Kā darbojas fluorescējošās gaismas un kāpēc tās dažreiz ir skaļi

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Kaut arī pamatā esošie fizikālie mehānismi spilventiņā un spuldzē var nedaudz atšķirties dizaina sistēmā, īsumā luminiscences gaisma darbojas ar diviem elektrodiem katras caurules galā, kas izstaro elektronus, kad tie sasilst. Galu galā tiek izveidots loka loks (ar dažādiem mehānismiem atkarībā no stiprinājuma un spuldzes dizaina) ar elektroniem, kas šauj cauri spuldzei caur jonizēto gāzi no viena elektroda uz otru; jo tie pārvietojas caur cauruli, sīpola dzīvsudraba sīks bitums iztvaicējas un, tā kā elektroni saduras ar tā atomiem, tas uzbudina atomus elektronos līdz augstākiem enerģijas līmeņiem. Tomēr šis augstākais enerģijas līmenis ir nestabils un pēc sadursmes, jo elektroni ātri atgriežas sākotnējā enerģētiskajā līmenī, tie atbrīvo fotonus, lai gan galvenokārt ultravioleto (UV) gaismu, ko mēs cilvēki neredzam. Šajā brīdī nav ļoti noderīga gaismas avota!

Fotonu UV gaismā savukārt satraukt elektronus, kas atrodas luminiscējošā fosfora pārklājumā, līdz ar to izvairoties no to kodolu augstāka stāvokļa; tad fosfora elektroni ātri atgriežas sākotnējā stāvoklī, un tad tie atbrīvo enerģiju fotonu veidā, bet šoreiz galvenokārt cilvēka redzamajā spektrā, radot lielāko daļu redzamās gaismas, kas padara šīs spuldzes noderīgas biroju ēkās visā pasaulē.

Tagad uz buzzing - Nepastāvot preventīviem pasākumiem, strāvas dienas luminiscences mēģenē paaugstināsies līdz bīstamam līmenim, pateicoties tam, ka jonizētās gāzes elektriskā pretestība caurulē pakāpeniski samazinās, jo tā uzsilst. Tātad, ja kaut kas nav izveidots, lai apturētu pašreizējo pieaugošo pārāk daudz, tas būtu kaskādes problēma. Galu galā, tas varētu labi pagriezt jūsu ķēdes pārtraucējs vai spuldze varētu eksplodēt. Neatkarīgi no tā, jūsu gaismas ātri pārstāj darboties.

Lai to pārvaldītu, dienasgaismas spuldžu aprīkojums ir aprīkots ar kāda veida balasta. Šis balasts klasiski nāk no dzelzs dziedzera, kas ietīts ar vara stiepli. Rezultāts ir ierīce, kas palēnina pašreizējo augšanu, saglabājot to drošā līmenī, lai spuldze darbotos efektīvi. Svarīga diskusija par buzzing ir tāda, ka elektrība aktivizē balastu, veidojot magnētisko lauku. Patiesībā tas patiesībā ir tas, kā šis balasta veids darbojas, jo, pārsniedzot strāvu, magnētiskais lauks kļūst lielāks, pretstatot pašreizējās plūsmas izmaiņām un tādējādi palēnina tā izaugsmi maiņstrāvai (AC) lai pārslēgtos virzienus, ar to samazinot līdz nullei un turpinot procesu pretējā virzienā.

Standarta maiņstrāvas ātrums parasti ir 60 Hz a.k.a. 60 cikli sekundē (piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs) vai 50 Hz (piemēram, U.K.). Aptly nosaukts, puse no maiņstrāvas cikla, strāvas maksa virzās vienā virzienā, un otrajā pusē maksa pārvietojas otrajā pusē.

Visas šīs pārejas turp un atpakaļ ietekmē arī balasta elektromagnētisko lauku, jo katru reizi, kad pašreizējais slēdža virziens (katru pusi ciklu), arī pārslēdz magnētu polaritāti; tāpēc, tā kā elektromagnēts svārstās divreiz vairāk nekā maiņstrāvas frekvence, tā mirgošanas ātrums ir 100 Hz vai 120 Hz, atkarībā no tā, kurā valstī jūs atrodaties.

Laikā, kad svārstās magnētiskajā laukā, balasta kodols tiek fiziski izspiests un atbrīvots procesā, ko sauc par magnetostrikciāciju, kura 100 Hz vai 120 Hz frekvencē rada draņķīgu buzz.

Protams, ne visas dienasgaismas spuldžu ķermeņa bukses ir līdzīgas, un tas ir saistīts ar atšķirībām stiprinājuma balasta tipa, izmēra, kā balasta uzstādīšanas, stiprinājuma konstrukcijas un griestu, sienu, lokšņu plākšņu utt. Atšķirības. izsmidzināt vai pastiprināt skaņu.

Šāds kopīgs traucēklis nozarē publicē "skaņas novērtējumu" balastiem un pat iesaka, kādos iestatījumos ir piemēroti dažādi vērtējumi. Piemēram, šie balasti ar "A" reitings ir visnošākās (20-24 decibelie) un tie ir ieteicami bibliotēkām, baznīcām, uzņemšanas vietām un televīzijas un radio stacijām, bet tikai "C" līmenim (31-36 decibeliem) ir ieteicams izmantot "vispārējā biroja zonā", un mazumtirdzniecības veikalos var iegūt ar "D" reitingu (37-42 decibeliem).

Tiem, kas ienīst zibspuldzi (vai, iespējams, ir problēmas ar migrēnas galvassāpēm, ko izraisa dienasgaismas spuldzes un to mirgojošās gaismas), elektroniskais balasts (atšķirībā no vecās skolas magnētiskajiem) ir pieejams un pat šodien ir diezgan izplatīts, piemēram, parasti atrasti kompaktos luminiscences spuldzēs (CFL). Šie balasti parasti darbojas diezgan straujāk nekā 100 Hz vai 120 Hz, parasti pārsniedzot 20 000 Hz. Tomēr jāatzīmē, ka, ja jūs pārslēdzat uz vienu no šiem elektroniskajiem balastiem savā vecākajā dienasgaismas spuldzēs (kaut kas ir pārsteidzoši lēts, lai to izdarītu), jums ir jāmaina savas dienasgaismas spuldzes uz šķirni, kas ir paredzēta darbam ar savu jauno balastu.

Bonus fakti:

• Peter Cooper Hewitt tiek apbalvots ar luminiscences spuldzes lēcienu.Lai gan gan Thomas Edison, gan Nikola Tesla 19.gadsimta beigās spēlēja ar luminiscences spuldzēm, Hewitt radīja pirmo spuldzi, kas sajauca dzīvsudraba tvaikus ar elektrisko strāvu cauruļvadā, kuru regulē balasts. Ieliekot dīvainu zilgani zaļo gaismu, tā neuzsāka. Tomēr 1930. gadu beigās apgaismes uzņēmumi ASV bija snieguši komerciāli dzīvotspējīgus risinājumus, un līdz 50. gadiem luminiscences gaismas lielākajās operācijās bija kļuvušas parastajām.
• Fluorescējošais lukturis 1980. gadu vidū devās uz priekšu ar kompakto dienasgaismas spuldžu (CFL) spuldžu parādīšanos, lai gan cena no $ 25- $ 35 par spuldzi un nespēja labi iekļauties esošajos ķermeņos, līdz pēdējiem gadiem tie nebija populāri. Šodien ar uzlabotu dizainu un par cenu, kas ir mazāka par 2 ASV dolāriem par spuldzi, CFL ir kļuvusi daudz izplatītāka, lai gan (bieži) lēti izgatavoti integrēti elektroniskie balasti acīmredzami uzskata, ka šīm spuldzēm ir ievērojami mazāks mūža ilgums nekā aplēsēm uz etiķetēm.
• Uzskatot nākotnes spuldzi, arvien vairāk popularizējas arī gaismas diodes (LED). Vien 2012. Gadā gandrīz 50 miljoni LED spuldžu nomaiņas ik gadu ietaupīja aptuveni 675 miljonus ASV dolāru, un šis skaitlis katru gadu turpina palielināties.