Câu hỏi: Hãy nêu đặc điểm của đèn sợi đốt
Lời giải:
Đặc điểm của đèn sợi đốt:
- Đèn phát sáng liên tục, không có hiện tượng nhấp nháy.
- Không cần mồi phóng điện.
- Tuổi thọ thấp [khoảng 1000h]
- Hiệu suất phát quang thấp, khi làm việc chỉ 4% đến 5% điện năng chuyển thành quang năng, phần còn lại tỏa nhiệt.
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về đèn sợi đốt nhé!
1. Đèn sợi đốt là gì?
Đèn sợi đốt còn gọi là đèn nung sáng, là một loại bóng đèn dùng dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng thông qua vỏ thủy tinh trong suốt. Các dây tóc của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ. Đèn sợi đốt có hiệu suất phát quang thấp, sử dụng dòng điện từ 1,5 – 300V.
2. Cấu tạo
Cấu tạo của đèn sợi đốt gồm 3 bộ phận chính là sợi đốt, bóng thuỷ tinh và đuôi đèn.
- Sợi đốt là phần tử quan trọng của bóng đèn, ở đó điện năng được biến đổi thành quang năng. Sợi đốt được làm bằng vonfram chịu được nhiệt độ rất cao, dạng lò xo xoắn.
- Bóng thủy tinh: sợi đốt nằm trong bóng thuỷ tinh. Bóng thủy tinh được làm bằng thủy tinh chịu nhiệt, đã rút hết không khí và bơm khí trơ [khí acgon, khí kripton] vào.
- Đuôi đèn làm bằng đồng hoặc sắt mạ kẽm và được gắn chặt với bóng thủy tinh. Trên đuôi có 2 cực tiếp xúc. Khi sử dụng, đuôi đèn được nối với đui đèn phù hợp để nối với mạng điện cung cấp điện cho đèn. Đuôi có 2 kiểu là đuôi xoắn và đuôi ngạnh gài.
3. Nguyên lý hoạt động của đèn sợi đốt
Đối với chiếc bóng đèn sợi đốt thì dây tóc chính là bộ phận chính dùng để phát sáng. Lúc này ánh sáng sẽ phát ra thông qua vỏ thủy tinh trong suốt. Các dây tóc này sẽ được bảo vệ hoàn toàn bằng lớp thủy tinh bên ngoài trong suốt. Hoặc bị mờ đi khi bơm vào các khí trơ sau khi rút hết không khí bên trong ra.
Khi có dòng điện, dòng diện chạy trong dây tóc đèn làm dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao, dây tóc phát sáng.
4. Phân loại bóng đèn sợi đốt
- Loại chứa khí trơ Bầu đèn lớn, bao gồm :
+ Đèn Sợi đốt thông dụng : Là đèn có sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn
+ Đèn Sợi đốt có lớp phản xạ : Là loại bóng sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn có bóng đèn được tráng ở mặt trong hay mặt ngoài một lớp phản xạ để tăng cường tập trung ánh sáng theo một hướng nhất định.
- Loại chứa khí Halogen : bầu đèn nhỏ, công suất lớn
5. Số liệu kĩ thuật
Điện áp định mức của đèn sợi đốt thường dùng: 127V, 220V, 110V.
Công suất định mức: 15W, 25W, 60W, 75W, 100W, 200W, 300W.
6. Ưu điểm, nhược điểm
a. Ưu điểm
- Giá thành rẻ
- Ánh sáng tự nhiên, không bị chói lóa nếu sử dụng lâu dài.
b. Nhược điểm:
- Tỏa ra nhiều nhiệt, ngồi gần sẽ khó chịu, đau nhức mắt- Tiêu hao điện năng thành nhiệt năng.
- Tuổi thọ thấp, dễ làm đứt dây tóc bóng đèn.
7. Đèn sợi đốt có tốt cho mắt không?
Khi mà cuộc sống của con người ngày càng bị lệ thuộc vào ánh sáng từ các loại đèn nhân tạo thì câu hỏi đặt ra là đèn sợi đốt có tốt cho mắt hay không? Như đã phân tích ở trên, các loại đèn sợi đốt cung cấp ánh sáng liên tục và phần lớn là loại đèn có màu ánh sáng vàng tự nhiên, nhẹ dịu nên không gây nhức mỏi mắt, an toàn cho thị lực người nhìn.
8. Đèn sợi đốt có tia UV không?
Bên cạnh những câu hỏi kể trên thì một thắc mắc quan trọng không kém khi sử dụng thiết bị chiếu sáng này chính là đèn sợi đốt có tia UV hay không? Thực tế, đèn sợi đốt luôn chứng minh được ưu điểm vượt trội khi chúng chứa rất các tia UV gây hại cho mắt, cho sức khỏe của người sử dụng. Khi hoạt động khả năng sinh nhiệt của đèn sợi đốt không quá cao nên sự hình thành các tia UV cũng không có nhiều điều kiện phát triển.
9. Vì sao đèn sợi đốt không tiết kiệm điện
Hiệu suất phát quang thấp là một trong những nguyên nhân lý giải vì sao đèn sợi đốt không tiết kiệm điện năng. Vì khả năng chuyển đổi năng lượng sang ánh sáng thấp nên đòi hỏi thiết bị chiếu sáng này luôn phải hoạt động nhiều để cung cấp ánh sáng cho người sử dụng.
Đèn sợi đốt, còn gọi là đèn nung sáng, là một loại bóng đèn dùng dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng thông qua vỏ thủy tinh trong suốt. Các dây tóc của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ. Hầu hết bóng đèn đều được lắp vào trong đuôi đèn, dòng điện sẽ đi qua đuôi đèn, qua đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nó nóng lên và đến mức phát ra ánh sáng. Đèn sợi đốt thường ít được dùng hơn vì công suất quá lớn [thường là 60W], hiệu suất phát quang rất thấp [chỉ khoảng 5% điện năng được biến thành quang năng, phần còn lại tỏa nhiệt nên bóng đèn khi sờ vào có cảm giác nóng và có thể bị bỏng].
A1. CẤU TẠO : gồm sợi đốt, bóng thủy tinh và đuôi bóng đèn – Bóng Sợi đốt làm bằng Vonfram, chịu đựơc nhiệt độ cao, có chức năng biến đổi điện năng thành quang năng. – Bóng đèn được làm bằng thủy tinh chịu nhiệt, chịu được nhiệt độ cao, bảo vệ sợi đốt
– Đuôi đèn [đuôi xóay và đuôi ngạnh] được làm bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm, gắn chặt với bóng thủy tinh, có chức năng nối với mạng điện cung cấp cho đèn.
A2. ĐẶC ĐIỂM : Phát ra ánh sáng liên tục [không gây mỏi mắt]. Hiệu suất phát quang thấp [không tiết kiệm điện năng]. Tuổi thọ thấp [khoảng 1000 giờ]. Đèn sợi đốt hiện nay có 2 lọai : 1. Loại chứa khí trơ : Bầu đèn lớn, bao gồm : Đèn Sợi đốt thông dụng : Là đèn có sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn, chúng có nhiều dạng bóng đèn khác nhau [trong suốt, mờ, trắng đục, màu, v..v.]. Phần lớn hiện nay là loại trắng đục có công suất trong khoảng 15 đến 1000 watts có đui xoáy hoặc đui ngạnh. Một số loại của bóng đèn này thuộc loại để trang trí có hình dạng như ngọn nến hoặc hình chữ nhỏ. Những loại bóng này rất không hiệu quả, hiệu suất chỉ khoảng 11-19 lm/W. Thông thường chúng có thời gian sống tương đối ngắn khoảng 1000 giờ, nhưng chúng có giá thành ban đầu thấp và CRI=100,CT=2700K. Với những tiến bộ hiện thời của đèn huỳnh quang thu gọn và đèn sợi đốt pha hơi halogen thì việc tiếp tục sử dụng đèn sợi đốt thông thường là khó chấp nhận. Đèn Sợi đốt có lớp phản xạ :
Là loại bóng sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn có bóng đèn được tráng ở mặt trong hay mặt ngoài một lớp phản xạ để tăng cường tập trung ánh sáng theo một hướng nhất định. Bóng đèn này thường có hai loại: Loại bóng có dạng chụm có lớp phản xạ nhôm và loại bóng phản xạ dạng nở xòe. Cũng giống như các bóng sợi đốt khác loại bóng này có thời gian sống ngắn, hiệu suất rất thấp. Công suất của bóng trong khoảng 40-300W.
2. Loại chứa khí Halogen : Bầu đèn nhỏ , công suất lớn Suốt quá trình hoạt động của bóng đèn thường, sự bay hơi của dây tóc tungsten là nguyên nhân làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cường độ chiếu sáng. Mặc dù có thể giảm được quá trình này bằng cách đặt dây tóc trong một bóng thủy tinh có thể tích lớn hơn. Nhưng cường độ ánh sáng của bóng đèn này bị giảm nhiều sau một thời gian sử dụng Vấn đề trên đã được khắc phục với sự ra đời của bóng đèn Halogen. Bóng Halogen có công suất và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Đây là loại đèn thế hệ mới có nhiều ưu điểm so với đèn thế hệ cũ như: Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc brôm. Các chất khí này tạo ra một quá trình hoá học khép kín: Iode kết hợp với vonfram [hay Tungsten] bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hổn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự chuyển động đối lưu sẽ mang hổn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn [ở nhiệt độ cao trên 1450 0C] thì nó sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí. Quá trình tái tạo này không chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài. Bóng đèn halogen phải được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250oC. Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi. Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm bóng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao [khoảng 5 đến 7 bar] cao hơn thủy tinh bình thường làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường.
Thêm vào đó, một ưu điểm của bóng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bóng thường. Điều này cho phép điều chỉnh tiêu diểm chính xác hơn so với bóng bình thường. [Chú ý trên thị trường hiện nay bóng đèn giả halogen rất nhiều]
A3. PHÂN BIỆT ĐÈN BÓNG SỢI ĐỐT KHÍ TRƠ VÀ BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT KHÍ HALOGEN
Đèn sợi đốt tạo ảnh sáng khi dòng điện đi qua sợi tóc làm bằng vonfram khiến nó nóng đỏ lên phát ra ánh sáng.
Đèn halogen cũng là một loại đèn sợi đốt nhưng trong bóng, ngoài khí trơ còn có thêm khí thuộc nhóm halogen [iốt, brôm], khắc phục được tình trạng bóng đèn bị đen do kim loại vonfram bốc hơi ở nhiệt độ cao tích tụ dần trên thành bóng. Hiện tượng bốc hơi vẫn xảy ra nhưng trên thực tế hầu như không còn sự tích tụ phân tử vonfram lên thành bóng. So với đèn sợi đốt thông thường, với cùng công suất và tuổi thọ, đèn halogen có kích thước bé hơn, hiệu suất phát sáng cao hơn và độ ổn định quang thông tốt hơn, được chế tạo với công suất từ vài W đến vài chục KW, dùng để chiếu sáng ngoài trời, trường quay, trong máy sao chụp và máy chiếu.
Bóng đèn sợi đốt halogen thường có một hoặc hai đầu dùng ngay nguồn điện lưới không qua bộ biến đổi điện. Cũng thuộc loại bóng đèn sợi đốt nên chúng có hiệu suất thấp so với các loại bóng khác. Tuy nhiên nhờ có các nguyên tử khí halogen nên so với bóng sợi đốt thông thường chúng có hiệu suất cao hơn 20% và đặc tính quang học cũng ổn định hơn với thời gian. Ngoài ra những bóng halogen loại mới với lớp tráng phản xạ tia hồng ngoại làm tăng hiệu suất của chúng lên đến 25-30%so với bóng halogen thông thường. Những đặc trưng chính của loại bóng đèn này là: • Công suất 25-250 Watt [loại một đầu], 60-2000Watt [loại hai đầu] • CT=3000 Kelvin, CRI=100 • Hiệu suất 11-17 lm/W [một đầu] và 14-23 lm/W [hai đầu]
• Tuổi thọ khoảng 2000 giờ [một đầu] và 3000 giờ [hai đầu]
A4. SỐ LIỆU KỸ THUẬT: Điện áp định mức: 127v, 220v, 110v .
Công suất định mức: 15w, 25w, 60w, 75w, 100w, 300w Thu gọn.