Indikátor vybíjania

Výbojka - osvetľovacie zariadenie, princíp činnosti je založený na spaľovaní oblúka ionizovaného plynu. Je to obrovská rodina, ktorá na začiatku XXI. Storočia zachytila ​​takmer tri štvrtiny osvetľovacieho segmentu na svete. Patria sem aj populárne žiarivkové žiarivky, žiarovky DRL.Ešte pred uvedením do prevádzky osvetľovacích zariadení pracujúcich na úkor vypúšťania plynu sa nachádza v románe Jules Verne, "Cesta do centra Zeme"( 1864).

História vývoja elektrostatickej ionizácie plynovK čitateľom predstavil tento fenomén, musíte brať do úvahy špecifiká dizajnu. V ortuťovom baróme je rúrka, ktorá je zapečatená od konca. Okrem toho je tu misa. Obe položky sú naplnené kovovou ortuťou.

Na stanovenie tlaku sa trubica ostre otočila a spustila do misy. Potom sa ortuť pod vplyvom pozemskej sily tečie nadol a vytvára nad sebou vákuum. Výsledkom je, že zapečatený koniec rúrky zostáva prázdny a dĺžka prázdneho priestoru závisí od atmosférického tlaku, ktorý pôsobí na ortuť v miske a je určený na vyrovnanie gravitačnej sily.

instagram viewer

Picard Barometer

Pri preprave barometra Picard spontánne posadil zariadenie. V dôsledku toho bolo sklo elektrifikované trením ortuťou a statická nálož spôsobila ionizáciu kovových pár. Proces bol výrazne uľahčený vytvoreným vákuom. Parné ortuť a dnes sa používajú v samostatných svetelných zdrojoch s plynovou výbojkou. Napríklad ultrafialová zložka žiarenia aktivuje fluorescenčnú lampu fosfor.

Picard nedokázal vysvetliť zistený jav, ale ihneď informoval o tom, čo sa stalo vo vedeckých kruhoch. Neskôr sa štúdia zaoberala známym švajčiarskym matematikom Johannom Bernoullom.Úloha sa pre neho ukázala byť príliš ťažká, ale tento učiteľ aktívne skúsil túto skúsenosť so žiarou, dal nápad francúzskej akadémii vied. V roku 1700 britský mechanik, vedec na čiastočný úväzok, Francis Hoxby, videl na javisku fenomén. Na základe Kráľovskej vedeckej spoločnosti Británie sa Hawksby aktívne zapája do experimentov.

Ako základ pre rozhodujúci experiment Hawksby berie model Gerickeho elektrostatického generátora( 1660).Podľa opisov stroja bola pevná guľôčka síry, ktorá sa otáčala na železnej tyči. S trením dlahy operátora objekt získal počas otáčania výrazný náboj.Ďalší priebeh myšlienok Hoxbyho je jasný.Guerickeho pokyn obsahoval návrh naliať síru do sklenenej gule a potom ju rozbiť.Anglický vedec minul uvedený krok. Bohužiaľ nie je známe, či doterajšie diela( napríklad pojednanie Hilberta v roku 1600) mali predstavu o elektrifikácii skla, ale Hoxby predložil vhodný predpoklad.

model Gerickeho elektrostatického generátora

Výsledkom toho bolo, že experimentálne usporiadanie namiesto sulfátového guličky obsahovalo sklo s kvapkami ortuti v spodnej časti a vo vnútri bolo vytvorené podtlak, ak je to možné.Keď sa guľa otáčala na železnej tyči a elektrifikovala sa tavením dlane, pozorovala sa luminiscencia, že kniha bola v bezprostrednej blízkosti. V roku 1705 demonštrovala Anglická vedecká spoločnosť prvú lampu s plynovou výbojkou. Správne vysvetlenie bolo poskytnuté, že v odhalenom jave sa podieľa ortuťová para. Potom - priebeh práce sa zastavil celé storočie. Neexistuje žiadna praktická aplikácia novo objaveného javu.

Prvé plynové výbojky

Nemožno povedať, že 18. storočie bolo nepotrebné pre výskum v oblasti elektrickej energie napriek výrazu, ktorý klesol vyššie. Významné sú diela Dufetu v roku 1733, ktoré navrhli prítomnosť dvoch typov nábojov za účelom teoretického zdôvodnenia pozorovaného fenoménu. Volal im ihrisko a sklo. Toto je vysvetlenie fenoménu, ktorý Gilbert považoval za 1600:

1. Elektrifikovaná guľa priťahuje telá.
2. Po dotyku lopty sa telá začnú tlačiť z objektu.

V duchu Dufetu objekt získal kontakt pri podobnom znamení.Čo vysvetľuje tento jav. Ale skutočný pokrok vo vede začal, keď štáty zrušili trest za praktizovanie čarodejníctva. V dôsledku toho sa narodil Leiden Bank a Benjamin Franklin dokázal elektrickú povahu blesku, Volta vynašiel prvý elektrochemický zdroj energie. V roku 1729 sa uskutočnil revolučný objav, ktorý sa stal základom pre ostatných: Stephen Gray premýšľal nad uvedením vodičov a získal prvý elektrický okruh na svete. Odvtedy sa prúd začal prenášať na diaľku.

Vynájdený v roku 1746 William Watson, elektrický stroj roztopil náboj na hodvábnych šnúrkach, čo umožnilo Jean-Antoine Nolletovi preukázať veľkolepý oblúk vo vyprázdnenom plynovom médiu. V bode Gottfried navrhol Grummert, že takéto osvetlenie by bolo vhodné na použitie v baniach a miestach, kde otvorený plameň zvyšuje pravdepodobnosť výbuchu. Johann Winkler poznamenal, že nie je zlé používať dlhé fľaše ohýbané v tvare písmen abecedy namiesto guľôčok, predvídať vzhľad Heuslerových rúrok a televíznej obrazovky.

O niečo neskôr, v roku 1752, Watson čiastočne implementoval tieto myšlienky( prvý displej bol patentovaný v roku 1893).Napríklad, preukázanie skúseností s oblúkom v páse s dĺžkou 32 palcov. Vďaka takým brilantným objavom sa v roku 1802 vyskytli dve udalosti bezprostredne významné pre danú tému:

• Angličan Humphrey Davy objavil fenomén žiaru platinového drôtu vyhrievaného elektrickou energiou.
• Náš krajan V. Petrov pomocou voltaickej kolóny pozostávajúcej z 4200 párov medených a zinkových platní( podľa iných údajov - 2100).Pre porovnanie, zdroj energie Sir Humphry Davy ukázal dvakrát menej energie( 2000 dosiek).

Petrovove úspechy boli zabudnuté pod vplyvom udalostí vo vlasteneckej vojne z roku 1812 a vďaka ruskému pľuvu. V Anglicku bola elektrina oslovená vážne. Zásluhy Humphreyho Davyho sú značné.On, ako chemik, ktorý opakoval experimenty zahraničného kolegu, začal experimentovať s rôznymi plynovými médiami. Samozrejme, člen Kráľovskej vedeckej spoločnosti bol oboznámený so skúsenosťami Františka Hawksbyho a chcel zistiť, či sa nový objav stal opakovaním skorých pokusov vytvoriť umelé zdroje svetla.

Pokusy Františka Hawksbyho

Tieto experimenty viedli k objaveniu lineárnych spektier výpustí plynu. Po ceste si Wollaston a Fraunhofer všimli vlastnosti slnečného žiarenia, ktoré neskôr umožnili Kirchhoffovi a Bunsenovi predpokladať zloženie slnečnej atmosféry.Úzko súvisí s predmetnou témou, pričom sa tiež riadi spektrum vypúšťania. Napríklad sodíkové lampy poskytujú oranžové svetlo a pomocou fosforu je potrebné upraviť frekvenčné rozdelenie( žiarovky DRL).Potom Michael Faraday vzal obušok( od polovice 30. rokov 19. storočia), ukázal proces oblúkov v prostredí vzácnych plynov. Heinrich Rumkorf tiež prispel tým, že poskytol fyzikovi nástroj na získanie vysokonapäťových pulzov( Rumkorfova cievka, 1851).V roku 1835 Charles Wheatstone zaznamenal spektrum oblúkových výbojov v ortuťových parách, náhodne zaznamenajúc ultrafialové zložky.

Heusler výbojky

Výtvory Heuslera sú považované za prvé komerčne úspešné.Dátum narodenia sa považuje za rok 1857.Uvedený sklár a fyzik na čiastočný úväzok hádali vložiť 2 elektródy do banky s vypúšťaným plynom. Krmením na nich bolo vidieť napätie oblúka. Geisler spojil objavy Petrova a Hawksbyho. Obliekanie oblúkov v banke s atmosférou plynných pár. A ďalej - výber farby - nie je ťažké, založené na vývoji sir Humphrey Davy a Michael Faraday.

Od 80. rokov 20. storočia boli Heuslerove trubice široko vyrábané pre zábavné účely obyvateľstva. Dnes sú neónové svetlá považované za tvár Spojených štátov. Treba poznamenať, že umiestňovanie v blízkosti zdrojov silného elektromagnetického žiarenia - Tesla cievky - Heusler lampy spontánne svietiť.Podmienky pre ionizáciu vznetového média sú splnené.Výskum spojený s vyhľadávaním technických riešení osvetlenia viedol vedcov k objaveniu elektrónu, meraniu jeho náboja a hmotnosti, vzniku svetelných trubíc.

Lampa Geisler

Medzitým v Rusku

Možnosť vznietenia práškového náboja elektrickou iskrou je známa už okolo roku 1745.Ale sapper sotva mohol nosiť Leydenovu nádobu alebo trpezlivo trieť jantáru s vlnou za akýchkoľvek poveternostných podmienok. Po dlhú dobu vojenské záležitosti nezohľadňovali takéto maličkosti. V roku 1812 bol ruský dôstojník Shilling schopný vytvoriť podvodnú explóziu prostredníctvom elektrickej batérie. Predpokladá sa, že vojenské záležitosti dali impulz vývoju výskumu elektrickej energie v Rusku. Prvá oblúková lampa bola inštalovaná v roku 1849 vynálezcom( Jacobi) na veži admirality Petrohradu. Jej svetlo sa ukázalo byť tak jasné, že to bolo v porovnaní s priemerným človekom a slnkom.

Použitie bodových svietidiel s výbojkami je obmedzené na vojenské záležitosti s niekoľkými výnimkami, keď zdroje smerujú na lode z majáku. Máme záujem o prácu Jána Thomasa Raya z roku 1860, ktorý hádal, že pri normálnom tlaku kombinuje elektrický oblúk( Petrov a Jacobi) s atmosférou ortuťových pár( Michael Faraday).

Od spoločnosti Edison po moderné plynové výbojky

Napriek jasným výhodám plynové výbojky Heusler vykazovali významné nevýhody. Napríklad malá životnosť.Od deväťdesiatych rokov 19. storočia jeden Daniel McFarlen Moore pracoval pre spoločnosť Edison a krátko po nástupe do služby začal študovať históriu. Zaujímal sa o plynové výbojky Heusler.Čo sa deje s mojím svetlom? Spýtal sa Edison. Moore odpovedal: je príliš nudný, príliš horúci a príliš červený.To je celá pravda o žiarovkách tej doby.

Moderná lampa

V roku 1892 vylepšila ortuťová výbojka Martin Leo Arons. Vývoj v roku 1901 zlepšil Peter Cooper Hewitt a získal komerčný úspech.

Od roku 1894 organizuje Moore dve svoje vlastné spoločnosti, ktoré sa zaoberajú osvetlením. Hlavným znakom svietidiel( 1896) bolo, že plyn bol obnovený tak, ako bol spotrebovaný.V dôsledku toho zariadenie fungovalo neurčito. Prvé komerčné použitie bolo zaregistrované v roku 1904.Svietidlo s výmenou 10 lúmenov za 1 W osvetľovalo predajňu hardvéru a spotrebičov. Ako očití svedkovia napísali, napriek zložitosti a objemu( 50 metrov na dĺžku), návrat stojí za to.Účinnosť nových výbojok s plynovou výbojkou bola 3 krát vyššia ako podobné hodnoty pre žiarovky.

Charakteristickým znakom bolo použitie výparov dusíka a oxidu uhličitého v lampách Moore. Výsledkom bolo denné svetlo. Dvojica dusíka poskytla mäkkú žiaru a nízku teplotu farby. Nástup volfrámových filamentov spôsobil, že ďalšia výroba bola nerentabilná, firmy boli absorbované spoločnosťou General Electric( 1912) a patenty boli zakúpené.Moore však zostal bez práce a presťahoval sa do laboratórií svojho nástupcu v nekonečnom relé.Neskôr vynašiel neónovú lampu.

Tí, ktorí sa chcú dozvedieť viac, sa môžu pozrieť na časti na lampách a žiarivkách DRL.