Какой газ в люминесцентных лампах: Разбилась люминесцентная лампа? Без паники! | Полезные статьи

Энергосберегающие лампы и лампы накаливания: за и против.

19 августа 2020

Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп.

Раньше для этого использовались только обычные лампочки накаливания. Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, проходящей через нить, в световую. В лампах накаливания вольфрамовая нить под действием электрического тока раскаляется до яркого свечения. Температура разогретой нити достигает 2600-3000 градусов С. Колбы ламп накаливания вакуумируются или заполняются инертным газом, в среде которого вольфрамовая нить накала не окисляется: азотом; аргоном; криптоном; смесью азота, аргона, ксенона. Лампы накаливания сильно греются в процессе эксплуатации.

С каждым годом все больше увеличиваются потребности человечества в электроэнергии. В результате анализа перспектив развития технологий освещения, наиболее прогрессивным направлением эксперты признали замену устаревших ламп накаливания энергосберегающими лампами. Причиной этого специалисты считают значительное превосходство последнего поколения энергосберегающих ламп над «жаркими» лампами.

Энергосберегающими лампами принято называть люминесцентные лампы, которые входят в обширную категорию газоразрядных источников света. Газоразрядные лампы в отличие от ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется в видимый нам свет.

Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.

Преимущества энергосберегающих ламп

Главным преимуществом энергосберегающих ламп считается их высокая световая отдача, превышающая тот же показатель ламп накаливания в несколько раз. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на энергосберегающую лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки.

Другим несомненным преимуществом энергосберегающих ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Эта цифра превышает срок службы обычных ламп накаливания приблизительно в 20 раз. Наиболее частая причина выхода из строя лампы накаливания – перегорание нити накала. Механизм работы энергосберегающей лампы позволяет избежать этой проблемы, благодаря чему они имеют более длительный срок службы.

Третьим достоинством энергосберегающих ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Чем ниже цветовая температура, тем ближе цвет к красному, чем выше – тем ближе к синему.

Еще одним преимуществом энергосберегающих ламп является незначительное тепловыделение, которое позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах. Использовать в них лампы накаливания с высокой температурой нагрева нельзя, так как может оплавиться пластмассовая часть патрона, либо провод.

Следующее преимущество энергосберегающих ламп в том, что их свет распределяется мягче, равномернее, чем у ламп накаливания. Это объясняется тем, что в лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали, а энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Из-за более равномерного распределения света энергосберегающие лампы снижают утомляемость человеческого глаза.

Недостатки энергосберегающих ламп

Энергосберегающие лампы имеют также и недостатки: фаза разогрева у них длится до 2 минут, то есть, им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость. Также у энергосберегающих ламп встречается мерцание.

Другим недостатком энергосберегающих ламп является то, что человек может находиться от них на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров. Из-за большого уровня ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при близком расположении к ним может быть нанесен вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Однако если человек находится на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров от ламп, вред ему не наносится.

Также не рекомендуется использовать в жилых помещениях энергосберегающие лампы мощностью более 22 ватт, т.к. это тоже может негативно отразиться на людях, чья кожа очень чувствительна.

Еще одним недостатком является то, что энергосберегающие лампы неприспособлены к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20ºC), а при повышенной температуре снижается интенсивность их светового излучения.

Срок службы энергосберегающих ламп ощутимо зависит от режима эксплуатации, в частности, они «не любят» частого включения и выключения. Конструкция энергосберегающих ламп не позволяет использовать их в светильниках, где есть регуляторы уровня освещенности. При снижении напряжения в сети более чем на 10% энергосберегающие лампы просто не зажигаются.

К недостаткам можно также отнести содержание ртути и фосфора, которые, хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп. Это не имеет никакого значения при работе лампы, но может оказаться опасным, если ее разбить. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации (их нельзя выбрасывать в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры).

Еще одним недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена

Люминесцентные лампы

1. Главная
2. Статьи
3. Лампы
4. org/ListItem»> Люминесцентные лампы

Изобретению люминесцентной лампы предшествовали многочисленные опыты по усовершенствованию газоразрядных источников света в 19-ом веке. Свое широкое распространение люминесцентные осветительные приборы получили лишь после 1938 года. Но это не помешало им стремительно завоевать доверие потребителей – на сегодняшний день люминесцентные источники света являются вторыми по распространенности элементами освещения после ламп накаливания, а в некоторых странах занимают ведущую позицию.

Формы люминесцентных ламп могут быть довольно разнообразными: прямой, кольцевой, выполненной в виде буквы U и др.

Люминесцентные лампы являются газоразрядными осветительными приборами, внутри которых находятся смесь паров ртути и инертного газа. Колба люминесцентных ламп имеет вид стеклянного цилиндра различного диаметра (12, 16, 26 и 38 миллиметров). Изнутри она покрыта ровным слоем люминофора (галофосфат кальция с долей марганца и сурьмы), который преобразует ультрафиолетовое излучение, выделяемое в процессе взаимодействия электрического разряда и ртутных паров, в видимый свет. Формы люминесцентных ламп могут быть довольно разнообразными: прямой, кольцевой, выполненной в виде буквы U и др. С обеих сторон колбы имеются стеклянные ножки, в которых находятся электроды. Как и в лампах накаливания, электроды люминесцентных ламп изготавливаются из вольфрама. В большинстве случаев для установки люминесцентных источников света используются цоколи G5 и G13.

Прежде чем ввести в колбу инертный газ и смесь ртути, из нее откачивается воздух. Электроды в люминесцентных лампах покрываются слоем из смеси оксидов различных металлов (чаще всего стронция, бария, тория), что повышает их активность. Световое излучение люминофора в осветительном приборе характеризуется сплошным спектром и может обладать различными цветовыми оттенками. При большей доле сурьмы в составе люминофора лампа будет излучать оттенки дневного света; при добавлении большего количества марганца тона светового излучения перейдут в диапазон желтых оттенков.

В отличие от электромагнитного балласта, ЭПРА обладает компактными размерами и меньшей массой

Поскольку люминесцентная лампа обладает отрицательным сопротивлением (при увеличении проходящего через нее тока падает ее сопротивление), ее невозможно подключить напрямую в электрическую сеть. Для того чтобы обеспечить корректную работу люминесцентных светильников используются специальные устройства, называемые балластами (по-другому пускорегулирующая аппаратура). Среди самых распространенных видов можно выделить электромагнитные и электронные.

ЭмПРА представляет собой дроссель, который подключается последовательно с лампой. Ценится электромагнитный балласт за свою надежность, простую конструкцию и низкую стоимость. Но, в то же время, он обладает рядом значительных недостатков. Сюда относится длительный запуск, большое количество потребляемой энергии при работе, массивная конструкция. Также стоит отметить, что люминесцентные лампы с ЭмПРА начинают мерцать с удвоенной частотой сети, что может привести к негативным последствиям для здоровья человека.

Электронная пускорегулирующая аппаратура преобразует сетевое напряжение в высокочастотное (25—133 кГц), что значительно снижает эффект мерцания и гул при работе лампы. В отличие от электромагнитного балласта, ЭПРА обладает компактными размерами и меньшей массой. Также использование электронного балласта более выгодно, поскольку при работе он потребляет меньшее количество электроэнергии.

Сделаем расчет за 15 минут

Заполните заявку. Наши инженеры с профильным образованием сделают расчет по вашему техническому заданию в соответсвии со всеми нормами.

Нажимая кнопку «Отправить», Вы даете Согласие на обработку персональных данных

[Решено] Какой газ находится внутри люминесцентной лампы?

1. Неон
2. Бром
3. Азот
4. Гелий

Вариант 4: гелий 28,8 тыс. пользователей

150 вопросов

150 баллов

150 минут

Правильный ответ: Гелий.

Понятие:

• Инертные газы — это неметаллы, расположенные в крайнем правом конце периодической таблицы.
• Все вместе они образуют 18-ю группу таблицы Менделеева.
• У них стабильная электронная конфигурация, т. е. все их электронные орбитали полностью заполнены.
• У них нет стремления приобретать или терять какие-либо электроны со своих валентных орбиталей.
• Поэтому атом, который не может ни приобретать, ни терять электроны, называется инертным атомом.

Объяснение:

• Люминесцентная лампа, обычно называемая лампой, представляет собой бытовой прибор, используемый в качестве источника света.
• Эти трубки заполнены смесью инертных газов, которые при воздействии электрического разряда излучают излучение.
• Благородные газы, такие как Гелий (Не) , имеют полностью заполненную внешнюю оболочку. Это делает благородные газы инертными или нереактивными по своей природе.
• Электрический разряд заставляет электроны в He перепрыгивать с нижнего энергетического уровня на более высокий уровень.
• Эта зарядка создает плазму, светящуюся внутри трубки или колбы.
• Инертная природа инертных газов предотвращает коррозию/повреждение внутри трубки, которое может произойти, если трубка заполнена воздухом.

Дополнительная информация

• Элементы 18-й группы: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rd).
• Электронная конфигурация благородных газов.
  • Он = 1s2
  • Ne = [He]2s22p6
  • Ar = [Ne]3s23p6
  • Кр = [Ar]3d104s24p6
  • Хе = [Кр]4d105s25p6
  • Rd = [Xe]4f145d106s26p6

​

Металлы	Неметаллы	Металлоиды
Эти элементы имеют тенденцию терять один или несколько электронов для достижения стабильной электронной конфигурации. Они расположены ближе к левой стороне таблицы Менделеева. Например: натрий (Na), кальций (Ca), калий (K) и т. д.	Эти элементы имеют тенденцию приобретать один или несколько электронов для достижения стабильной электронной конфигурации.  Они расположены в правой части таблицы Менделеева. Например, кислород (O), азот (N), хлор (Cl) и т. д.	Эти элементы характеризуются промежуточными свойствами металлов и неметаллов. Расположены ближе к середине таблицы Менделеева. Например, бор (B), кремний (Si), германий (Ge) и т. д.

 

Скачать решение PDF

Поделиться в WhatsApp

Последние обновления SUPER TET

Последнее обновление: 26 сентября 2022 г.

Совет по базовому образованию штата Уттар-Прадеш (UPBEB) готов принять новые заявки на сдачу экзамена UP SUPER TET (Teacher Eligibility Test).

Указанный экзамен проводится для набора кандидатов на должность помощника учителя и директора средних школ штата Уттар-Прадеш. Ожидается, что количество вакансий составит около 17000 человек. Минимальным критерием приемлемости для должностей помощника учителя является окончание, тогда как для должностей директора это должно быть окончание, сопровождаемое 5-летним опытом преподавания. Желающие кандидаты могут пройти учебную программу UP SUPER TET и образец экзамена отсюда.

Компактные люминесцентные лампы — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

50803

• Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан
• Электронная библиотека химического образования (ChemEd DL)

Компактные люминесцентные лампы или компактные люминесцентные лампы обманчиво просты. По сравнению с принципами работы лампы накаливания, понимание того, как КЛЛ излучает свет, требует знания электронной структуры атомов, участвующих в излучении света. Эксплуатация КЛЛ проста: как только электрический ток начинает течь через КЛЛ, внутренняя часть лампы начинает светиться и излучать видимый свет. Если копнуть глубже, КЛЛ содержит несколько ключевых компонентов, участвующих в этом излучении видимого света, включая присутствие паров элементарной ртути, инертных газов (аргона, ксенона, неона или криптона) и внутреннего покрытия, называемого люминофором, который фактически является ответственным веществом. для получения видимого света из КЛЛ.

Вспоминая электронную конфигурацию атома и его орбитальные подоболочки, каждый атом содержит некоторое различное количество орбитальных подоболочек, которые соответственно заполняются с возрастающей энергией, начиная с орбитальной подоболочки с наименьшей энергией. Например, гелий содержит два электрона, оба из которых расположены на орбитали 1s2, что делает эту орбиталь заполненной. Для сравнения, атом водорода содержит только один электрон на орбитали 1s ² , что делает эту орбиталь частично заполненной. Этот принцип полных или частично заполненных орбиталей жизненно важен для понимания работы КЛЛ.

Все газы, населяющие внутреннюю полость КЛЛ, содержат полностью заполненные орбитальные подоболочки. Поскольку электронные конфигурации ртути и благородных газов находятся на самом низком возможном энергетическом уровне, называемом основным состоянием, эти типы атомов сильно сопротивляются отказу от каких-либо электронов из-за стабильности, которой они уже достигли благодаря заполненным орбитальным подоболочкам. Однако, когда энергия, обеспечиваемая электрическим током, проходит через КЛЛ, избыточный поток электронов воздействует на атомы ртути и инертных газов. Это столкновение, называемое неупругим рассеянием между электроном и атомом, заставляет электрон из самой внешней подоболочки столкнувшегося атома временно «прыгать» или переходить на следующий самый высокий энергетический уровень. Этот электрон сейчас находится в «возбужденном» состоянии, но желает вернуться в свое прежнее стабильное состояние, поэтому будет излучать фотон энергии, когда возбужденный электрон переходит обратно на более низкий энергетический уровень, тем самым высвобождая избыточную энергию в виде этого протона.

Однако эти фотоны, испускаемые газообразными атомами, имеют длину волны в ультрафиолетовом спектре и должны быть сначала преобразованы в видимый свет для любой полезности. Здесь внутреннее покрытие КЛЛ, называемое люминофором, работает по тому же механизму, что и ранее описанное возбуждение и переходы из более высоких в более низкие энергетические состояния. Люминофор будет поглощать ультрафиолетовые фотоны, вызывая временное возбуждение на следующем более высоком энергетическом уровне, а затем излучение фотона с более низкой энергией из-за свойств материала люминофора, состоящего из смеси металлических металлов, например: меди, цинка, сульфиды, оксиды, нитриды, алюминий, селениды, кремний или редкоземельные металлы.