Освітлювальні прилади та джерела світла. Освітлювальні прилади: види та призначення Побутові освітлювальні прилади

Електричні освітлювальні прилади складаються з:

джерела світла,
кріпильної (електроконтактної) арматури,
відбивача (розсіювача) світлового потоку.

Як джерело світла можуть використовуватися електричні лампирізної конструкції, як альтернатива їм останнім часом все частіше починає використовуватися світлодіодне освітлення, де джерелом світла є напівпровідникові елементи – світлодіоди.

Незважаючи на різноманітність конструкцій та принципів дії, джерела світла мають поруч загальних характеристикдо яких, поряд із напругою живлення, можна віднести:

світловий потік,
світлову віддачу,
освітленість,
колірну температуру,
передачу кольорів.

ПАРАМЕТРИ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ СВІТЛОВИХ ПРИЛАДІВ

Тут перераховані та будуть розглянуті параметри, що становлять практичний інтерес для вибору того чи іншого освітлювального приладу або джерела світла.

Світловий потік- це потужність світлового (оптичного) випромінювання, що вимірюється в люменах (лм). Опускаючи теоретичні викладки та визначення скажу на суто побутовому рівні - це кількість світла, що випромінюється джерелом, чим воно більше, тим світло яскравіше. Сказане вельми абстрактно, поки що ніякої користі для себе з цього ми не можемо, тому підемо далі.

Світлова віддача. Визначає здатність джерела світла перетворювати електричну енергію на світлову, вимірюється люмен/ват (лм/Вт), будучи по суті своєю коефіцієнтом корисної дії.

Ідеальне джерело здатне віддавати 683 лм/Вт, практично ця величина, природно менше. Для ламп розжарювання, наприклад, світлова віддача становить 10-15, люмінесцентних ламп до 75, потужних світлодіодівпонад 100 лм/Вт.

Це вже щось. Оскільки всі добре представляють лампу розжарювання потужністю 100 Вт, то тепер можуть уявити світловий потік 1200 Лм, який вона випромінює. Крім того, цей показник дає змогу оцінити рівень енергозбереження. Очевидно, що при однаковій світловіддачі люмінесцентна лампа споживає електричної енергії в 4-5 разів менше, ніж лампа розжарювання.

Освітленість. Цей параметр характеризує величину світлового потоку, що не одиницю площі. Вимірюється у люксах (лк). 1лк = 1лм / 1м.кв. Освітленість залежить від конструкції відбивача, відстані до джерела світла, їх кількості. Для оцінки – нормальна освітленість для читання становить 500 лк. Освітленість у літній сонячний день на широті Москви може досягати 100000 лк, а в повний місяць - до 0,5 лк.

кольорова температура. Випромінювання певного кольору характеризується довжиною хвилі. Видиме випромінювання червоного кольору має найменшу довжину хвилі, синього – найбільшу. Якщо спростити до краю, то колірна температура характеризує колір випромінювання. Це дуже примітивно, але нам достатньо. Вимірюється у градусах Кельвіна (0 К). Знову ж таки, приклад, як візуально сприймається світло різної температури:

тепло білий - близько 3000-3300 0 К,
нейтральний білий - 3300-5000 0 К,
холодний білий - понад 5000 0 К.

Індекс кольору Ra. Є показником природності кольорів, що сприймаються. Чим більше значення цього індексу має освітлювальний прилад (джерело світла), тим передача кольору краще. Індекс перенесення кольорів 70-100 характеризує перенесення кольорів від хорошої (70) до відмінної (90-100).

Представлені на сайті матеріали мають інформаційний характер і не можуть бути використані як керівні та нормативні документи

Фабрика iGuzzini відома на світлотехнічному ринку вже понад 50 років. У 1958 році це була маленька італійська мануфактура, яка робила світильники та люстри під брендом Harvey Creazioni. Сьогодні торгова марка iGuzzini є провідною в секторі технічного освітлення. Кожен реалізований проект- Своєрідний етап розвитку фабрики.

Компанія Massive (Масив) була заснована в 1926 році як ливарний завод з виготовлення бронзових люстр. З моменту створення її майстрами здійснювалося традиційне ливарне виробництво люстр з бронзи. На сьогоднішній момент бренд Mаssive (Масив) займає лідируючі позиції в лінійці Philips Consumer Luminaires і асоціюється насамперед з інноваційними способами виробництва.

Історія Philips починається в 1891 році, коли Антон та Жерар Філіпс заснували компанію Philips & Co. в Ейндховені, Нідерланди. Компанія налагодила випуск ламп розжарювання і до кінця століття стала одним із найбільших виробників у Європі. Промислова революція в Європі стала поштовхом до створення першої науково-дослідної лабораторії Philips, на рахунку якої з'явилися відкриття в галузі рентгенівського випромінювання та радіомовлення. З роками список винаходів неухильно зростав, деякі з них переворотили на ринку, якісно покращивши повсякденне життя людей.

Польська компанія Lena Lighting (Лена Лайтінг) - підприємство з двадцятирічним досвідом роботи, що зуміло не лише наситити вітчизняний ринок високоякісними світильниками найрізноманітніших модифікацій, а й вдало розвинути міжнародне співробітництво. Вже протягом багатьох років Lena Lighting є одним із провідних виробників професійних світильників, що експортуються більш ніж у 38 країн світу. Більше того, на сьогоднішній день значна частка європейського ринку освітлювальних пристроїв для внутрішнього та зовнішнього оформлення належить цьому скромному підприємству із міста Sroda Wielkopolska.

Ідея створення компанії Fagerhult належить Бертілю Свенссону, який у 1945 році відкрив у місті Фагерхальт (Швеція) невелике підприємство з виробництва освітлювальних приладів зі штатом із шести співробітників. Вже через рік обсяг продажів компанії зріс із 13000 до 53000 шведських крон. Місце розташування підприємства досі не змінилося, за винятком того, що його площа збільшилася майже в 40 разів.

Історія компанії починається з 1874 року, коли Луїс Поулсен починає свою справу з імпортування вина. Пізніше він його закриває і в 1892 після відкриття другої електростанції в Копенгагені відкриває фірму з продажу електроінструментів. З 1896 управління компанією переходить племіннику - Луїсу Поулсену. У 1914 році компанія Louis Poulsen & Co. публікує свій перший каталог із товарами. З 1924 року з компанією починає співпрацювати дизайнер Пол Хеннінгсен і перемагає у міжнародній виставці в Парижі, здобувши золоту медаль за свій світильник. Пізніше компанія починає випускати світильники для будівлі Форуму в Копенгагені, парку розваг Tivoli і випускає нові серії ламп. У 1997 році Louis Poulsen визнана провідною компанією в галузі світлотехніки в Данії та однією з найкращих у Європі. Компанія отримала безліч престижних нагород та розробляла світильники для багатьох відомих брендів, а також для готелів, аеропортів, концертних залів та торгових центрів по всьому світу.

Підприємство з виробництва дизайнерських світильників було спочатку засноване під назвою Валайсінпаю майже 40 років тому, а 1998 року, у зв'язку з корпоративною угодою, перейменовано на Cariitti Oy. Компанія - сімейна і розташована в місті Кіркконуммі, недалеко від Гельсінкі.

З моменту заснування в 1864 році компанія виробляє високоякісну продукцію з металу. З 50-х років компанія зосередилася на виробництві високоякісних світильників для зовнішнього освітлення. Albert є виробником; вся продукція виробляється на заводі у невеликому німецькому містечку Фронденберг/Fröndenberg.

Alppilux - заснована на фінському капіталі компанія з виробництва світильників, що займається розвитком та виробництвом високоякісних світильників. Заводи компанії розташовані в Лохья в Фінляндія і Пайде в Естонії. Оборот компанії становить близько 9,5 мільйонів євро, на підприємстві працює 50 осіб.

Група Beghelli діє на промисловому ринку з 1982 року як виробник приладів аварійного освітлення. З 1990 року вибір продукції області випуску аварійних систем і приладів став дуже широкий. Сьогодні заводи Beghelli, окрім приладів аварійного освітлення, займаються виробництвом приладів дистанційного виклику допомоги, виявлення газових витоків, систем. охоронної сигналізаціїта побутових електронних приладів.

Історія компанії RZB (РЗБ, Rudolf Zimmermann Bamberg) розпочалася у 1939 році, в Німеччині. Рудольф Циммерманн розпочав свій бізнес із виробництва автоматичних вимикачів, запобіжників та компонентів для розподільчих щитів. Безпосередньо світильники займали лише малу частину обороту компанії. Друга світова війнаістотно загальмувала розвиток компанії, і наступний крок з розширення бізнесу був зроблений лише через десять років, у 1948 році: RZB починає освоювати виробництво світильників зі скла, поступово збільшуючи частку цих світильників у загальному обороті компанії.

Явищем стробоскопічного ефекту є застосування схем включення ламп таким чином, щоб сусідні лампи отримували напругу зі зсувом фаз т. Захисний кут світильника кут укладений між горизонталлю проходить через тіло напруження лампи і лінією з'єднує крайню точку тіла розжарення з протилежним краєм відбивача. де h відстань від тіла розжарення лампи до рівня вихідного отвору світильника.

Поділіться роботою у соціальних мережах

Якщо ця робота Вам не підійшла внизу сторінки, є список схожих робіт. Також Ви можете скористатися кнопкою пошук

електричне освітлення та мережі. Розділ I

Розділ I

Електричні джерела світла та освітлювальні прилади

1.1. Вимоги до освітлювальних установок

До висвітлення промислових підприємств висуваються такі вимоги:

достатня яскравість робочої поверхні;
сталість висвітлення;
обмеження пульсації світлового потоку;
обмеження засліпленості;
сприятливий розподіл яскравості у полі зору.

Достатня яскравість робочої поверхніє необхідною умовою забезпечення нормальної працездатності людського ока.

Розмір освітленості робочого місця встановлюється залежно від точності виконуваної виробничої операції. Чим точніше робота, що менше об'єкти розрізнення і що далі ці об'єкти розташовані від робітника, то рівень освітленості має бути вищим.

Однак рівень освітленості визначається не тільки величиною об'єктів розрізнення та відстанню їх до ока робітника, а й контрастом об'єктів розрізнення з фоном, а також ступенем світлоти фону, тобто поверхнею виробу, що обробляється.

Постійність освітленостіна робочому місці є необхідною умовою в освітлювальній установці.

Коливання освітленості на робочій поверхні можуть бути наслідком коливання напруги в освітлювальній мережі або розгойдування світильників місцевого освітлення, вільно підвішених на проводах, що підводять струм.

Коливання освітленості викликають зорове стомлення. Дослідження показали, що коливання освітленості мають місце за зміни амплітуди напруги на ±4 % від номінального значення.

Обмеження пульсації світлового потоку.Для люмінесцентних ламп, що працюють у мережах змінного струму, як і для будь-яких інших газорозрядних джерел світла, характерна наявність коливань світлового потоку в часі, що визначаються безінерційністю випромінювання електричного розряду.

Коливання світлового потоку створює так званийстробоскопічний ефект. Стробоскопічний ефект порушує правильне сприйняття оком предметів, що рухаються.

Достатнім заходом боротьби з пульсацією світлового потоку, тобто явищем стробоскопічного ефекту, є застосування схем включення ламп таким чином, щоб сусідні лампи отримували напругу зі зсувом фаз, тобто включення ламп у багатолампових світильниках на різні фази; або застосування дволампової схеми, де одна лампа включається послідовно з індуктивним опором, а інша послідовно з індуктивним і ємнісним опором.

Обмеження засліплення.Рівень засліпленості, створюваний світильниками, розташованими у полі зору, визначається їх яскравістю і силою світла у напрямку ока спостерігача, висотою їх розташування над лінією зору та яскравістю навколишнього фону.

Відповідно до цього обмеження засліпленості в діючих СНиП зводиться до регламентації мінімально допускається висоти підвісу світильника над підлогою приміщення, що освітлюється, залежно від захисного кута світильника, характеру розсіювача і потужності джерела світла, що визначають його яскравість і силу світла у напрямку до ока спостерігача.

Захисний кут світильникакут, укладений між горизонталлю, що проходить через тіло розжарення лампи, і лінією, що з'єднує крайню точку тіла розжарення з протилежним краєм відбивача.

Світильники із захисним кутом менше 10° без розсіювачів та лампами в прозорій колбі для загального освітлення приміщень не допускаються.

Величину захисного кута можна визначити із співвідношення:

, (1.1)

де h відстань від тіла розжарення лампи до рівня вихідного отвору світильника, мм; R радіус вихідного отвору світильника, мм; r | радіус кільця тіла розжарення лампи, мм.

В установках місцевого освітлення має бути звернена особлива увага на усунення відблисків, що виникають на поверхнях із спрямованим відображенням, що досягається відповідним вибором розміщення світильників, що виключає попадання відбитих променів у вічі працівникові.

Розподіл яскравості у полі зору.У практичних умовах освітлення неприпустима велика нерівномірність розподілу яскравості у полі зору, яка може виникнути, якщо яскравість робочої поверхні різко відрізняється від яскравості стін та стелі приміщення.

Для збереження задовільного розподілу яскравості в навколишньому просторі світильники загального освітлення повинні створювати на рівні робочої поверхні не менше 10% освітленості, нормованої для цього робіт при комбінованому освітленні, але й не більше 30%.

Нерівномірність розподілу яскравості у полі зору може бути викликана падаючими тінями, що виникають від розташованих поблизу предметів, корпусу працівника або нерівномірним освітленням робочої поверхні. Нерівномірність розподілу яскравості по робочій поверхні не регламентована СНиП, проте при проектуванні освітлювальної установки треба прагнути усунення затінення та рівномірного розподілу освітленості в межах робочої поверхні.

1.2. Загальні відомостіпро світлові величини

Одна з основних величин, що характеризують джерело світла, світловий потік.

Світловий потік Ф¦ потужність світлової енергії або видимого випромінювання, що оцінюється за світловим відчуттям, яке воно виробляє на око людини.

Одиниця вимірювання світлового потокулюмен [лм].

Точкове джерело, сила світла якого дорівнює 1канделі [кд] в тілесному вугіллі, що дорівнює 1 стерадіану [СР], випускає світловий потік, що дорівнює 1 люмену:

, (1.2)

де I ¦ сила світла, кд; Ф | світловий потік, лм; ω ¦ тілесний кут, порівн.

Тілесний кут частина простору, яка є об'єднанням усіх променів, що виходять з даної точки (вершини кута) і перетинають деяку поверхню (яка називається поверхнею, що стягує даний тілесний кут). Кордоном тілесного кута є деяка конічна поверхня.

Тілесний кут вимірюється відношенням площі тієї частини сфери з центром у вершині кута, що вирізається цим тілесним кутом, до квадрата радіусу сфери: Ω = S/r 2 .

Стерадіан одиниця вимірювання тілесних кутів. Стерадіан дорівнює тілесному кутку з вершиною в центрі сфери радіусом r , що вирізає зі сфери поверхню площею r 2 .

Малюнок 1.1 | Графічне зображення тілесного кута

в 1 ср

Сила світла I характеризує просторову щільність світлового потоку, що випромінюється.

Сила світла, що дорівнює 1 канделе, випускається з площі 1/600000 м. 2 перерізу повного випромінювача в перпендикулярному цьому перерізі напрямку при температурі випромінювача, що дорівнює температурі затвердіння платини при тиску 101325 МПа.

Тілесний кут ω в 1 ср відповідає частини простору, обмеженою конічною поверхнею з вершиною в центрі сфери і вирізаним на її поверхні ділянкою, що дорівнює величині квадрата радіусу сфери:

, (1.3)

де S | площа ділянки сфери, що вирізується тілесним кутом, м 2 ; r радіус сфери, м.

Освітленість E | поверхнева щільність падаючого світлового потоку, яка визначається ставленням світлового потоку, що падає на поверхню, до площі цієї поверхні:

. (1.4)

Одиниця виміру освітленості |люкс [лк].

Світимість R Поверхнева щільність випромінюваного світлового потоку, визначається із співвідношення

, (1.5)

де R ¦ світність, лм/м 2 ; Ф | світловий потік, лм; Sі площа випромінюючої поверхні, м2 .

Яскравість L Поверхнева щільність сили світла в заданому напрямку.

, (1.6)

де I α сила світла за напрямом кута α, кд; dScosα ¦ площа проекції тіла, що світиться на площину, перпендикулярну напрямку, що відраховується від нормалі до поверхні випромінюваного тіла, м 2; Lα яскравість, кд/м 2 .

1.3. Електричні джерела світла

За способом генерування світла всі електричні джерела поділяються на

температурні (наприклад, лампи розжарювання, у т. ч. галогенні);
люмінесцентні (холодного свічення; наприклад, газорозрядні).

Основними характеристиками джерел світла є такі номінальні величини:

напруга;
потужність;
світловий потік;
світлова віддача;
середня тривалість роботи (горіння).

Світлова віддача γлампи визначається ставленням її випромінюваного світлового потоку Фл до споживаної електричної потужності Рл:

. (1.6)

Одиниця вимірювання світлової віддачі лм/Вт.

Світлова віддача ламп основної серії лежить у межах 7…19 лм/Вт.

Лампи розжарювання(ЛН) складаються з цоколя та скляної колби, всередині яких розташована вольфрамова нитка розжарення.

Лампи розжарювання загального призначення випускаються в діапазоні потужності 151500 Вт на напругу від 12 до 220 В.

Лампи поділяються на вакуумні (В) потужністю 1525 Вт і газонаповнені (Б, Г) потужністю від 40 до 1000 Вт. Газонаповнені лампи (Б, Г) після відкачування повітря заповнюються аргоном з додаванням 12 ... 16% азоту. Літера Б означає біспіральне виконання елемента свічення. Світловіддача з криптоновим наповненням на 10...20% більше лампи з аргоновим наповненням. Вартість криптону вища за вартість аргону, тому лампи з криптоновим наповненням (БК) дорожчі за лампи з аргоновим наповненням (Б, Г). Необхідність вакуумування ламп викликана тим, що вольфрамова нитка напруження нагрівається до температури 2000…2500 K , Т. е. до температури, при якій вольфрам окислюється в присутності кисню. Лампи потужністю 40 Вт і більше наповнюються газом, який зменшує інтенсивність розпилення нитки розжарювання навіть за більш високих температурах. Вольфрамова нитка розжарювання може згортатися в спіраль, біспіраль (Б) та інші форми.

Більшість ламп розжарювання виготовляють із прозорого скла. Для створення більш розсіяного світла випускають лампи з балонами із матованого, опалового або молочного скла. Світловіддача їх менша, ніж ламп із прозорим балоном. Лампи у світлорозсіювальних колбах мають наступну буквену індексацію: МТ матована; МЛ молочна; Про опалова.

Широко поширені лампи місцевого освітлення на напругу 12, 24 та 36 В потужністю до 100 Вт.

Середня тривалість горіння ЛН при номінальній напрузі визначається 1000 годин. Термін служби їх скорочується в умовах підвищеної напруги та збільшується при роботі в умовах зниженої напруги. В даний час випускаються лампи на напругу в певних межах, наприклад, 215 ... 225, 220 ... 230, 230 ... 240 В. Лампи на 230 ... 240, 235 ... 245 застосовують на сходових майданчиках, в коридорах для чергового освітлення, т. до .вночі та вдень може бути підвищена напруга. Але їх недоцільно застосовувати при стабільному напрузі 220 В через значне зменшення їх світлового потоку.

Простота схем включення робить лампи розжарювання надійними джерелами світла у світильниках місцевого освітлення, в освітлювальних установках аварійного освітлення та деяких інших випадках.

Люмінісцентні лампи(ЛЛ) відносяться до газорозрядних ламп, видиме випромінювання в яких відбувається під дією електричного розряду в газах та парах металів.

Люмінесцентні лампи складаються із трубки з електродами на її кінцях. На внутрішню поверхню скляної трубки нанесений тонкий шар люмінофора. Кожен електрод складається з вольфрамової нитки розжарення та двох нікелевих вусів. Від електродів виведено назовні два контакти. Колба лампи заповнена аргоном під невеликим тиском. Для створення ртутної пари в неї введена невелика крапелька ртуті.

Трубчасті ЛЛ низького тискувідрізняються від ЛН за всіма характеристиками.

Світлова віддача 75 лм/Вт. Середня тривалість роботи (горіння) всіх типів ЛЛ щонайменше 12000 годин, т. е. значно більше, ніж ЛН. Світлова віддача та к. п. д. ЛЛ також у кілька разів вища, ніж ЛН.

За кольоровістю випромінювання трубчасті ЛЛ низького тиску діляться на: ЛБ лампи білого кольору; ЛХБ холодно-білого кольору; ЛТБ лампи тепло-білого кольору; ЛД денного кольору; ЛДЦ денного кольору для правильної передачі кольору.

ЛЛ призначені для роботи при температурі навколишнього повітря +5…+50 С. При температурі менше +10 З лампи не запалюються. Для запалювання та горіння ламп необхідно увімкнення послідовно з ними пускорегулюючих апаратів (ПРА). ПРА поділяються на індуктивні (І), ємнісні (Е) та компенсовані (К); на апарати з паралельним, зниженим (П) та особливо низьким (ПП) рівнем шуму.

Прямі ЛЛ випускаються потужністю: 4; 6; 8; 15; 20; 30; 40; 65; 80; 150 Вт. У мережі напругою 127 і 220 застосовуються ЛЛ від 15 до 80 Вт. ЛЛ потужністю 30, 40, 65, 80 Вт можуть працювати тільки в мережі напругою 220 В, вони найбільш поширені в люмінесцентному освітленні. Крім того, застосовуються лампи з потужністю 18, 36 та 58 Вт. При маркуванні ламп потужність вказують цифрою, наприклад ЛЛ потужністю 40 Вт: ЛБ 40, ЛТБ 40, ЛДЦ 40, ЛХБ 40. За своєю формою ЛЛ класифікуються на наступні типи (крім прямих): U -Образні 80 80 Вт; W -Образні 30 Вт; кільцеві 20 40 Вт.

До недоліків люмінесцентного освітлення належать:

можливість стробоскопічного ефекту;
тривалість процесу запалювання (кілька секунд);
низький коефіцієнт потужності;
більш високі витрати проти витратами освітлення ЛН;
різке скорочення терміну служби ламп за частих включень.

Однак, незважаючи на ці недоліки, люмінесцентне освітлення знайшло широке застосування, тому що ЛЛ при меншій витраті електроенергії забезпечують велику світловіддачу.

Лампи ДРЛ ¦ чотириелектродні дугові лампи високого тиску з люмінофорним покриттям на колбі.

Такі лампи виконуються в межах потужностей 80…2000 Вт і мають світлову віддачу 40…60 лм/Вт.Термін служби до 12000 годин, до кінця терміну служби світловий потік знижується до 70% від початкового. ДРЛ включаються через однолампові індуктивні ПРА, втрати потужності яких становлять близько 10 %.Лампи потужністю 2000 Вт включаються на лінійну напругу системи 380/220 В, решта на 220 В. Процес розгоряння ламп після включення триває 57 хвилин. При температурі від 10 до +25 °С і вище лампи не втрачають своїх якостей.

Перевагою ДРЛ у порівнянні з ЛЛ є їх компактність за високої одиничної потужності.

Істотний недолік - погана передача кольору їх випромінювання, що дозволяє застосовувати лампи ДРЛ тільки за відсутності будь-яких вимог до розрізнення кольорів, а також значні пульсації світлового потоку.

Лампи ДКст дугові ксенонові трубчасті лампи з повітряним охолодженням. Працюють без ПРА, але запалюються за допомогою спеціального пускового пристрою.

Потужність 5; 10; 20 та 50 кВт. Світлова віддача 20...45 лм/Вт. Термін служби 300...750 годин, але при стабілізації напруги може досягати і 3000 годин. Лампи 5 кВт включаються на 220 В попарно-послідовно, лампи 10 кВт в мережу 220 В; більш потужні в мережу 380 Ст.

Область застосування обмежена шкідливим для людей надлишком у їхньому спектрі ультрафіолетових променів. Цей недолік усунений у лампах у колбі з легованого кварцу (ДКсТЛ). Пульсації світлового потоку ламп ДКсТ особливо великі. Температура довкіллявпливу не надає.

Металогенні лампи МГЛ та ДРІ(металогенні та натрієві) випускаються потужністю 250; 400; 700; 1000; 2000 Вт. Лампи потужністю 2000 Вт включаються до мережі 380 В. Світлова віддача до 100 лм/Вт. Термін служби від 1000 до 5000 годин. Лампи включаються в мережу через ПРА, що складаються з дроселя і пристрою УІЗУ, що підпалює, що дає імпульси високої напруги.

У ДНаТ світлова віддача 180 лм/Вт. Лампи ДНаТ дають лише жовте світло, тому придатні лише для освітлення заміських автострад. Термін служби 20 000 годин. У мережу входять через однофазні індуктивні ПРА.

Застосування електричних джерел світла різних типів:

для загального освітлення виробничих приміщень висотою 8 і більше метрів застосовуються в основномугазорозрядні лампи. Лампи розжарюваннязастосовуються головним чином у приміщеннях, де проводяться грубі роботи або здійснюється загальний нагляд за роботою обладнання (підвали, тунелі, комори, проходи між фундаментами машин тощо) або ж у приміщеннях, де використання газорозрядних ламп не можливе з будь-яких причин . Для місцевого освітлення застосовуютьсяЛН та ЛЛ (при високих вимогах до передачі кольору і при роботах з блискучими поверхнями). Для громадських будівель обов'язково застосовуютьЛЛ , а в коридорах, гардеробах, фойє, санвузлах, коморах, підвалах, горищах і т.п.ЛН.

Для самостійного вивчення:

1.4. Освітлювальні прилади

Освітлювальний прилад ближньої дії називаєтьсясвітильником.

Світильник складається з двох основних частин джерела світла і пристрою, що перерозподіляє світловий потік джерела в просторі (відбивач, розсіювач і т. п.). Крім того, до складу світильника входить арматура: дроти, лампотримачі або патрони, деталі кріплення та пускорегулюючі пристрої (ПРА).

Економічність, якість та зручність експлуатації освітлювальної установки залежить від вибору світильників. Економічність та якість освітлення визначаються їх світлотехнічними характеристиками, надійність та експлуатаційні вимоги - конструктивним виконанням.

Світильники характеризують за низкою ознак:

за характером світлорозподілу;
формою кривої сили світла;
за типом джерела світла;
за способом встановлення;
за захищеністю від впливу зовнішнього середовища;
за цільовим призначенням і т.д.

ГОСТ 1767782 «Світильники. Загальні технічні умови» передбачає класифікацію світильників за вказаними умовами.

Повна світлотехнічна характеристика світильника утворюється:

з його класу світлорозподілу;
з форми кривої сили світла у будь-яких меридіанах (тобто у вертикальних площинах) та напрями максимуму сили світла;
із ступеня захисту від пилу та води.

Перелічені параметри, що характеризують світильник, визначаються за довідковою літературою: класифікація світильників за світлорозподілом ; класифікація світильників за формою кривої сили світла; мінімально допустимий ступінь захисту світильників.

Структура умовного позначення світильників за ГОСТ 1767782.

Перша літера - джерело світла:

Н лампи розжарювання;

лампи-світильники (дзеркальні, дифузні);

І | кварцові галогенні (накалювання);

прямі трубчасті люмінесцентні;

Ф | фігурні люмінесцентні;

ртутні типу ДРЛ;

ртутні типу ДРІ, ДРІШ;

Ж| натрієві типу ДНаТ;

Б бактерицидні;

К¸ ксенонові трубчасті.

Друга літера - спосіб встановлення світильника:

С ¦ підвісні;

П стельові;

Вбудовані;

Д | прибудовувані;

Б настінні;

Н настільні, опорні;

Т| підлогові, вінчаючі;

Консольні, торцеві;

Р|ручні;

Г головні.

Третя літера - призначення світильника:

П для промислових і виробничих будівель;

Про для громадських будівель;

Б для житлових будинків;

У для зовнішнього освітлення;

Р для рудників і шахт;

Т для кінематографічних та телевізійних студій.

Потім слідують:

число, що позначає номер серії (0199);
число ламп у світильнику (якщо більше однієї);
число, що означає потужність ламп у ватах;
число, що позначає номер модифікації світильника (001999);
літери та числа, що позначають кліматичне виконання та категорію розміщення світильника.

1.5. Нормування штучного освітлення

Рівень нормованої освітленості для виробничих та допоміжних приміщень встановлюють за СНиП 23-05-95 з урахуванням розряду зорових робіт, обраного джерела світла, системи освітлення, відсутності або наявності природного світла. Норми освітленості встановлюють при проектуванні за галузевими нормативними документами, а за їх відсутності відповідно до СНиП 23-05-95.

За наявності факторів, що мають значення при виборі освітленості, обрана за нормами освітленість підвищується або знижується на один щабель. В основу норм покладено шкалу освітленості:

0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400;

500; 600; 750; 1000; 1250; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

До факторів, що підвищують, відносяться:

віддаленість робочої поверхні від очей на 1 м;
безперервний характер роботи;
підвищена небезпека травматизму;
підвищені санітарні вимоги;
відсутність чи недостатність природного освітлення;
призначення приміщення для роботи або навчання підлітків.

Знижувальні фактори:

короткочасність перебування людей у приміщенні;
наявність устаткування, яке потребує постійного спостереження.

Норми освітленості для різних випадків наведені, наприклад, .

Для самостійного вивчення:

Список літератури, на яку є посилання

1. Шпіганович, А. Н. Електрика підприємств, організацій та установ. Електричне освітлення та мережі [Текст]: підручник у 2 т. Т. 1. Освітлювальні прилади та мережі / А. Н. Шпіганович, В. І. Зацепіна, Є. П. Зацепін. Липецьк: Видавництво ЛДТУ, 2009. 320 с.

2. Козловська, В. Б. Електричне освітлення [Текст]: довідник/В. Б. Козловська, В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич. Мінськ: Техноперспектива, 2007. 255 с.

3. Кноррінг, Г. М. Довідкова книга для проектування електричного освітлення [Текст]/Г. М. Кноррінг, І. М. Фадін, В. Н. Сидоров. СПб.: Енергоатоміздат. Санкт-Петербурзьке отд-ня, 1992. 448 с.

PAGE 9

Інші схожі роботи, які можуть вас зацікавити.
12946.		Поглинання світла	344.66 KB
	Здатність речовини поглинати світло залежить від ряду факторів: електронної будови атомів і молекул, концентрації центрів поглинання, товщини поглинаючого шару і т.д. Вперше цей ефект був вивчений П'єром Бугером в 1729, який визначив кількість світла, що втрачається при проходженні певного шляху в атмосфері. Як експериментально встановлено Йоганом Ламбертом
6060.		Дифракція світла	116.32 KB
	Врахування амплітуд і фаз вторинних хвиль дозволяє знайти амплітуду результуючої хвилі в будь-якій точці простору. Вторинні джерела є когерентними між собою тому вторинні хвилі, що збуджуються ними, інтерферують при накладенні. Вторинні хвилі випромінюються тільки відкритими ділянкамихвильової поверхні якщо частина цієї поверхні закрита непрозорим екраном. Хвильові поверхні такої хвилі симетричні щодо прямої.
17401.		Дія світла	190.55 KB
	Щодня ми піддаємося дії сонячного світла та світла від штучних джерел. Однак крім зору під впливом світла в нашому організмі здійснюються багато інших дуже важливих фотобіологічних процесів про перебіг більшості яких ми не завжди навіть здогадуємося. Деякі фотобіологічні процеси добре знайомі кожному: всі ми обгоряли під дією сонячного світла, після чого розвивалися стійке почервоніння шкіри еритема і засмагу.
2128.			49.77 KB
	Джерелами зовнішніх електромагнітних впливів на споруди зв'язку є: атмосферна електрика гроза лінії електропередач ЛЕП електрифіковані залізниці ел. Під дією зовнішніх електромагнітних полів у спорудах зв'язку можуть виникати напруги та струми: небезпечні при яких з'являються великі напруги та струми, що загрожують життю обслуговуючого персоналу та абонентів або призводять до пошкодження апаратури та лінійних споруд. Небезпечними...
13529.		ПАРАМЕТРИ ВЗАЄМОДІЇ КВАНТІВ СВІТЛА (ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ) І РЕЧОВИНИ	459.29 KB
	Будемо для визначеності вважати, що це рівні енергії електронів в атомі, а не рівні енергії атома. Так як в одиницю часу переходів зверху вниз буде знизу вгору то повна зміна числа квантів в одиницю часу тому що згідно з розрахунками Ейнштейна що буде доведено пізніше в розд. Вочевидь що можливість має розмірність пропорційна числу падаючих квантів чи з урахуванням хвильових уявлень потоку потужності хвилі. Для того, щоб визначити ймовірність, звернемося до аналізу нестаціонарних процесів у...
15921.		Електричні станції	4.08 MB
	Під енергосистемою розуміють сукупність електростанцій електричних і теплових мереж з'єднаних між собою та пов'язаних спільністю режиму в безперервному процесі виробництва перетворення та розподілу електричної енергії та тепла при спільному управлінніцим режимом...
8459.		Електричні коливання	414.94 KB
	Період коливання такого струму набагато більше часу поширення, що означає, що процес за час τ майже не зміниться. Вільні коливання в контурі без активного опору Коливальний контур - ланцюг з індуктивності та ємності. Знайдемо рівняння коливання.
2354.		ЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ	485.07 KB
	Переваги міді забезпечує їй широке застосування як провідниковий матеріал наступні: Малий питомий опір. Інтенсивне окислення міді відбувається лише за підвищених температурах. Отримання міді. Залежність швидкості окислення від температури для заліза вольфраму міді хрому нікелю на повітрі.
2093.		ЕЛЕКТРИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАНЦЮГІВ КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ ЗВ'ЯЗКУ	90.45 KB
	Еквівалентна схема ланцюга зв'язку R і G обумовлюють втрати енергії: перший втрати на тепло у провідниках та інших металевих частинах екран оболонка броня другої втрати в ізоляції. Активний опір ланцюга R складається з опору провідників самого ланцюга та додаткового опору обумовленого втратами в навколишніх металевих частинах кабелю сусідні провідники екран оболонка броня. При розрахунку активного опору зазвичай підсумовуються...
2092.		ЕЛЕКТРИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИХ КАБЕЛІВ ЗВ'ЯЗКУ	60.95 KB
	В одномодових світловодах діаметр сердечника можна порівняти з довжиною хвилі d^λ і по ньому передається лише один тип хвилі мода. У багатомодових світловодах діаметр сердечника більший за довжину хвилі dλ і по ньому поширюється велике числохвиль. Інформація передається через діелектрик світловод у вигляді електромагнітної хвилі. Напрямок хвилі здійснюється за рахунок відбиття від кордону з різними значеннями показника заломлення у сердечника та оболонки п1 та п2 світловода.

Освітлювальні прилади

Фотоспалах
Фотоспалах(Імпульсний фотоосвітлювач, ІФО) - лампа, за допомогою якої здійснюється миттєве освітлення об'єкта зйомки при фотографуванні.
Основним елементом сучасного спалаху є імпульсна газорозрядна лампа. Імпульсна газорозрядна лампа є запаяною скляною трубкою, прямою, спіральною, дугоподібною або кільцевою, наповненою ксеноном. В кінці трубки впаяні електроди, а зовні знаходиться електрод запалювання, що є смужкою струмопровідної мастики або шматком дроту. Іскровий розряд у лампі виникає при приєднанні її електродів до відносно потужного джерела високої напруги (сотні вольт), що зазвичай являє собою електричний конденсатор, що накопичує електричний заряд у проміжку між спалахами, і подачі на електрод запалення високовольтного (порядку тисяч вольт) імпульсу від імпульсного що іонізує газ у трубці, дозволяючи накопиченому в робочому конденсаторі заряду розрядитися. За час розряду, що супроводжується інтенсивним світловим спалахом із силою світла в кілька сотень тисяч свічок, напруга на конденсаторі падає, і розряд припиняється. Після цього конденсатор у звичайних схемах живлення імпульсних ламп знову заряджається і при повторній подачі імпульсу на електрод запалювання лампа може дати наступний спалах.
Існують (і широко застосовувалися раніше) хімічні фотоспалахи. Найбільш поширеним типом були магнієві.
За ознаками автоматизації фотоспалахи поділяються на:
неавтоматичні, що дають заздалегідь встановлену кількість світла
автоматичні, що вимірюють освітленість власним датчиком, або датчиком, розташованим у фотоапараті (TTL, Through The Lens, - через об'єктив)
автоматичні, що вимірюють освітленість під час основного імпульсу або за попереднім, оцінним імпульсом (E-TTL, англ. evaluative - оцінний).
По можливості роботи з камерами різних виробників спалахи поділяються так:
Системні, тобто відповідні лише до фотоапаратів однієї певної фірми (системи). Такі спалахи зазвичай дозволяють користуватися TTL та/або E-TTL (P-TTL, S-TTL, i-TTL, D-TTL і т. д. в залежності від системи.) виміром освітленості, а також іншими розширеними функціями.
Універсальні спалахи з одним центральним контактом щодо системних недорогі і широко поширені, проте необхідно вкрай уважно прочитати інструкцію до такого спалаху перед встановленням його на камеру - багато з них побудовано за схемами з комутацією високої напруги і такі спалахи не можна ставити на сучасні камери, щоб уникнути пошкодження електроніки апарата високою напругою, а лише на камери з механічним затвором. Як правило потужність таких спалахів регулюється світлочутливим елементом у самому спалаху.
Існують також універсальні спалахи зі спеціальним роз'ємом, підключити які до камери певного виробника можна через спеціальний системний перехідник.
За розташуванням по відношенню до фотоапарату спалахи бувають:
Вбудовані у фотоапарат. Вони зазвичай не дуже потужні, рахунок близькості до осі об'єктиву дають «плоське» зображення, майже без тіней, погано виділяють структуру. Їхня основна перевага - вони завжди з фотоапаратом і практично не збільшують габарити і вагу фотоапарата. Їх також дуже добре використовувати під час зйомки в яскравий сонячний день, для підсвічування різких тіней від сонячного світла. Чим ближче до оптичної осі, тим більший ефект червоних очей. У разі він максимальний.
Закріплені на фотоапараті. Вони зазвичай потужніші за вбудовані. Дають також плоске зображення з різкими невеликими тінями. Багато, однак, мають можливість повороту головки вгору (деякі - і в бік), завдяки чому можна спрямовувати спалах не безпосередньо на об'єкт, що знімається, а на білу стелю, або відображає екран, і отримати освітлення, що більше нагадує натуральне. Це також зменшує ефект червоних очей.
Спалах, що не прикріплені до фотоапарата. Вони дозволяють гнучко змінювати умови освітлення залежно від задумів фотографа. Наприклад, для отримання м'якого освітлення, можна спрямовувати спалах не безпосередньо на об'єкт, що знімається, а на білу стелю, або відображає екран, і отримати освітлення, що більше нагадує натуральне. Керуються такі спалахи або за допомогою кабельного з'єднання з камерою, або бездротовим способом (ІК, спалахом, що управляє, радіо). У такий спосіб можна керувати одночасно декількома спалахами, з'являється можливість висвітлювати об'єкт з різних кутів та створюються кращі умови освітлення порівняно з іншими спалахами.
Макроспалахи. Для макрозйомки використовуються фотоспалахи як кільця чи парної системи спалахів на кронштейнах, які встановлюються на об'єктиві. Закріплені на камері спалахи для макрозйомки малоефективні: об'єктив загороджує спалах.
По можливості бездротового керування:
Здібні працювати в режимі як ведучої, так і веденої. Зустрічаються як серед системних, і серед універсальних. Перші дозволяють керувати (і можуть бути керовані) різними розширеними можливостями - потужністю імпульсу, створювати групи спалахів з різними каналами керування, заміряти освітленість об'єкта зйомки; другі просто спрацьовують за імпульсом провідного спалаху.
Здібні працювати тільки в режимі веденої - як правило це системні спалахи середнього рівня. Тим не менш, в ручному режимі роботи (без використання передспалаху) вони можуть використовуватися як провідний для універсальних спалахів.
Здатні працювати лише ведучою. Це або спеціалізовані системні управляючі спалахи, що дають керуючий ІЧ-імпульс, але не дають основного спалаху, або найпростіші спалахи, які своїм основним імпульсом можуть запускати ведені (універсальні).
У деяких випадках як спалах використовується стробоскоп (деякі спалахи можуть працювати в такому режимі зі зниженням потужності імпульсу) при тривало відкритому затворі і низької загальної освітленості. Такий вид зйомки використовують тоді, коли треба зафіксувати на знімку фази руху об'єкта зйомки (наприклад, як кіт падає на лапи).
Параметри
Основна характеристика – провідне число, відстань, на якій досягається нормальне освітлення при чутливості плівки 130 од. ГОСТ (140 ISO; 22-23 DIN; 110 Вестон; 180 Дженерал Електрик) та числа діафрагми 1.

При зміні чутливості плівки вдвічі провідне число змінюється у 1,4 рази (корінь квадратний із 2).
Приклад розрахунку
Вихідні дані
Провідне число: 24
Плівка: 800 од. ISO
Відстань: 15 м
Перелік провідного числа:
Найближче стандартне значення числа діафрагми: 4
Зазвичай неавтоматичні спалахи мають на задній стінці або таблицю для спрощення розрахунків, або найпростіший механічний калькулятор діафрагми, влаштований за принципом арифмометра. Більш складні спалахи можуть мати автоматичний калькулятор діафрагми, результати якого виводяться на вбудований РК екран.
Застосування
Недостатня освітленість - найчастіше (хоч і найбільш невдале) застосування фотоспалаху. У цьому випадку спалах зазвичай висвітлює об'єкт зйомки з боку фотоапарата, і тому зображення виходить "плоське", структура та рельєф виділяються слабо. Переміщення спалаху на відстань від фотоапарата проблему не вирішує, бо хоч і з'являються рельєф та тіні, але тіні, як правило, дуже різкі та глибокі, з поганим опрацюванням деталей. Такі знімки мають дуже непрофесійний вигляд. Іноді рятує положення, якщо недалеко від предмета зйомки знаходиться світла поверхня, що відображає (іноді можна використовувати стелю), і тоді світло від спалаху, відбившись від цієї поверхні, може створити більш м'яке малює світло.
Підсвічування тіней - якщо зйомка ведеться в яскравий сонячний день, то виходять контрастні глибокі тіні. Використання спалаху для підсвічування тіней дозволяє пом'якшити їх, і зробити зображення м'якшим. У цьому випадку треба бути обережним, якщо у фотоапараті фокальний затвор, і при яскравому сонячному світлі тривалість витримки може виявитися такою, що затвор повністю не відкривається (наприклад, у шторно-щілинному затворі при коротких витримках рухається щілина) - тоді знімати зі спалахом неможливо, оскільки світло спалаху потрапить лише на частину знімка. Деякі сучасні спалахи компенсують це, виробляючи велику кількість слабких імпульсів.
Під час зйомки проти яскравого заднього освітлення (наприклад, людина в кімнаті проти яскравого вікна) спалах дозволяє підсвітити передній план.
Спортивна та репортажна зйомка. При зйомці предметів, що швидко рухаються, спалах дозволяє знімати з дуже короткими витримками (якщо тип затвора дозволяє знімати такими витримками зі спалахом). Це допомагає боротися зі «змащуванням» предметів, що швидко рухаються.
При зйомці в студії застосовуються комбіновані освітлювачі, що складаються з потужного спалаху і джерела постійного світла, що «моделює», що дозволяє фотографу оцінити майбутню картину освітлення.

Експонометри
Експоно?метр(лат. expono) - прилад, пристрій або таблиця для обчислення параметрів експозиції (часу витримки та числа діафрагми) у фотографії та кінематографі.
Експонометри поділяються за типом пристрою на:
Табличні
Представляють таблицю, в якій описані умови зйомки і відповідні їм параметри. Практичний зміст мають лише за умови досить великої фотографічної широти застосовуваного фотоматеріалу. Застосовуються також у формі встановлення експозиції за погодними символами на шкальних фотоапаратах («Зміна-Символ», «Агат-18»).
Оптичні
Прилади, у яких основним порівнюючим елементом є око людини.

Зчитування часу витримки чи числа діафрагми проводиться візуальним порівнянням яскравості відповідних цифр з яскравістю оптичного клину змінної щільності. Основний недолік - залежність чутливості ока від загальної навколишнього освітлення, що може призводити до великих похибок. Нині практично не використовуються («Оптек»).
Зрівняння яскравості двох полів порівняння, одне від сцени, що вимірюється, або джерела світла, друге - від еталонної лампи. Знаходить застосування у системах копіювання зображень.
Фотоелектронні
Потік світла сприймається електронним фотоелементом, і необхідне значення зчитується зі шкали відхилення стрілки або цифрового індикатора.
У свою чергу їх можна розділити на:
Селенові
Прилади, що використовують фотодіоди на основі селенового фотоелемента, - не вимагають батарей (необхідна ЕРС виробляється фотоелементом), мають найпростішу електричну схему, але мають невисоку чутливість і незворотно деградують при впливі яскравого світлового потоку (збільшується похибка); (Експонометри «Ленінград-1,2,4,7,8,10», експонометри на фотоапаратах «Київ-3,4», на деяких Зенітах та ФЕДах).
Фоторезисторні
Прилади, що використовують фоторезистори як датчик, а в деяких випадках фотодіоди в режимі зворотного струму. Найпростіша схематакого експонометра будується за мостовим принципом, і опір датчика порівнюється з еталонними, калькулятором, що перемикаються, витримки і діафрагми. Індикатором служить гальванометр, що показує напрямок обертання калькулятора витримок. Найбільшого поширення набули складніші схеми з активними елементами (транзисторами), як індикатор підвищення механічної надійності стали застосовуватися світлодіоди, а калькулятор пов'язаний зазвичай зі змінним резистором. («Свердловськ-2» та «Свердловськ-4»). Мають найкращу чутливість та лінійність характеристики, низьке споживання.
Цифрові
Містять зазвичай такий самий датчик, як і фоторезисторні, проте сигнал з нього оцифровується і обробляється надалі мікропроцесорним пристроєм. Відрізняються більшою гнучкістю та діапазоном можливостей вимірювання, але значно більшим споживанням енергії від батарей.
Прилади, що вимірюють освітленість (кількість світла, що падає на об'єкт) або яскравість (кількість відбитого від об'єкта світла), причому яркомери діляться по куту виміру на прилади, що мають великий кут виміру (близько 45 градусів), і вузькоспрямовані - спотметри(англ. spot – пляма) з кутом близько 1 градуса, і вважаються найбільш професійними.
Подібні прилади.
Схожий з експонометром прилад флешметрвикористовується для вимірювання освітленості під час зйомки з використанням спалаху. Флешметри можуть вимірювати як падаюче, так і відбите світло. Так як витримка при зйомці зі спалахом мало впливає на кількість світла, що потрапляє до світлочутливого матеріалу, по флешметру визначають тільки значення діафрагми. Витримка зазвичай встановлюється значення витримки синхронізації, яка визначається конструктивними особливостями затвора.
Більш універсальний прилад мультиметр- який увібрав у себе можливості, а також здатний їх поєднувати, від експометра і флешметра - працювати, відповідно, при постійному, імпульсному, а також змішаному освітленні.

Література
1. Експонометр // Фотокінотехніка: Енциклопедія / Головний редакторЄ. А. Йофіс. - М: Радянська енциклопедія, 1981.
2. Яштолд-Говорко В. А. Фотозйомка та обробка. Зйомки, формули, терміни, рецепти. Вид. 4-те, скор. М., "Мистецтво", 1977.
3. Довідник фотолюбителя. - М: Мистецтво, 1961.
і т.д.................

Всі ми щодня, не замислюючись, користуємося такою чудовою річчю, як електричне освітлення. Лампи стали для нас такою ж невід'ємною частиною побуту, як зубні щітки, але мало хто пам'ятає та знає про те, як насправді відбувався розвиток приладів освітлення, чий внесок у становлення електроенергетики найзначніший, і про те, як американці вкотре «нагріли». руки» на дослідженнях всього людства.

Отже, тема сьогоднішньої розповіді – це історія висвітлення, як вона є, з озвученням фактів і дат, за якими криються великі відкриття та невпинна праця великих винахідників.

Як і будь-яка історична тема, розвиток електрики неможливо буде вмістити в повному обсязі у звичайній статті. Але ми постараємося згадати найважливіші віхи цього процесу, і згадаємо вчених, які дні і ночі безперервно робили свою роботу, щоб сьогодні ми з вами: їздили на авто, дивилися телевізор, користувалися смартфонами і висвітлювали своє житло ночами.

Гра з вогнем

Прийнято вважати, що першим джерелом вогню для стародавньої людини (назвемо її приборкувачем) стала блискавка, яка ударяла по деревах і спалахувала їх. Цікавий і сміливий приборкувач наблизився до багаття і відчув тепло, яке він дає.

Тоді в приборкувача майнула думка (нагадаємо, що сьогодні вчені схильні вважати, що у давньої людини мозок працював набагато краще, ніж у його сучасника, тому що йому постійно доводилося вирішувати проблему виживання, що робило його розум гострим і швидким), чому я мерзну по ночами у своєму притулку, адже можна його обігріти. Він узяв палаючу гілку, і радісний побіг додому.

З тих пір приборкувач і всі його численні родичі та нащадки навчилися не лише грітися біля вогнища, а й готувати на ньому смачну гарячу їжу, висвітлювати їм простір навколо себе, знайти йому релігійне застосування, а найголовніше – розпалювати полум'я, оскільки нова блискавка може не вдарити поблизу роками, або навіть десятиліттями.

Пристосування для вогню також змінювалися з часом:

Спочатку вогонь горів посеред кам'яної печери, поступово нагріваючи і освітлюючи місце навколо себе.
Потім багаття помістили у спеціальне місце, назване вогнищем, щоб захистити себе та маленьких дітей від опіків та травм.

На Русі придумали використовувати як джерело світла запалену тріску, звану лучиною. Принцип дуже простий – її закріплювали під кутом на підставці з металевим наконечником (світець) та підпалювали нижній кінець. Під вогонь ставили металевий лист або посудину з водою, щоб уберегти будинок від пожежі.
Люди з часом почали відкривати нові речовини, які можуть підтримувати горіння. У хід пішли різні олії та смоли, завдяки яким з'явилися нові джерела освітлення – масляні пальники та смолоскипи.

Тепер стало набагато простіше висвітлювати великі простори. Лампи горіли довго, і давали хоч і тьмяне, але рівномірне освітлення. Через багато років такі пальники почали застосовувати і для вуличного освітлення.

У царських замках та міських ратушах з'явилися спеціальні службовці, відповідальні за горіння таких ламп.

Але історія розвитку освітлення вогнем у цьому не зупинилася. За багато тисяч років з'явилися жирові свічки. Властивості горіння жиру стали відомі людині, ще задовго до цього просто знайти практичне застосування цієї інформації раніше не виходило. Автор статті навіть уявити собі не може, скільки знадобилося часу та зусиль, щоб здогадатися, що тонку паличку треба занурити у розтоплений жир і дати йому затвердіти. Воістину, людські розум і старанність безмежні!

На цьому використання вогню як джерела світла не закінчується. У 1790 році французький інженер Філіп Лебон почав працювати над процесами перегонки сухої деревини і незабаром зміг виділити газ, горіння якого було набагато яскравіше, ніж будь-який інший на той день світловий прилад. Деякий час він продовжував свої експерименти, удосконалюючи процес, і невдовзі світло побачило перший газовий ріжок, на який Філіп отримав патент.

Першою у світі вулицею, освітленою газовими пальниками, вважається лондонська Пелл Мелл - в 1807 король Георг IV розпорядився про це, так як вулиця вважалася найжвавішою і вимагала регулювання руху.

У Росію газове освітлення вулиць і площ потрапило понад 50 років – на вулицях Петербурга і Москви такі ліхтарі з'явилися в 60-х роках 19 століття.

Газове освітлення стало справжнім переворотом у науці та техніці того часу. Перші пальники були далекі від досконалості і часто спричиняли пожежі, але з часом їх конструкція допрацьовувалась, і вони продовжували служити людині. Такі світильники використовувалися ще дуже довго навіть після появи електричного світла.

Електрика та освітлення на ньому

Ну ось, ми й дісталися найцікавішого – і це історія електричного освітлення. Важко переоцінити роль електричного світла у житті сучасної людини, тому що на ньому пов'язано абсолютно все! Сьогодні відсутність лампочки у під'їзді – це справжня трагедія для його мешканців.

Отже, сама історія як наука викликає багато запитань. Багато сучасних авторитетних учених схильні вважати, що історична дійсність далека від тієї, яку нам викладають сьогодні у школі.

Ми залишимо дискусії з цього питання для професіоналів, нас цікавить історія створення електричного освітлення, яку можна сміливо назвати достовірною, оскільки вона, здебільшого, розвивалася в останні 250 років, і не віддалена від нас пилом часів.

Основні історичні віхи ери електрики та епілог

Перш за все, докладніше опишемо проникнення електричного світла в наше життя і згадаємо про всі основні події та відкриття, які сприяли приходу та розвитку такого освітлення. Ми розповімо про видатних вчених, імена яких несправедливо забуті на сьогодні.

1780 рік- Створені водневі лампи, в яких вперше за всю історію для розпалювання використовується електрична іскра.
1802 рік– відкрито світіння розжареного дроту із платини та золота.

1802 рік– російський вчений, фізик-експериментатор Василь Володимирович Петров, який самостійно навчався електротехніки, відкриває явище електричної дуги між двома вугільними стрижнями. Крім світлового випромінювання, він відкриває та доводить практичне застосування даного ефекту для зварювання та плавки металів, а також відновлення їх із руд. Петров робить ще низку важливих відкриттів, тому він по праву називається батьком вітчизняної електротехніки.
1802 рік- В.В. Петров відкриває ефект свічення тліючого розряду.
1820 рік– англійський астроном Уоррен де ла Рю демонструє першу із відомих ламп розжарювання.

1840 рік– німецький фізик Вільям Роберт Грове вперше застосовує для розігріву нитки розжарювання електричний струм.

1841 рік- англійський винахідник Ф. Молейнс патентує свою лампочку, в якій світилося порошкове вугілля, поміщене між двома платиновими стрижнями.
1844 рік- Американський вчений Старр намагається створити лампи з вугільною ниткою, але результати його дослідів неоднозначні.
1845 рік– у Лондоні Кінг отримує патент на застосування ниток розжарювання з вугілля та металу для освітлення.

1854 рік- Генріх Гебель, перебуваючи в Америці, вперше створює лампу з тонкою вугільною ниткою. Їй він висвітлює вітрину свого магазину, в якому він продавав зроблений ним годинник.
1860 рік– у Англії з'являються перші газорозрядні ртутні трубки.

1872 рік– російський електротехнік Лодигін демонструє свої лампи розжарювання, висвітлюючи ними аудиторії технологічного університетуу Петербурзі на вулиці Одеській. Через два роки він отримує патент на свій винахід відразу у кількох країнах.
1874 рік– Павло Миколайович Яблочков, російський військовий інженер, електротехнік та підприємець створює першу установку у світі для освітлення залізниціелектричний прожектор, встановлений на носі локомотива.

1876 рік- П.М. Яблучків винаходить свічку з двох вугільних стрижнів розділених діелектриком (каоліном). Даний винахід став переворотом в електротехніці і став використовуватися повсюдно для освітлення міст. Детальніше поговоримо про це у наступному розділі.
1877 рік- Максім, американський винахідник, робить лампу з платинової стрічки без прозорої колби.
1878 рік– Сван, англійський вчений, демонструє свою лампу з вугільним стрижнем.

Дозволимо собі невеликий ліричний відступ. Де ж у всій цій черзі відкриттів сховався всім відомий винахідник Томас Едісон?

Незважаючи на те, що сам Едісон провів своїми руками близько 1200 дослідів з лампами, його можна назвати талановитим підприємцем, який зумів доопрацювати конструкцію ламп. Справа в тому, що основні ефекти та типи ламп на той момент вже були винайдені.

Едісон скуповує всі необхідні патенти, поєднує технології та винаходить патрон для ламп розжарювання, який нам знайомий і досі. Ми не применшуємо заслуг знаменитого американського винахідника, просто несправедливо вважати, що лампа розжарювання – це лише його справа рук.

У лампах Едісона використовується той же принцип, що й у свічках Яблочкова, з тією лише різницею, що вся конструкція поміщена у вакуумну колбу, завдяки чому лампа почала працювати набагато довше.

У 1880 році Томас Едісон отримує патент на свій винахід і починає масове виробництво, яке набирає обертів з року в рік. Едісон став багатієм, тоді як Яблучков помирає 1894 року в Саратові в злиднях.

1897 - німецький вчений Вальтер Нернст створює лампи розжарювання з металевою ниткою. За основу взято лампу Едісона.
1901 - початок 20 століття. Купер-Хьюїт винаходить ртутну лампу низького тиску.

1902 рік - російський учений німецького походження Больтон використовує для нитки розжарювання тантал.

1905 - Ауер використовує для нитки розжарювання вольфрам і осмій.
1906 - Кух винаходить ртутну лампу високого тиску.
1920 рік – відкрито галогенний цикл.
1913 - Лангье винаходить газонаповнену лампу з вольфрамовою спіраллю.

На фото – натрієва лампа низького тиску.

1931 - Пірані представляє свою натрієву лампу низького тиску.
1946 - Шульц створює ксенонову лампу. Цього року з'являється ртутна лампа високого тиску з люмінофором.
1958 - створюються перші галогенні лампи розжарювання.
1960 рік – ртутні лампи високого тиску та з йодистими добавками.
1961 - винайдена перша натрієва лампа високого тиску.

1962 - Нік Холоньяк створює для компанії General Electric перший видимий світлодіод. До речі, ця компанія заснована ще Томасом Едісоном.
1982 – тепер галогенна лампа може працювати на низькій напрузі.
1983 - люмінесцентні лампи стають компактними.
2006 рік – поява на ринку світлодіодних лампдля домашнього вжитку.

Насправді перерахований список не повний. У нього можна було включити ще відкриття багатьох ефектів, але в нас, на жаль, обмежене місце, і ми вибрали найважливіші.

Якщо ж вам цікаво поринути у це питання глибше, то шукайте інформацію в інтернеті або в наукових довідниках.

Роль Яблочкова у розвитку електроенергетики

Як же не поговорити про саму електрику, і відкриття пов'язані з ним. Перші досліди вчених почалися ще далекого 1650 року. Саме з того часу багато вчених «захворіли» на це питання, і результатом їхньої праці стало створення електричних механічних машин.

Починаючи з середини 19 століття, намітилося зростання застосування електричних двигунів. Техніка з таким приводом почала потроху витісняти парові машини.

Цьому чимало сприяло впровадження у виробництво так званої «свічки Яблочкова». Жоден винахід до цього не набував такого швидкого і широкого поширення.

Це був справжній тріумф російського винахідника, якому належить дуже багато інших відкриттів:

Яблучків придумав спосіб, як підключати до джерела живлення довільну кількість ламп. До нього до цього ніхто не додумався, і кожна лампа запитувалась окремою динамо-машиною.
Петро Миколайович вигадав і зібрав перший трансформатор електричного струму.
Яблучків навчився застосовувати змінний струм, що до нього вважалося небезпечним і таким, що не знаходить практичного застосування.
Створив перший генератор змінного струму.
Він вигадав ще кілька джерел світла.
Створив багато електричних машин.
Винайшов перший гальванічний автомобільний акумулятор.

Сьогодні багато ідей, озвучені талановитим російським вченим, знаходять нове застосування в електротехніці, але почав він свою кар'єру з того, що спробував удосконалити регулятор Фуко, поширений на той час.

1974 року з Москви до Криму мав вирушити урядовий поїзд, і адміністрація Московсько-Курської залізниці вирішила висвітлити проїзд з метою підвищення безпеки. Вони звернулися до Яблочкова, котрий, як ходили чутки, цікавився електричною енергією.

Яблучків розміщує на локомотиві свій прожектор, який працює за принципом утворення електричної дуги. Дугову лампу потрібно було постійно регулювати через те, що електрична дуга виникала лише за дотримання певної відстані між вугільними стрижнями. Самі ж стрижні під час роботи вигоряли, тому й був потрібний механізм, що з потрібною швидкістю рухатиме стрижні назустріч один одному.

Результат експерименту показав, що конструкцію регулятора потрібно спрощувати, оскільки вона вимагала себе постійної уваги, і Яблочков став думати над цією проблемою. Принагідно він проводив досліди з електролізу розчину кухонної солі.

По ходу одного з таких експериментів, паралельно розташоване вугілля в сольовому розчині торкнулися один одного, і миттєво спалахнула яскрава електрична дуга. Тут принцип роботи лампи без регулятора і прийшов вченому в голову.

У 1975 році Яблочков везе до Парижа зроблену ним динамо-машину і подає заявку на патент. У доповіді на засіданні Французького товариства фізиків він повідомив принципи роботи свого винаходу та продемонстрував їх у дії.

15 квітня 1876 року, перебуваючи у Лондоні, Яблочков публічно демонструє роботу своєї свічки на виставці фізичних приладів. Численна публіка була у захваті. Саме ця дата вважається тріумфальною у біографії вченого.

Далі слідує швидке поширення новинки, але в 1881 році світові була представлена лампа розжарювання, яка могла працювати до 1000 годин. Новинка була набагато економічнішою, тому ціна використання електроенергії стала помітно меншою.

Сучасні лампи для освітлення

Як не дивно, але сьогодні ми, як і раніше, користуємося і лампами Едісона і свічками Яблочкова. І якщо перші доживають свій вік, що витісняються люмінесцентними та світлодіодними аналогами, то другі отримали повне переродження.

Електрична світлова дуга знову повернулася до нас у вигляді галогенових автомобільних ламп. Використання галогенів дозволило продовжити термін служби нитки розжарювання. Це дозволило створювати лампи більшої потужності.

Звичайно, ці лампи виготовляються за новими технологіями і в них застосовуються зовсім інші матеріали, ніж 140 років тому, але основний принцип роботи залишився тим самим, що й раніше.

Чим ми користуємося для освітлення сьогодні? Дуже широкого поширення набули люмінесцентні лампи. Їх використовують для вуличного освітлення, освітлення виробництв, шкіл, дитячих садків та будинки. У 80-х роках минулого століття такі лампи навчилися робити компактними, що дозволило встановлювати їх у люстри та настільні світильники.

По-іншому, сучасні люмінесцентні лампи називаються енергозберігаючими, і це не єдиний плюс:

Застосування таких ламп дозволило скоротити споживання електроенергії на освітлення у 6-7 разів;
Вони пожежобезпечні, оскільки не нагріваються під час роботи;

Мінусів у таких ламп теж вистачає:

Ціна – найголовніший із них. Середня вартість такої лампи становить 200-300 рублів, і це стосується низькоякісного сегменту.
Лампи мають спіралеподібну форму, що підходить з естетичних міркувань не до кожного світильника. Щоправда, згодом їх навчилися поміщати у додаткові колби різної форми.

Утилізація енергозберігаючих ламп – це ціла проблема, тому що в їхньому складі є ртуть, пари якої вважаються дуже отруйними.

Як ви розумієте, мінуси дуже серйозні. Це і підштовхнуло техніку до нового стрибка - як основне джерело світла стали застосовуватися світлодіоди.

Світлодіоди хоч і були відкриті ще в середині 20 століття, але використовуватися як лампи вони стали лише на початку 21-го. Причина полягає в тому, що світлодіоди випромінюють у дуже вузькому діапазоні, що заважало створити джерело світла, прийнятне для ока людини. До того ж це світлове випромінювання несумісне з людським зором і здатне завдати йому шкоди.

Усі зазначені причини потягнули за собою довгу стадію розробок, протягом яких більшість вдалося вирішити, і з 2006 року світлодіоди стають повноцінним джерелом світла.

Їх прихід ознаменував такі вигоди для набувачів:

Витрата енергії скоротилася навіть у порівнянні з люмінесцентними енергозберігаючими опонентами;
Тепловиділення таких ламп знаходиться на дуже низькому рівні і спрямоване не в бік випромінювання, а в цоколь лампи, який все одно холодніший, ніж у конкурентів;
Тривалий термін служби, розрахований на багаторазовий цикл увімкнення вимкнень. За цим параметром жодна інша лампа не дотягує світлодіодів;
Колірний спектр – недолік перетворився на перевагу, оскільки різноманітність колірного випромінювання стала дуже великою;
Проста утилізація – щоб викинути лампу не потрібно турбуватися про наслідки чи бігти до пункту прийому;
Лампи зі світлодіодів екологічні – при їх роботі не виділяється жодних шкідливих речовин;
Корпуси багатьох світлодіодних ламп виготовляють із міцного пластику, здатного легко пережити падіння з висоти кілька метрів.

Але як водиться, не обійшлося і без мінусів, які ми теж повинні озвучити:

У деяких лампочках спостерігається мерехтіння, невидиме для ока. Це стосується дешевих виробів з Китаю та інших азіатських країн. Такі лампи здатні завдати шкоди здоров'ю людини.
Ті ж недорогі вироби можуть випромінювати у шкідливому для очей людини діапазоні.
Випромінювання світла світлодіода відбувається строго в одному напрямку, що робить кут освітленості дуже маленьким, в порівнянні з опонентами. Для вирішення проблеми сконструйовано лампи типу «кукурудза», як на одному із фото вище. Вони світлодіоди розташовуються навколо центрального стрижня, чим і нагадують початок культури, на честь якої названі.
Згодом окремі світлодіоди в лампі можуть згоряти, що спричиняє падіння яскравості. З одного боку лампа продовжує працювати, але з іншого боку – її потужності вже може не вистачити для комфортного використання, і заміна неминуча.

Раніше до недоліків можна було віднести і ціну світлодіодних ламп, але останнім часом вони стають дедалі доступнішими. Так, наприклад, непогана лампа може бути куплена за 150 руб. Продукція відомих брендів, типу «Phillips», як і раніше, коштує дуже дорого (від 500 до 2000 рублів).

Порада! Відповісти на запитання, яку лампу вибрати сьогодні не так просто! Детальніше дізнатися про сучасні освітлювальні прилади допоможе відео, яке ми додаємо до статті.

Звідси зробимо висновок, що еволюція освітлювальних приладів ще далека від завершення. Але те, що ми використовуємо сьогодні, вже близько до цього. Хто знає, але можливо завтра, відкриють щось концептуально нове, і світлодіоди теж стануть частиною історії, але поки їх сміливо можна назвати вершиною розвитку приладів освітлення.

Історія розвитку електричного освітлення, стисло описана в нашій статті, озвучена далеко не повністю. Її творила не одна тисяча світлих розумів, кожен з яких зробив свій внесок у цю цікаву справу. І яким би мізерним цей внесок не здавався, без цього кроку могло б не бути наступних. Ну, а ми намагаємося не забувати своєї історії, і розповідаємо про неї своїм читачам. На цьому все! Всього найкращого!