là nguyên do làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cường độ chiếu sáng. Mặc dù hoàn toàn có thể giảm được quy trình này bằng cách đặt dây tóc trong một bóng thủy tinh có thể tích lớn hơn. Nhưng cường độ ánh sáng của bóng đèn này bị giảm nhiều sau một thời hạn sử dụng

Vấn đề trên đã được khắc phục với sự sinh ra của bóng đèn Halogen. Bóng Halogen có hiệu suất và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Đây là loại đèn thế hệ mới có nhiều ưu điểm so với đèn thế hệ cũ như : Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc brom. Các chất khí này tạo ra một quy trình hóa học khép kín : Iode phối hợp với wolfram bay hơi ở dạng khí thành iodur wolfram, hỗn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự hoạt động đối lưu sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn ( ở nhiệt độ cao trên 1450 0C ) thì nó sẽ tách thành 2 chất : wolfram bám trở lại tim đèn và những phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí. Quá trình tái tạo này không chỉ ngăn ngừa sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động giải trí ở điều kiện kèm theo tốt trong một thời hạn dài. Bóng đèn halogen phải được sản xuất để hoạt động giải trí ở nhiệt độ cao hơn 250 oC. Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi. Người ta sử dụng phần đông thủy tinh thạch anh để làm bóng vì loại vật tư này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao ( khoảng chừng 5 đến 7 bar ) cao hơn thủy tinh thông thường làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường .

Thêm vào đó, một ưu điểm của bóng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bóng thường. Điều này được cho phép kiểm soát và điều chỉnh tiêu điểm đúng mực hơn so với bóng thông thường. ( Chú ý trên thị trường lúc bấy giờ bóng đèn giả halogen rất nhiều )

Phân biệt đèn sợi đốt khí trơ và đèn sợi đốt khí halogen

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Đèn sợi đốt tạo ảnh sáng khi dòng điện đi qua sợi tóc làm bằng wolfram khiến nó nóng đỏ lên phát ra ánh sáng .

Đèn halogen cũng là một loại đèn sợi đốt nhưng trong bóng, ngoài khí trơ còn có thêm khí thuộc nhóm halogen ( iod, brom ), khắc phục được thực trạng bóng đèn bị đen do sắt kẽm kim loại wolfram bốc hơi ở nhiệt độ cao tích tụ dần trên thành bóng. Hiện tượng bốc hơi vẫn xảy ra nhưng trên trong thực tiễn hầu hết không còn sự tích tụ phân tử wolfram lên thành bóng. So với đèn sợi đốt thường thì, với cùng hiệu suất và tuổi thọ, đèn halogen có kích cỡ bé hơn, hiệu suất phát sáng cao hơn và độ không thay đổi quang thông tốt hơn, được sản xuất với hiệu suất từ vài W đến vài chục KW, dùng để chiếu sáng ngoài trời, trường quay, trong máy sao chụp và máy chiếu .

Bóng đèn sợi đốt halogen thường có một hoặc hai đầu dùng ngay nguồn điện lưới không qua bộ biến đổi điện. Cũng thuộc loại bóng đèn sợi đốt nên chúng có hiệu suất thấp so với những loại bóng khác. Tuy nhiên nhờ có những nguyên tử khí halogen nên so với bóng sợi đốt thường thì chúng có hiệu suất cao hơn 20 % và đặc tính quang học cũng không thay đổi hơn với thời hạn. Ngoài ra những bóng halogen loại mới với lớp tráng phản xạ tia hồng ngoại làm tăng hiệu suất của chúng lên đến 25-30 % so với bóng halogen thường thì. Những đặc trưng chính của loại bóng đèn này là :

• Công suất 25-250 Watt ( loại một đầu ), 60-2000 Watt ( loại hai đầu )

• CT = 3000 Kelvin, CRI = 100

• Hiệu suất 11-17 lm / W ( một đầu ) và 14-23 lm / W ( hai đầu )

• Tuổi thọ khoảng chừng 2000 giờ ( một đầu ) và 3000 giờ ( hai đầu )

Số liệu kĩ thuật

[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Điện áp định mức của đèn sợi đốt thường dùng: 127V, 220V, 110V.

Xem thêm: Học phí Học viện Bưu chính viễn thông 2022

Công suất định mức : 15 W, 25W, 40W, 60W, 75W, 100W, 200W, 300W .

Tham khảo thêm

[

sửa

|

sửa mã nguồn]

Source: https://vvc.vn
Category : Công nghệ