Trabajo bombillas Cómo luz

Cómo Trabajo Bombillas
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Introducción a Cómo Bombillas Trabajo

Antes de la invención de la bombilla de luz, iluminando el mundo después de la sol bajó fue una ardua tarea peligrosa desordenado. Tomó un montón de velas o antorchas para encender totalmente un buen tamaño habitación, y las lámparas de aceite, mientras que bastante eficaz, tendido a dejar un residuo de hollín en cualquier cosa en su área general.

Cuando la ciencia de la electricidad empezó a funcionar a mediados de 1800, los inventores de todo el mundo estaban clamando a idear un práctico y asequible dispositivo de iluminación casera eléctrica. Inglés Sir Joseph Swan y estadounidense Thomas Edison tanto hicieron justo a la misma hora (en 1878 y 1879, respectivamente), y dentro de 25 años, millones de personas en todo el mundo habían instalado eléctrico iluminación en sus hogares. La tecnología fácil de usar era tal mejora en los viejos caminos que el mundo nunca miró hacia atrás.

Lo sorprendente de este giro histórico de eventos es que la propia bombilla no podría ser más simple. La bombilla moderna, que no ha cambiado drásticamente desde el modelo de Edison, se compone de sólo un puñado de piezas. En este artículo, vamos a ver cómo estas partes se unen para producir la luz brillante durante horas y horas.

Conceptos básicos de luz

Luz es una forma de energía que puede ser liberada por una átomo. Se compone de muchos paquetes de partículas como pequeñas que tienen la energía y el impulso, pero sin masa. Estas partículas, llamados luz fotones, son las unidades más básicas de la luz. (Para obtener más información, consulte Cómo la luz de Obras.)

Los átomos liberan fotones de luz cuando su electrones excitarse. Si usted ha leído Cómo Átomos Trabajo, entonces usted sabe que los electrones son las partículas con carga negativa que se mueven alrededor del núcleo de un átomo (que tiene una carga neta positiva). Electrones de un átomo tienen diferentes niveles de energía, dependiendo de varios factores, como la velocidad y la distancia del núcleo. Los electrones de diferentes niveles de energía ocupan diferentes orbitales. En términos generales, los electrones con mayor energía se mueven en orbitales más lejos del núcleo. Cuando un átomo gana o pierde energía, el cambio se expresa por el movimiento de los electrones. Cuando algo pasa energía a un átomo, un electrón puede ser impulsado temporalmente a una mayor orbital (más lejos del núcleo). El electrón sólo se mantiene esta posición durante una pequeña fracción de un segundo casi de inmediato, se dibuja de nuevo hacia el núcleo, a su órbita inicial. Como vuelve a su orbital original, el electrón libera la energía extra en forma de un fotón, en algunos casos un fotón de luz.

los longitud de onda de la luz emitida (que determina su color) depende de la cantidad de energía liberada, que depende de la posición particular del electrón. En consecuencia, los diferentes tipos de átomos dará a conocer los diferentes tipos de fotones de luz. En otras palabras, el color de la luz se determina qué tipo de átomo es excitado.

Este es el mecanismo básico en el trabajo en casi todas las fuentes de luz. La principal diferencia entre estas fuentes es el proceso de emocionantes los átomos.


En la siguiente sección vamos a ver las diferentes partes de una bombilla.

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Estructura de la bombilla

Las bombillas tienen una estructura muy simple. En la base, tienen dos contactos de metal, que se conectan a los extremos de un eléctrico circuito. Los contactos metálicos están unidos a dos cables rígidos, que están unidos a un metal delgada filamento. El filamento se encuentra en medio de la bombilla, sostenido por una montaje de cristal. Los cables y el filamento se alojan en una ampolla de vidrio, que se llena con una gas inerte, como argón.

Cuando la bombilla está conectado a una fuente de alimentación, un corriente eléctrica fluye de un contacto a la otra, a través de los cables y el filamento. La corriente eléctrica en un conductor sólido es el movimiento de masas de electrones libres (electrones que no están estrechamente ligadas a un átomo) Desde una zona de carga negativa a un área con carga positiva.

Como los electrones a lo largo de cremallera a través del filamento, que colisionan constantemente en los átomos que componen el filamento. La energía de cada impacto vibra un átomo - en otras palabras, la corriente calores los átomos de arriba. Un conductor más delgado se calienta más fácilmente que un conductor más grueso debido a que es más resistente al movimiento de los electrones.

Electrones encuadernados en los átomos que vibran pueden ser impulsados ​​temporalmente a un nivel de energía más alto. Cuando caen de nuevo a sus niveles normales, los electrones liberan la energía extra en forma de fotones. Átomos de metal liberan principalmente infrarrojo fotones de luz, que son invisibles para el ojo humano. Pero si se calientan a un nivel lo suficientemente alto - alrededor de 4000 grados Fahrenheit (2.200 grados C) en el caso de una bombilla de luz - que emiten una gran cantidad de visible luz.

El filamento de una bombilla de luz es de una gran longitud, increíblemente delgada de tungsteno metal. En una bombilla típica de 60 vatios, el filamento de tungsteno es de aproximadamente 6,5 pies (2 metros) de largo, pero sólo una centésima de pulgada de espesor. El tungsteno está dispuesto en una doble bobina con el fin de adaptarse a todo en un espacio pequeño. Es decir, el filamento se enrolla para hacer una bobina, y luego esta bobina se enrolla para hacer una bobina más grande. En una bombilla de 60 vatios, la bobina es de menos de una pulgada de largo.

Tungsteno se utiliza en casi todas las bombillas de luz incandescente porque es un material de filamento ideal. En la siguiente sección, vamos a averiguar qué es, y vamos a examinar el papel de la ampolla de vidrio y gas inerte.

Veremos lo que el filamento se hace de la siguiente sección.

Brillante, más brillante, más brillante!

Las bombillas se clasifican por su energía -- la cantidad de luz que ponen a cabo en un cierto período de tiempo (medido en vatios). Bombillas Superior vatios tienen un filamento más grande, por lo que producen más luz.

LA de tres vías bulbo tiene dos filamentos de diferente potencia - normalmente un filamento de 50 vatios y un filamento de 100 vatios. Los filamentos están conectados a circuitos separados, que se pueden cerrar inicialmente utilizando un enchufe especial de tres vías.


El interruptor en el zócalo de tres vías le permite elegir entre tres niveles de luz diferentes. En el nivel más bajo, el interruptor se cierra sólo el circuito para el filamento 50 vatios. Para el nivel de luz media, el interruptor cierra el circuito para el filamento de 100 vatios. Para el nivel más brillante, el interruptor cierra los circuitos para ambos filamentos, por lo que la bombilla funciona a 150 vatios.

El filamento

Como vimos en la sección anterior, un metal debe ser calentado a temperaturas extremas antes de que emitirá una cantidad útil de visible luz. La mayoría de los metales harán realidad derretir antes de llegar a tales temperaturas extremas - la vibración se romperá los lazos estructurales rígidas entre el átomos de modo que el material se convierte en un líquido. Las bombillas están fabricados con filamentos de tungsteno, porque de tungsteno tiene una anormalmente alta Temperatura de fusión.

Pero tungsteno será hacerse popular fuego a temperaturas tan altas, si las condiciones son las adecuadas. Combustión es causada por una reacción entre dos productos químicos, que se pone en marcha cuando uno de los productos químicos ha alcanzado su encendido la temperatura. En Tierra, de combustión es generalmente una reacción entre oxígeno en la atmósfera y un poco de material se calienta, pero otras combinaciones de productos químicos se quemar también.

El filamento de una bombilla de luz se encuentra en una cámara de oxígeno libre sellada para evitar la combustión. En las primeras bombillas, todo el aire fue succionado fuera de la bombilla para crear una cerca aspiradora -- una zona con no importa en ella. Como no había ninguna materia gaseosa presente (o casi ninguna), el material podría no combusto.

El problema con este enfoque fue la evaporación de los átomos de tungsteno. A estas temperaturas extremas, el átomo de tungsteno ocasional vibra suficiente para desprenderse de los átomos alrededor de ella y vuela por los aires. En una bombilla de vacío, átomos libres de tungsteno disparan a cabo en una línea recta y se acumulan en el interior de la copa. A medida que más y más átomos se evaporan, el filamento comienza a desintegrarse, y el vidrio empieza a ser más oscuro. Esto reduce la vida de la bombilla considerablemente.

En una bombilla moderna, gases inertes, típicamente argón, reducir en gran medida esta pérdida de tungsteno. Cuando un átomo de tungsteno se evapora, lo más probable es que va a chocar con un átomo de argón y subir de nuevo hacia el filamento, donde se reincorporará a la estructura sólida. Desde gases inertes normalmente no reaccionan con otros elementos, no hay ninguna posibilidad de los elementos se combinan en una reacción de combustión.

Barato, eficaz y fácil de usar, la bombilla ha demostrado ser un éxito monstruoso. Sigue siendo el método más popular de llevar la luz en el interior y se extiende el día después de la puesta del sol. Pero según todos los indicios, el tiempo se dan paso a las tecnologías más avanzadas, ya que no es muy eficiente.

Las bombillas incandescentes emiten la mayor parte de su energía en forma de fotones de luz infrarroja caloportador - sólo el 10 por ciento de la luz producida es en el espectro visible. Esto desperdicia una gran cantidad de electricidad. Fuentes de luz fría, como Lámparas fluorescentes y LEDs, no pierdas mucho calor de generación de energía - que emiten luz sobre todo visible. Por esta razón, están afilando lentamente la vieja bombilla fiable.

Para obtener más información acerca de las bombillas incandescentes y otras tecnologías de iluminación, echa un vistazo a los enlaces de la página siguiente.


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