Люминесцентная лампа
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Различные виды люминесцентных ламп
Люминесце́нтная лампа — газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразовывается в видимый свет с помощью люминофора — смеси фосфора с другими элементами.
Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 10 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений.
Разновидности
Наиболее распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления.
лампы высокого давления применяют в основном в уличном освещении и в осветительных установках большой мощности;
лампы низкого давления применяют для освещения жилых и производственных помещений.
Газоразрядная ртутная лампа низкого давления (ГРЛНД) — представляет собой стеклянную трубку с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора, заполненную аргоном под давлением 400 Па и ртутью (или амальгамой).
Плазменные дисплеи также являются разновидностью люминесцентной лампы.
9.Свитильники, типы и применение.
Светильник — искусственный источник света, прибор, перераспределяющий свет лампы (ламп) внутри больших телесных углов и обеспечивающий угловую концентрацию светового потока. Основной задачей светильника является рассеивание и направление света для освещения зданий, их внутренних помещений, прилегающих к зданиям территорий, улиц и пр. Светильники также могут выполнять декоративную функцию и функцию сигнализации.
по типу лампы
Светильник настольный светодиодный на элементах питания АА
с лампой накаливания
с разрядной лампой
с лампами смешанного света
с радиоизотопными и электролюминисцентными источниками света
с электрической дуговой угольной лампой
светодиодные
4.Электротехнические материалы.
1.Магнитный материал.
Свойства,применение,маркировка. –
Свойства магнитных материалов
Магнитные материалы, применяемые в электроустановках в основном те, которые, усиливают магнитное поле, находясь в нём. Такие материалы называются ферромагнитными, можно их назвать проще – ферромагнетики. К этим материалам относятся кобальт, железо, никель, а также многие их сплавы. Их используют в изготовлении сердечников электромашин, электромагнитов, трансформаторов и во многих других различных электромагнитных аппаратах и приборах.
Подробнее о физических процессах, происходящих в ферромагнетиках и в других магнитных материалах – диамагнетиках и парамагнетиках, можно узнать из науки физики. В данном же случае рассмотрим лишь те вопросы, касающиеся свойств, а также применения магнитных материалов в электрических устройствах.
При переменном магнитном поле ферромагнитные материалы работают во многих электроустановках, вследствие чего происходит перемагничивание магнитных материалов. При изменении магнитного поля в цикле, что происходит, например, при работе трансформаторов и электрических машин переменного тока, график намагничивания материала принимает форму замкнутой кривой, именуемой петлей гистерезиса.
В первый момент напряженность и магнитная индукция магнитного поля равны нулю. По мере возрастания напряженности магнитного поля увеличивается магнитная индукция и в определенный момент достигает максимального для данного материала значения. Магнитная индукция при уменьшении напряженности уменьшается, но её уменьшение происходит медленнее, поэтому когда напряженность становится равной нулю, магнитная индукция еще не достигает нулевого значения. Магнитную индукцию в намагниченном до максимума материале, при которой напряженность магнитного поля равна нулю, называют остаточной магнитной индукцией.
Например, изготовление постоянных магнитов основано на этом явлении. Напряженность, достигнув нулевого значения продолжает уменьшаться; уменьшается и магнитная индукция; когда напряженность достигнет значения коэрцитивной силы, магнитная индукция становится равной нулю – материал размагнитится.
В течение перемагничивания тратится часть энергии на нагревание материала. Число этой энергии (называют потери энергии на гистерезис) пропорционально к площади петли гистерезиса. Поэтому от петли гистерезиса, её формы, зависят его магнитные характеристики, что в свою очередь определяется свойствами материала.
Магнитно-твердые и магнитно-мягкие материалы различают следующим образом:
Магнитно-мягкие материалы обуславливаются незначительными потерями энергии на гистерезис, обладают малой коэрцитивной силой и большой магнитной проницаемостью. Этим характерно применение магнитно-мягких материалов в изготовлении электрических аппаратов и машин, а также трансформаторов и других устройств, так сказать, где нужно быстрое перемагничивание и намагничивание с небольшими потерями энергии.
Магнитно-твердые материалы обуславливаются относительно крупными потерями на гистерезис, располагают большой коэрцитивной силой, но также как и магнитно-мягкие материалы, имеют большую магнитную проницаемость. После снятия намагничивающего поля магнитно-твердые материалы остаются намагниченными, и поэтому их применение главным образом состоит в изготовлении постоянных магнитов.
Ещё одну характеристику важно учитывать для экономичного использования магнитных материалов. Согласно закону электромагнитной индукции в сердечниках электрических аппаратов, машин, действующих на переменном токе, появляются индукционные токи, которые называются вихревыми токами. Дело в том, что вихревые токи нагревают сердечник, то есть, магнитопровод, от чего часть энергии развивается в окружающее пространство, толком теряется. Такие энергетические потери называют потерями на вихревые токи. Понятно, что количество потерь на вихревые токи зависит от конструкции магнитопровода и удельного электрического сопротивления магнитного материала.
Изготавливают магнитопроводы с целью понижения значения вихревых токов, из легированной кремнием стали, и делают их не сплошными, а собирают из тонких листов (пластин), изолированных от друг друга. Удельное электрическое сопротивление стали увеличивается из-за наличия в нём кремния, а пластины как бы разрезают контуры вихревых токов, которые в соответствии закону электромагнитной индукции образуются в плоскостях, перпендикулярных магнитным потокам в магнитопроводе.
2.Проводниковые материалы.Свойства и применение . –
Одним из электрических свойств проводниковых материалов является способность оказывать сопротивление прохождению по ним электрического тока. Это свойство характеризуется удельным электрическим сопротивлением. Мы уже говорили что удельное сопротивление характеризует сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2. Проводниковые материалы различаются по механическим свойствам: твердости, прочности при изгибе, растяжении и т. д. Эти свойства учитываются при конструировании и проектировании электрических установок, например, линий электропередач. При выборе и применении проводниковых материалов учитывают также их химические свойства: стойкость против коррозии и способность соединяться сваркой и пайкой. Если, например, проводники требуется применить в условиях повышенной влажности, то их защищают антикоррозионными покрытиями или помещают в герметические оболочки. В качестве проводниковых материалов в электрических установках используют серебро, медь, алюминий, сталь и их сплавы с другими веществами. Самым малым удельным сопротивлением при 20 °С обладает серебро, поэтому его применяют для изготовления контактов реле и аппаратов. Наиболее широко в качестве проводникового материала применяется медь, которая обладает рядом ценных качеств: высокой электрической проводимостью, стойкостью к окислению, достаточно высокой механической прочностью; кроме того, она легко подвергается механической обработке, свариванию и пайке. Медь широко применяется в электротехнике для изготовления троллейных и обмоточных проводов, а также токоведущих частей различных электрических аппаратов. Алюминий — металл сравнительно легкий и недорогой, он хорошо противостоит атмосферным воздействиям. По электропроводности алюминий занимает третье место после серебра и меди. Несмотря на меньшую (более чем вдвое) по сравнению с медью прочность, алюминиевые провода вследствие легкости и меньшей стоимости почти совершенно вытеснили медные провода на воздушных линиях, в электропроводках и в значительной степени — медные шины на подстанциях. Из алюминия марки А изготовляют жилы проводов и кабелей, марки АО (алюминий облегченный) — шкалы и стрелки измерительных приборов и другие электротехнические детали, марки А2 — пластины конденсаторов, станины электрических машин, панели, платы. Соединять непосредственно детали из меди и алюминия нежелательно, так как в медно-алюминиевом контакте вследствие электрохимических процессов алюминий быстро разрушается. Еще одним из проводниковых материалов является бронза — сплав меди с оловом, кадмием, бериллием, фосфором и другими элементами. Кадмиевая бронза устойчива против трения, поэтому ее применяют для контактных проводов и коллекторных пластин особо ответственного назначения. Из бериллиевых и фосфористых бронз делают контактные и противодействующие пружины электроизмерительных приборов, детали выключателей и др. Латунь — сплав меди и цинка — применяется для изготовления деталей электрических аппаратов и приборов в том случае, когда не может использоваться медь. Сталь проводниковая является наиболее дешевым материалом для проводов и обладает большей механической прочностью, но удельное электрическое сопротивление стали относительно велико, вследствие этого стальной провод в несколько раз тяжелее алюминиевого провода такого же сопротивления. Сплавы, обладающие значительным удельным сопротивлением, используют для изготовления деталей электроизмерительных и электронагревательных приборов, резисторов, реостатов и др. К числу наиболее широко распространенных сплавов относятся константан, манганин, нихром. Удельные сопротивления некоторых металлов и сплавов приведены в таблице 3.Электроизоляционные материалы Эти материалы предназначены главным образом для изоляции токоведущих частей электрических установок. Электрические свойства электроизоляционных материалов, кроме удельного электрического сопротивления, характеризуются электрической прочностью. Электроизоляционные материалы обладают большим удельным электрическим сопротивлением: газообразные — от 10й до 1016 Ом • м, жидкие — от 1010 до 1013 Ом • м, твердые — от 106 до 1018 Ом • м. Под действием высокого электрического напряжения, приложенного к электроизоляционному материалу определенной толщины, в нем может возникнуть ток. Это явление называется электрическим пробоем. Примером электрического пробоя является грозовой разряд: слой воздуха, находящегося между заряженными атмосферным электричеством облаками, пробивается, и через него идет электрический ток. Электрическая прочность характеризуется напряженностью однородного электрического поля, при которой наступает пробой. Эта величина определяется отношением напряжения, при котором наступает пробой электроизоляционного материала, к толщине образца из этого материала: Е -У- где U—напряжение, В; А— толщина образца электроизоляционного материала, мм. Способность электроизоляционного материала впитывать влагу называется гигроскопичностью; способность в большей или меньшей степени пропускать влагу — влагопроницаемостью. Электроизоляционные свойства материалов зависят от температуры. Способность материала не изменять заметно электроизоляционные качества под действием длительного нагревания называется нагревостойкостью, способность сохранять электроизоляционные качества при низких температурах — морозостойкостью. В электротехнических установках широко используются минеральные диэлектрические материалы (слюда, мрамор, шифер, стекло, фарфор), слоистые (гетинакс, текстолит, асбоцемент), волокнистые (древесина, бумага, фибра, стекловолокно), твердеющие (шеллак, бакелит, смола), а также различные лаки и высыхающие масла. Для изоляции проводов часто используют каучук. Слюда — природный минерал, имеющий высокую электрическую прочность (200 кВ/мм), высокую нагрево- и влагостойкость. Применяют ее для изоляции в мощных электрических машинах, для прокладок в электронагревательных приборах (например, в электрических утюгах) и там, где требуются высокие изоляционные свойства с высокой нагревостойостью. Мрамор — горную породу, в последние годы в электроустановках применяют редко, так как он хрупок и дорог. Стекло — электроизоляционный материал, из которого делают колбы для осветительных и электронных ламп и изоляторы. Из него Путем переработки получают волокно (стеклопряжу), из которого выполняют изоляцию обмоточных проводов, подвергающихся действию высокой температуры. Электрический фарфор — наиболее распространенный изоляционный материал, применяется для производства изоляторов высокого и низкого напряжения. Из него делают изоляторы, ролики, втулки, воронки и др. Гетинакс — материал, получаемый прессованием бумаги, пропитанной бакелитом. Его применяют для изготовления щитков, панелей и изоляционных каркасов в трансформаторах. Текстолит — материал, получаемый путем прессования нескольких слоев ткани, пропитанной резольной смолой. Область применения его аналогична гетинаксу. Он обладает большой механической прочностью. Асбоцемент — спрессованная холодным способом масса, состоящая из цемента и асбестового волокна. Обладает высокой теплостойкостью, большой механической прочностью и негорючестью, но гигроскопичен. Из него делают панели щитов и щитков электроаппаратов. Широко применяют асбоцеменые трубы. Сухая древесина (береза, дуб, бук) применяется для изготовления панелей, каркасов, опорных и крепежных деталей аппаратуры, пазовых клиньев электромашин, рукояток рубильников и т. п. Электрическая прочность древесины 22—50 кВ/мм. Электроизоляционная бумага применяется при изготовлении конденсаторов, кабелей, слоистых и при оклейке деталей электроаппаратуры. Электрическая прочность ее 12 кВ/мм. Фибра — материал, получаемый путем обработки пористой бумаги раствором хлорида цинка. Из фибры делают прокладки и каркасы для катушек аппаратов, дугогасящие камеры, патроны трубчатых предохранителей. Электрическая прочность составляет 3,5 кВ/мм. Смблы — твердые вещества при нормальной температуре, жидкие при нагревании. Это органические вещества стеклообразного строения. При застывании они прочно соединяются с поверхностью твердых тел. Смолы условно разделяются на пластмассы (пластики) и более упругие каучуки (эластики). К природным смолам относятся шеллак, канифоль и др.; к синтетическим — бакелит, глифталь, нейлон, органическое стекло и др. Шеллак — натуральная смола, хорошо растворяется в спирте. Применяется для изготовления клеящих лаков. Бакелит — искусственная смола, получаемая при соединении фенола с формалином. Бакелит размягчается при температуре около 80°С и растворяется в спирте и ацетоне. При нагревании бакелита до 140 °С на его поверхности образуется термостойкая пленка. Применяют бакелит для пропитки древесины и изготовления пластмасс и слоистых материалов (гетинакса, текстолита). Эбонит — твердая резина, полученная из каучука, путем добавления к нему 25—50% серы. Выпускается в виде плит, кругов, трубок, хорошо поддается механической обработке. Вследствие недостаточной электрической прочности (15 кВ/мм) эбонит используется преимущественно в низковольтных электроустановках.
3.Полупроводниковые материалы, свойства и применение. –
Полупроводниковые материалы — вещества с чётко выраженными свойствами полупроводников в широком интервале температур, включая комнатную (~ 300 К), являющиеся основой для созданияполупроводниковых приборов. Удельная электрическая проводимость σ при 300 К составляет 104−10~10 Ом−1·см−1 и увеличивается с ростом температуры. Для полупроводниковых материалов характерна высокая чувствительность электрофизических свойств к внешним воздействиям (нагрев, облучение, деформации и т. п.), а также к содержанию структурных дефектов и примесей.