स्विच की झिलमिलाहट - और अंधेरा कमरा तुरंत बदल गया, इंटीरियर के सबसे छोटे तत्वों का विवरण दिखाई देने लगा। इस प्रकार एक छोटे उपकरण से ऊर्जा तुरंत फैलती है, चारों ओर सब कुछ प्रकाश से भर देती है। आपको इतना शक्तिशाली विकिरण क्या बनाता है? इसका उत्तर प्रकाश उपकरण के नाम से छिपा है, जिसे तापदीप्त दीपक कहते हैं।
प्रथम प्रकाश तत्वों के निर्माण का इतिहास
पहली गरमागरम लैंप की उत्पत्ति 19वीं सदी की शुरुआत में हुई थी। या यों कहें, दीपक थोड़ी देर बाद दिखाई दिया, लेकिन विद्युत ऊर्जा की क्रिया के तहत प्लैटिनम और कार्बन की छड़ की चमक का प्रभाव पहले ही देखा जा चुका है। वैज्ञानिकों के सामने उठे दो मुश्किल सवाल:
- प्रकाश के उत्सर्जन की स्थिति में करंट के प्रभाव में गर्म करने में सक्षम उच्च-प्रतिरोध सामग्री का पता लगाना;
- हवा में सामग्री के तेजी से दहन की रोकथाम।
अनुसंधान औररूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर निकोलाइविच लॉडगिन और अमेरिकी थॉमस एडिसन के आविष्कार।
लॉडगिन ने कार्बन रॉड को एक गरमागरम तत्व के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया, जो एक सीलबंद फ्लास्क में थे। डिजाइन का नुकसान हवा को बाहर निकालने में कठिनाई थी, जिसके अवशेषों ने छड़ के तेजी से दहन में योगदान दिया। लेकिन फिर भी, उनके लैंप कई घंटों तक जलते रहे, और विकास और पेटेंट अधिक टिकाऊ उपकरण बनाने का आधार बने।
अमेरिकी वैज्ञानिक थॉमस एडिसन ने लॉडगिन के कार्यों से खुद को परिचित कर एक प्रभावी वैक्यूम फ्लास्क बनाया, जिसमें उन्होंने बांस के रेशे से बना कार्बन धागा रखा। एडिसन ने आधुनिक लैंप में निहित थ्रेडेड कनेक्शन के साथ लैंप बेस भी प्रदान किया, और कई विद्युत तत्वों का आविष्कार किया, जैसे: एक प्लग, एक फ्यूज, एक रोटरी स्विच, और बहुत कुछ। एडिसन गरमागरम लैंप की दक्षता कम थी, हालांकि यह 1000 घंटे तक काम कर सकता था और व्यावहारिक उपयोग प्राप्त हुआ।
बाद में, कार्बन तत्वों के बजाय, आग रोक धातुओं का उपयोग करने का प्रस्ताव किया गया था। आधुनिक गरमागरम लैंप में प्रयुक्त टंगस्टन फिलामेंट का पेटेंट भी लॉडगिन द्वारा किया गया था।
दीपक के संचालन का उपकरण और सिद्धांत
एक गरमागरम दीपक का डिज़ाइन सौ से अधिक वर्षों से मौलिक रूप से नहीं बदला है। इसमें शामिल हैं:
- एक भली भांति बंद करके सील किया हुआ फ्लास्क जो कार्य करने की जगह को बांधता है और एक अक्रिय गैस से भरा होता है।
- जिस कुर्सी पर हैसर्पिल आकार। यह दीपक को सॉकेट में रखने का काम करता है और इसे विद्युत रूप से विद्युत प्रवाहित करने वाले भागों से जोड़ता है।
- कंडक्टर जो आधार से सर्पिल तक करंट का संचालन करते हैं और उसे पकड़ते हैं।
- तापदीप्त सर्पिल, जिसके गर्म होने से प्रकाश ऊर्जा का उत्सर्जन होता है।
जब कोई विद्युत धारा किसी कुण्डली से गुजरती है, तो वह तुरन्त 2700 डिग्री तक के उच्चतम तापमान तक गर्म हो जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि सर्पिल में एक बड़ा वर्तमान प्रतिरोध होता है और इस प्रतिरोध को दूर करने के लिए बहुत सारी ऊर्जा खर्च की जाती है, जिसे गर्मी के रूप में जारी किया जाता है। गर्मी धातु (टंगस्टन) को गर्म करती है, और यह प्रकाश के फोटॉन का उत्सर्जन करना शुरू कर देती है। इस तथ्य के कारण कि फ्लास्क में ऑक्सीजन नहीं होता है, टंगस्टन हीटिंग के दौरान ऑक्सीकरण नहीं करता है, और यह जलता नहीं है। एक अक्रिय गैस गर्म धातु के कणों को वाष्पित होने से बचाती है।
एक गरमागरम दीपक की दक्षता क्या है
दक्षता से पता चलता है कि खर्च की गई ऊर्जा का कितना प्रतिशत उपयोगी कार्य में परिवर्तित होता है, और क्या नहीं। एक गरमागरम दीपक के मामले में, दक्षता कम होती है, क्योंकि केवल 5-10% ऊर्जा प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए जाती है, बाकी गर्मी के रूप में निकलती है।
पहले गरमागरम लैंप की दक्षता, जहां कार्बन रॉड फिलामेंट के रूप में काम करती थी, आधुनिक उपकरणों की तुलना में और भी कम थी। यह संवहन के कारण अतिरिक्त नुकसान के कारण है। सर्पिल फिलामेंट्स में इन नुकसानों का प्रतिशत कम होता है।
एक गरमागरम लैंप की दक्षता सीधे सर्पिल के ताप तापमान पर निर्भर करती है। एक मानक के रूप में, एक 60 W लैम्प कॉइल 2700 तक गर्म होता है, atयह दक्षता केवल 5% है। वोल्टेज बढ़ाकर 3400 तक हीटिंग मान बढ़ाना संभव है, लेकिन इससे डिवाइस का जीवन 90% से अधिक कम हो जाएगा, हालांकि दीपक अधिक चमकीला होगा और दक्षता 15% तक बढ़ जाएगी।
यह सोचना गलत है कि लैम्प पावर (100, 200, 300 W) में वृद्धि से दक्षता में वृद्धि केवल इसलिए होती है क्योंकि डिवाइस की चमक बढ़ गई है। सर्पिल की अधिक शक्ति के कारण, और अधिक प्रकाश उत्पादन के परिणामस्वरूप दीपक तेज चमकने लगा। लेकिन ऊर्जा की लागत भी बढ़ गई है। इसलिए, 100 W तापदीप्त लैंप की दक्षता भी 5-7% के भीतर होगी।
तापदीप्त लैंप की किस्में
इनकैंडेसेंट लैम्प विभिन्न डिज़ाइनों और कार्यात्मक उद्देश्यों में आते हैं। वे प्रकाश जुड़नार में विभाजित हैं:
- सामान्य उपयोग। इनमें विभिन्न बिजली के घरेलू उपयोग के लिए लैंप शामिल हैं, जिन्हें 220 वी के मुख्य वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- सजावटी डिजाइन। उनके पास मोमबत्तियों, गोले और अन्य आकृतियों के रूप में गैर-मानक प्रकार के फ्लास्क हैं।
- रोशनी का प्रकार। रंगीन रोशनी के लिए कम शक्ति वाले रंगीन लैंप।
- स्थानीय गंतव्य। 40 वी तक सुरक्षित वोल्टेज उपकरण। मशीन टूल्स के कार्यस्थलों को रोशन करने के लिए इनका उपयोग उत्पादन तालिकाओं पर किया जाता है।
- दर्पण लेपित। दीपक जो दिशात्मक प्रकाश पैदा करते हैं।
- सिग्नल प्रकार। विभिन्न उपकरणों के डैशबोर्ड में काम करता था।
- परिवहन के लिए। बढ़ी हुई पहनने के प्रतिरोध और विश्वसनीयता के लैंप की एक विस्तृत श्रृंखला। त्वरित प्रतिस्थापन के लिए एक उपयोगकर्ता के अनुकूल डिजाइन की सुविधा है।
- स्पॉटलाइट के लिए। बढ़ी हुई शक्ति के लैंप, 10,000 W तक पहुँचते हैं।
- ऑप्टिकल उपकरणों के लिए। फिल्म प्रोजेक्टर और इसी तरह के उपकरणों के लिए लैंप।
- कम्यूटेटर। माप उपकरणों के डिजिटल प्रदर्शन के खंडों के रूप में उपयोग किया जाता है।
फिलामेंट लैंप के सकारात्मक और नकारात्मक पक्ष
तापदीप्त प्रकार के प्रकाश उपकरणों की अपनी विशेषताएं होती हैं। सकारात्मक में शामिल हैं:
- कुंडली का तत्काल प्रज्वलन;
- पर्यावरण सुरक्षा;
- छोटे आकार;
- उचित मूल्य;
- एसी और डीसी दोनों के विभिन्न शक्ति और ऑपरेटिंग वोल्टेज के उपकरण बनाने की क्षमता;
- आवेदन की बहुमुखी प्रतिभा।
नकारात्मक:
- कम दक्षता वाले गरमागरम लैंप;
- जीवन रक्षक बिजली वृद्धि की संवेदनशीलता;
- कम काम के घंटे 1000 से अधिक नहीं;
- बल्ब के तेज गर्म होने से लैम्प में आग लगने का खतरा;
- नाजुक डिजाइन।
अन्य प्रकार के प्रकाश जुड़नार
लाइटिंग लैंप हैं, जिनका सिद्धांत गरमागरम लैंप के संचालन से मौलिक रूप से अलग है। इनमें गैस डिस्चार्ज और एलईडी लैंप शामिल हैं।
बहुत सारे आर्क या गैस डिस्चार्ज लैंप हैं, लेकिन वे सभी गैस की चमक पर आधारित होते हैं जब इलेक्ट्रोड के बीच एक चाप होता है। चमक पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में होती है, जिसे बाद में मानव आंखों के दृश्य में परिवर्तित कर दिया जाता है।फॉस्फोर कोटिंग के माध्यम से गुजरकर।
गैस डिस्चार्ज लैंप में होने वाली प्रक्रिया में काम के दो चरण शामिल हैं: आर्क डिस्चार्ज का निर्माण और बल्ब में गैस के आयनीकरण और चमक को बनाए रखना। इसलिए, सभी प्रकार के ऐसे प्रकाश जुड़नार में एक वर्तमान नियंत्रण प्रणाली होती है। फ्लोरोसेंट उपकरणों में गरमागरम लैंप की तुलना में अधिक दक्षता होती है, लेकिन वे असुरक्षित होते हैं क्योंकि उनमें पारा वाष्प होता है।
एलईडी लाइटिंग डिवाइस सबसे आधुनिक सिस्टम हैं। एक गरमागरम लैंप और एक एलईडी लैंप की दक्षता अतुलनीय है। उत्तरार्द्ध में, यह 90% तक पहुंच जाता है। एलईडी के संचालन का सिद्धांत वोल्टेज के प्रभाव में एक निश्चित प्रकार के अर्धचालक की चमक पर आधारित है।
एक गरमागरम बल्ब क्या पसंद नहीं करता
साधारण तापदीप्त दीपक का जीवन छोटा हो जाएगा यदि:
- नेटवर्क में वोल्टेज नाममात्र से लगातार अधिक होता है, जिसके लिए प्रकाश उपकरण डिज़ाइन किया गया है। यह हीटिंग बॉडी के ऑपरेटिंग तापमान में वृद्धि के कारण है और परिणामस्वरूप, धातु मिश्र धातु के वाष्पीकरण में वृद्धि हुई है, जिससे इसकी विफलता हुई है। हालांकि गरमागरम लैंप की दक्षता अधिक होगी।
- ऑपरेशन के दौरान दीपक को तेजी से हिलाएं। जब धातु को पिघलने की स्थिति में गर्म किया जाता है, और पदार्थ के विस्तार के कारण सर्पिल के घुमावों के बीच की दूरी कम हो जाती है, तो किसी भी यांत्रिक, अचानक आंदोलन से आंख के लिए अगोचर एक इंटर-टर्न सर्किट हो सकता है। यह कॉइल के समग्र प्रतिरोध को वर्तमान में कम कर देता है, इसके अधिक से अधिक ताप और तेजी से योगदान देता हैबर्नआउट।
- गर्म फ्लास्क पर पानी मिलेगा। प्रभाव के बिंदु पर तापमान में अंतर होता है, जिससे कांच टूट जाता है।
- हलोजन लैंप के बल्ब पर अपनी उंगलियों को स्पर्श करें। एक हलोजन लैंप एक प्रकार का गरमागरम लैंप है, लेकिन इसमें काफी अधिक प्रकाश और गर्मी उत्पादन होता है। जब छुआ जाता है, तो फ्लास्क पर उंगली से एक अदृश्य चिकना दाग रह जाता है। तापमान के प्रभाव में, वसा जलती है, जिससे कार्बन जमा होता है जो गर्मी हस्तांतरण को रोकता है। नतीजतन, संपर्क के बिंदु पर, कांच पिघलना शुरू हो जाता है और फट या सूज सकता है, जिससे अंदर गैस व्यवस्था बाधित हो जाती है, जिससे सर्पिल का जलना शुरू हो जाता है। हलोजन गरमागरम लैंप में सामान्य लोगों की तुलना में अधिक दक्षता होती है।
दीपक कैसे बदलें
अगर दीया जल गया है, लेकिन बल्ब नहीं गिरा है, तो आप इसे पूरी तरह से ठंडा होने के बाद बदल सकते हैं। इस मामले में, बिजली बंद कर दें। दीपक में पेंच करते समय, आंखों को अपनी दिशा में निर्देशित करने की आवश्यकता नहीं होती है, खासकर अगर बिजली बंद करना संभव नहीं है।
जब बल्ब फट जाता है, लेकिन अपने आकार को बरकरार रखता है, तो एक सूती कपड़ा लेने की सलाह दी जाती है, इसे कई परतों में मोड़ें और दीपक के चारों ओर लपेटकर कांच को हटाने का प्रयास करें। अगला, अछूता हैंडल के साथ सरौता का उपयोग करते हुए, ध्यान से आधार को हटा दें और एक नए दीपक में पेंच करें। सभी ऑपरेशन बिजली बंद के साथ किए जाने चाहिए।
निष्कर्ष
इस तथ्य के बावजूद कि एक गरमागरम दीपक की दक्षता एक छोटा प्रतिशत है और इसमें अधिक से अधिक प्रतियोगी हैं, यह जीवन के कई क्षेत्रों में प्रासंगिक है। यहां तक कि सबसे पुराना प्रकाश बल्ब भी है, जो सौ से अधिक वर्षों से लगातार काम कर रहा है।क्या यह दुनिया को बदलने की कोशिश करने वाले व्यक्ति के विचार की प्रतिभा की पुष्टि और चिरस्थायी नहीं है?
