Lampenhintergründe

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Ein Gerät, das sichtbare Strahlung erzeugt, wird als Lampe bezeichnet. Glühlampen als einfachste Lichtquelle erzeugen heute Licht mit Glühstrahlung, während Entladungslampen, die für ihre hohe Lichtausbeute bekannt sind, Licht durch elektrische Entladung im Gas erzeugen.

Der Wert des Lichtstroms, den eine Lampe bei einem Verbrauch von 1 Watt erzeugt, ist der Lichtausbeutewert dieser Lampe. Jedoch können Faktoren wie Außentemperatur, Eigenschaften des Vorschaltgeräts, Brennposition der Lampe, Änderungen der Netzspannung, Nutzungsdauer Änderungen der Lampeneffizienz verursachen. Die durchschnittliche Nutzungsdauer der Lampe unter normalen Betriebsbedingungen wird als Lampenlebensdauer bezeichnet. Die Schwankungen der Netzspannung, Staub, Feuchtigkeit, Vibration, Ein-Aus-Frequenz, Umgebungstemperatur, die Eigenschaften der Elemente wie Starter und Vorschaltgerät beeinflussen die Lampenlebensdauer. Lampen werden auch nach ihren Wiederbetriebsbedingungen, der Anzahl der Schaltungen und den Netzfrequenzstörungen bewertet.

Weißglühende Lampen gehören zu den ältesten elektrischen Lichtquellen und sind heute weit verbreitet, da sie kostengünstig und einfach zu installieren sind. Glühlampen erzeugen Licht, indem sie infolge der Glührötung des Drahtes Strom durch eine Wendel aus Wolframdraht fließen lassen. Glühlampen erzeugen ein gleichmäßiges und kontinuierliches Spektrum. Die Lichtausbeute der Lampen beträgt 8-22 lm/W je nach Leistung und Aufbau der Lampe. Durch eine durchschnittliche Temperatur von 1500 °C auf der Wendel entsteht Strahlung im sichtbaren Bereich. Wolframdraht, der aus der Wolframmine gewonnen wird, wird aufgrund seines sehr hohen Schmelzpunkts und seiner geringen Verdampfungseigenschaften als Glühdraht in der Lampe verwendet. Der Draht ist spiralförmig und verdrillt, um sowohl den Wärmeverlust als auch den Materialverlust durch Verdunstung zu reduzieren. Der Filamentdraht wird auf die Stützdrähte gelegt, um Vibrationen und Belastungen, die während des Transports und der Verwendung auftreten können, nicht zu beeinträchtigen. Die das gesamte Innensystem der Lampe umgebende Struktur besteht aus hitzebeständigem Glas. Dieses Gefäß verhindert, dass die Flamme mit der Atmosphäre in Kontakt kommt, und verhindert, dass sie während des Betriebs mit Sauerstoff verbrennt. Lampen sind so konzipiert, dass sie eine glatte, diffuse oder isotrope diffuse Transmission erzeugen, indem sie die Lichttransmissionseigenschaft von Glas nutzen. Bei dem durch den Stromdurchgang über die Wendel entstehenden Licht treten hohe Temperaturwerte auf. Dieser Temperaturwert steigt schnell an, da sich die benachbarten Wicklungen gegenseitig beeinflussen. Diese Erhöhung muss in gewissen Grenzen gehalten werden. Wenn die erzeugte Wärme nicht vom Glühfaden abgeführt wird, verkürzt dies die Lebensdauer der Lampe. Daher wird das Innere des Glases mit einem Argon-Stickstoff-Gasgemisch gefüllt, um die Wärme auf dem Glühfaden abzuführen und Kapillarlichtbogenereignisse zu verhindern, die zwischen den Glühfadenwicklungen auftreten können. Die Erhöhung der an die Lampe angelegten Spannung erhöht den von der Lampe emittierten Gesamtlichtstrom. Bei Spannungen über der Nennspannung reicht Argon-Stickstoff-Gas nicht aus, um die Lichtbogenbildung zu verhindern und reduziert die Lampenlebensdauer. Daher werden Glühlampen von der Netzspannung beeinflusst. Die für diese Lampen angegebene Lampenlebensdauer beträgt durchschnittlich 1.000 Stunden bei 220V Spannung und 1 % Netzschwankung.

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