Les appareils à électrovide modernes doivent leur apparition à l'inventeur américain Thomas Edison. C'est lui qui a développé le premier moyen d'éclairage réussi, en utilisant pour cela une ampoule électrique.
L'histoire de la lampe
Actuellement, il est difficile de croire que l'électricité n'a pas existé à toutes les périodes historiques. Les premières ampoules à incandescence n'apparaissent qu'à la fin du XIXe siècle. Edison a réussi à développer un modèle d'ampoule dans laquelle se trouvaient des filaments de carbone, de platine et de bambou. C'est ce scientifique que l'on appelle à juste titre le "père" de la lampe électrique moderne. Il a simplifié le circuit de l'ampoule, réduit considérablement le coût de production. En conséquence, l'éclairage non pas au gaz, mais électrique est apparu dans les rues et de nouveaux appareils d'éclairage ont commencé à être appelés lampes Edison. Thomas a longtemps travaillé à l'amélioration de son invention, en conséquence, l'utilisation de bougies est devenue une mesure non rentable.
Principe de fonctionnement
De quel appareil les ampoules à incandescence Edison sont-elles équipées ? Chaque appareil a un corpsfilament, ampoule en verre, contact principal, électrodes, culot. Chacun d'eux a son propre objectif fonctionnel.
L'essence de cet appareil est la suivante. Lorsque le corps chauffant est fortement chauffé par un flux de particules chargées, l'énergie électrique est convertie en une forme légère.
Pour que le rayonnement soit perçu par l'œil humain, il est nécessaire d'atteindre une température d'au moins 580 degrés.
Parmi les métaux, le tungstène a le point de fusion le plus élevé, c'est donc à partir de lui que le corps de chauffe est fabriqué. Pour réduire le volume, le fil a commencé à être placé sous la forme d'une spirale.
Malgré la haute résistance chimique du tungstène, pour sa protection maximale contre le processus de corrosion, le corps du filament est placé dans un récipient en verre scellé, à partir duquel l'air a été préalablement pompé. Au lieu de cela, un gaz inerte est pompé dans le flacon, ce qui empêche le fil de tungstène d'entrer dans des réactions d'oxydation. Le gaz inerte le plus couramment utilisé est l'argon, parfois de l'azote ou du krypton.
L'essence de l'invention d'Edison est que l'évaporation qui se produit lors d'un chauffage prolongé du métal est empêchée par la pression créée par un gaz inerte.
Caractéristiques de la lampe
Il existe de nombreuses lampes différentes conçues pour éclairer une grande surface. Une caractéristique de l'invention d'Edison est la possibilité d'ajuster la puissance de cet appareil en tenant compte de la zone éclairée.
Les fabricants proposent différents types de lampes, qui diffèrent par leur durée de vie, leur taille et leur puissance. Arrêtons-nous sur certains types de ces appareils électriques.
Les tubes à vide les plus courants sont les LON. Ils sont entièrement hygiéniques et ont une durée de vie moyenne de 1000 heures.
Parmi les défauts des lampes à usage général, nous soulignons la faible efficacité. Environ 5 % de l'énergie électrique est convertie en lumière, le reste est libéré sous forme de chaleur.
Projecteurs
Ils ont une puissance assez élevée, conçus pour éclairer de grandes surfaces. Les appareils à vide électrique sont divisés en trois groupes:
- projection de film;
- phares;
- usage général.
La source lumineuse du projecteur diffère par la longueur du corps du filament, elle a une taille plus compacte, ce qui vous permet d'augmenter la luminosité globale, d'améliorer la mise au point du flux lumineux.
Les appareils à électrovide miroir ont une couche d'aluminium réfléchissante, une conception d'ampoule différente.
Cette partie, qui est conçue pour conduire la lumière, est en verre dépoli. Cela vous permet de rendre la lumière douce, de réduire les ombres contrastées de divers objets. Ces appareils à vide électrique sont utilisés pour l'éclairage intérieur.
À l'intérieur de la fiole halogène se trouvent des composés de brome ou d'iode. En raison de leur capacité à résister à des températures allant jusqu'à 3000 K, la durée de vie des lampes est d'environ 2000 heures. Mais cette source de lumière blanche a aussi ses inconvénients, par exemple,lampe halogène, a une faible résistance électrique lorsqu'elle est refroidie.
Paramètres principaux
Dans une lampe à incandescence Edison, le filament de tungstène est disposé en différentes formes. Pour un fonctionnement stable d'un tel appareil, une tension de 220 V est requise. En moyenne, sa durée de vie est de 3000 à 3500 heures. Considérant que la température de couleur est de 2700 K, la lampe fournit un spectre blanc chaud ou jaune. Actuellement, les lampes sont proposées avec différentes tailles de socles (E14, E27). Si vous le souhaitez, vous pouvez choisir une lampe en forme d'épingle à cheveux, de chevrons, de spirale dans un lustre de plafond ou un luminaire mural.
L'invention d'Edison est divisée en classes distinctes selon le nombre de filaments de tungstène. Le coût du luminaire, sa puissance et sa durée de vie dépendent directement de cet indicateur.
Principe de fonctionnement EVL
L'émission thermoionique consiste en l'émission d'électrons par un corps incandescent chauffé dans un vide ou un milieu inerte créé à l'intérieur de l'ampoule. Pour contrôler le flux d'électrons, un champ magnétique ou électrique est utilisé.
L'émission thermoionique vous permet d'utiliser pratiquement les qualités positives du flux d'électrons - pour générer, amplifier des vibrations électriques de différentes fréquences.
Caractéristiques des tubes radio
La diode électro-vide est la base de l'ingénierie radio. La conception de la lampe comporte deux électrodes (cathode et anode), une grille. La cathode assure l'émission, pour cela la couche de tungstène est recouverte de baryum ou de thorium. L'anode est réalisée sous la forme d'une plaque de nickel, molybdène, graphite. Rapporterest le séparateur entre les électrodes. Lorsque le fluide de travail est chauffé, un puissant courant électrique est créé à partir de particules en mouvement dans le vide. Les appareils à vide électrique de ce type constituent la base de l'ingénierie radio. Dans la seconde moitié du siècle dernier, les tubes à vide ont été utilisés dans divers domaines de l'industrie technique et radioélectronique.
Sans eux, il était impossible de fabriquer des radios, des téléviseurs, des équipements spéciaux, des ordinateurs.
Domaines d'application
Avec le développement de l'instrumentation de précision, l'électronique radio, ces lampes ont perdu de leur pertinence, ont cessé d'être utilisées à grande échelle.
Mais même maintenant, il existe de telles zones industrielles qui nécessitent EVL, car seule une lampe à vide est capable d'assurer les performances des appareils en fonction des paramètres spécifiés, dans un certain environnement.
EVL présentent un intérêt particulier pour le complexe militaro-industriel, car ce sont les tubes à vide qui se distinguent par une résistance accrue aux impulsions électromagnétiques.
Un appareil militaire peut contenir jusqu'à une centaine d'EVL. La plupart des matériaux semi-conducteurs, REC ne peuvent pas fonctionner avec un rayonnement accru, ainsi que dans des conditions de vide naturel (dans l'espace).
EVL aide à améliorer la fiabilité et la durabilité des satellites et des fusées spatiales.
Conclusion
Dans les appareils à vide électrique qui permettent de générer, d'amplifier, de convertir l'énergie électromagnétique, l'espace de travail est complètement libéré de l'air,à l'abri de l'atmosphère par une coquille impénétrable.
La découverte de l'émission thermionique a contribué à la création d'une simple lampe à deux électrodes appelée diode à vide.
Lorsqu'il est connecté à un circuit électrique, un courant apparaît à l'intérieur de l'appareil. Lorsque la polarité de la tension change, elle disparaît, et peu importe la chaleur de la cathode. En maintenant une valeur constante de la température de la cathode chauffée, il a été possible d'établir une relation directe entre la tension d'anode et l'intensité du courant. Les résultats obtenus ont été utilisés dans le développement d'appareils électroniques à vide.
Par exemple, une triode est un tube à vide avec trois électrodes: une anode, une cathode thermionique, une grille de contrôle.
Ce sont les triodes qui sont devenues les premiers appareils utilisés pour amplifier les signaux électriques au début du siècle dernier. Actuellement, les triodes ont été remplacées par des transistors à semi-conducteurs. Les triodes à vide ne sont utilisées que dans les domaines où il est nécessaire de convertir des signaux puissants avec un petit nombre de composants actifs, et le poids et les dimensions peuvent être négligés.
Les tubes radio puissants sont comparables aux transistors en termes d'efficacité, de fiabilité, mais leur durée de vie est beaucoup plus courte. Dans les triodes de faible puissance, la majeure partie de la chaleur est absorbée par la puissance consommée en cascade, sa valeur atteint parfois 50 %.
Les tétrodes sont une lampe électronique à deux grilles, conçue pour augmenter la puissance et la tension dessignaux. Ces appareils ont un gain plus élevé par rapport à la triode. De telles caractéristiques de conception permettent d'utiliser des tétrodes pour amplifier les basses fréquences dans les téléviseurs, récepteurs et autres équipements radio.
Les consommateurs utilisent activement des lampes à incandescence, dans lesquelles le corps du filament est un filament ou un fil de tungstène. Ces appareils ont une puissance de 25 à 100 W, leur durée de vie est de 2500-3000 heures. Les fabricants proposent des lampes avec différentes bases, formes, tailles, vous pouvez donc choisir l'option lampe en tenant compte des caractéristiques du dispositif d'éclairage, de la superficie de la pièce.
