پیش از اختراع لامپ، روشن کردن معابر و خیابانها و همچنین منازل پس از غروب خورشید یک کار سخت و خطرناک توام با آلودگی زیاد، محسوب میشد.
برای این کار به یک دسته شمع یا مشعل نیاز بود تا بتوان یک اتاق را به طور کامل روشن نمود. چراغهای نفتی نیز اگرچه نسبتا مؤثر بودند، اما باعث ایجاد دوده بر روی همه وسایل مجاور خود میشدند.
به همین دلیل اختراع برق و الکتریسیته تاثیر مثبتی بر این روند گذاشت و استفاده از لامپ حبابی رواج بسیاری یافت و خرید لامپ حبابی به طور گستردهای در دنیا باب شد.
مخترعان در قرن 19 میلادی تلاش بسیاری نمودند تا یک دستگاه روشنایی برقی کاربردی و مقرون بهصرفه در خانه تولید کنند. جوزف سوان انگلیسی و توماس ادیسون آمریکایی هر دو تقریبا در یک زمان موفق شدند این وسیله را به مرحله تولید برسانند و طی 25 سال، میلیونها نفر در دنیا چراغ برقی را در منازل خویش نصب نمودهاند. فناوری مطلوب این محصول به گونهای بود که استفاده از آن در مدت کوتاهی به سرعت پیشرفت نمود. نکته شگفتانگیز در مورد این چرخش تاریخی این است که این ابزار از زمان ادیسون تاکنون تغییر اساسی نکرده و تنها چند قطعه به آن اضافه شده است.
نور انرژی است که میتواند از اتم آزاد شده و به ذرههای بسیار کوچکی تقسیم گردد که دارای تکانه و فاقد جرم هستند. این ذرات که فوتون نامیده میشوند، اساسیترین و مهمترین بخش نور بهحساب میآیند. اتمها پس از برانگیخته شدن الکترون، فوتونها را آزاد میکنند. الکترونها به عنوان ذرات با بار منفی در اطراف هسته اتم حرکت میکنند. این ذره بسته به عوامل مختلفی از جمله سرعت و فاصلهای که از هسته دارند، سطوح مختلفی از انرژی را ارائه میدهند.
طول موج نور ساطع شده به مقدار انرژی آزاد شده و به موقعیت خاص الکترون بستگی دارد. در نتیجه، انواع مختلف اتمها انواع متفاوتی از فوتونهای نوری را آزاد میکنند. به عبارت دیگر، رنگ نور بر اساس نوع اتم برانگیخته شده، تعیین میشود. این مکانیسم اساسی است که تقریبا در همه منابع نور کار میکند. تفاوت اصلی بین این منابع در فرآیند برانگیختن اتمها خواهد بود. در بخش بعدی به قسمتهای مختلف یک لامپ حبابی میپردازیم.
لامپها ساختار بسیار سادهای دارند. این مسئله باعث ارزان بودن قیمت لامپ حبابی شده است. قیمت لامپ حبابی به دلیل موارد زیر بسیار کم است.
در پایه آنها دو کنتاکت فلزی قرار دارد که به انتهای یک مدار الکتریکی متصل میشوند. این ابزار فلزی به دو سیم سفت متصل میشوند که با یک رشته فلزی نازک ارتباط دارند. فیلامنت در وسط لامپ قرار میگیرد و توسط یک پایه شیشهای نگه داشته میشود. سیمها و رشتهها در یک حباب شیشهای قرار میگیرند که با یک گاز بیاثر مانند آرگون پر شده است.
هنگامی که لامپ به منبع تغذیه متصل شود، جریان الکتریکی از یک کنتاکت به کنتاکت دیگر، از طریق سیمها و رشته جریان مییابد. جریان الکتریکی در یک هادی جامد، شامل حرکت جرمی الکترونهای آزاد (الکترونهایی که به اتم متصل نیستند) از ناحیهای با بار منفی به ناحیهای با بار مثبت میباشد.
همانطور که الکترونها از طریق رشته به هم وصل میشوند، دائما به اتمهایی که رشته را تشکیل میدهند، برخورد میکنند. انرژی هر ضربه یک اتم را به ارتعاش در میآورد. به عبارت دیگر، جریان اتمها گرم میشود. رسانای نازکتر، راحتتر از رسانای ضخیمتر گرم میشود، زیرا در برابر حرکت الکترونها مقاومتر است.
الکترونهای مقید در اتمهای ارتعاشی ممکن است به طور موقت به سطح انرژی بالاتر تقویت شوند. هنگامی که الکترون ها به سطح طبیعی خود باز می گردند، انرژی اضافی را به شکل فوتون آزاد میکنند. اتمهای فلزات عمدتا فوتونهای نور مادون قرمز را آزاد میکنند که برای چشم انسان نامرئی هستند. اما اگر تا حد کافی در حدود 4000 درجه فارنهایت (2200 درجه سانتیگراد) گرم شوند، در یک لامپ مقدار زیادی نور مرئی ساطع میکنند.
رشته در یک لامپ از یک فلز تنگستن بلند و فوقالعاده نازک ساخته میشود. در یک لامپ معمولی 60 وات، رشته تنگستن حدود 2 متر طول دارد، اما ضخامت آن تنها یک صدم اینچ است.
تنگستن در یک سیم پیچ دوتایی مرتب شده تا همه آن را در یک فضای کوچک قرار دهد. به این معنا که رشته را پیچ میدهند تا یک سیمپیچ بسازد و سپس این وسیله را مجددا پیچ میدهند تا یک سیمپیچ بزرگتر ایجاد شود. این وسیله در یک لامپ 60 وات، کمتر از یک اینچ طول دارد.
تنگستن تقریبا در تمام لامپهای رشتهای استفاده میشود، زیرا یک ماده رشتهای ایدهآل است. علت این امر را در ادامه این مقاله مورد بررسی قرار خواهیم داد و نقش حباب شیشهای و گاز بیاثر را بررسی خواهیم نمود همچنین بررسی میکنیم که فیلامنت چه تاثیری در این ابزار خواهد داشت.
همانطور که میدانید، یک فلز قبل از اینکه بتواند مقدار مفیدی از نور مرئی را از خود ساطع کند، باید تا دمای بسیار بالا گرم شود. بیشتر فلزات در واقع، قبل از رسیدن به چنین دماهای شدید ذوب میشوند. ارتعاش، پیوندهای ساختاری سفت و سخت بین اتمها را از بین میبرد، بهطوری که ماده به مایع تبدیل میشود. به همین دلیل لامپ های حبابی با رشتههای تنگستن تولید میشوند، زیرا تنگستن دمای ذوب غیرطبیعی بالایی دارد.
اما اگر شرایط مناسب باشد، تنگستن در چنین دماهای بالایی آتش میگیرد. احتراق در اثر واکنش بین دو ماده شیمیایی ایجاد میشود که این روند زمانی که یکی از مواد شیمیایی به دمای اشتعال خود برسد، شروع میشود. احتراق معمولا واکنشی بین اکسیژن موجود در جو و برخی از مواد گرم شده است، اما سایر ترکیبات شیمیایی نیز در اثر این واقعه میسوزند.
رشته در یک لامپ در یک محفظه مهر و موم شده و بدون اکسیژن قرار میگیرد تا از احتراق جلوگیری شود. در اولین لامپها، تمام هوا از لامپ مکیده میشد تا خلاء تقریبی ایجاد شود. به این ترتیب منطقهای ایجا میشد که هیچ مادهای در آن وجود نداشت. از آنجایی که هیچ ماده گازی وجود نداشت یا به سختی وجود داشت، این ماده نمیتوانست باعث ایجاد احتراق شود.
مشکل این روش تبخیر اتمهای تنگستن بود. در چنین دماهای شدیدی، اتم تنگستن گاه به قدری میلرزد که از اتمهای اطراف خود جدا شده و به هوا میرود. در یک لامپ خلاء، اتمهای تنگستن آزاد در یک خط مستقیم بیرون زده و در داخل شیشه جمع میشوند. با تبخیر بیشتر اتمها، رشته شروع به متلاشی شدن می نماید و حباب لامپ به مرور تیره میشود. این امر عمر لامپ را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
در یک لامپ حبابی مدرن، گازهای بی اثر از قبیل آرگون این اتلاف تنگستن را تا حد زیادی کاهش میدهند. هنگامی که یک اتم تنگستن تبخیر شود، این احتمال وجود دارد که با اتم آرگون برخورد کند و درست به سمت رشته برگردد، جایی که دوباره به ساختار جامد بپیوندد. از آنجایی که گازهای بیاثر معمولاً با عناصر دیگر واکنش نشان نمیدهند، هیچ شانسی برای ترکیب عناصر در یک واکنش احتراق وجود نخواهد داشت.
خرید لامپ حبابی با قیمت مناسب ، موثر و آسان برای استفاده به منظور روشنایی، از گذشته تا به امروز رواج بسیاری داشته است. این وسیله هنوز هم محبوبترین روش برای آوردن نور به داخل خانه بعد از غروب خورشید بهحساب میآید، مخصوصا اینکه قیمت لامپ حبابی بسیار نسبت به باقی لامپ ها ارزان تر است.اما بهنظر میرسد شرایط به گونهای پیش رود که این وسیله به مرور زمان و در نهایت جای خود را به فناوریهای پیشرفتهتر خواهد داد، زیرا کارآمدی آن با توجه به پیشرفت فناوری به شدت کاهش یافته است.
خرید لامپ حبابی شاید از نظر هزینه به صرفه باشد. اما ایراداتی نیز دارد. لامپ حبابی رشتهای بیشتر انرژی خود را به شکل فوتونهای نور مادون قرمز حامل گرما منتشر میکنند، به طوری که تنها حدود 10 درصد نور تولید شده در طیف مرئی خواهد بود.
این وضعیت مقدار زیادی برق را هدر میدهد. منابع نور خنک، مانند لامپهای فلورسنت و الایدی، انرژی زیادی را برای تولید گرما هدر نمیدهند و عمدتا نور مرئی ساطع میکنند. به همین دلیل، این وسیله به مرور زمان استفاده از لامپ قدیمی را کاهش خواهد داد. درست است که قیمت لامپ حبابی ارزانتر از سایر انواع این وسیله در نظر گرفته میشود، اما مصرف انرژی بالا باعث شده این وسیله کارآیی خود را از دست بدهد.
لامپ ها بر اساس قدرتشان رتبهبندی میشوند. میزان نوری که در یک بازه زمانی مشخص توسط این وسیله ساطع میشود، بر حسب وات اندازهگیری میشود.
لامپهای با وات بالاتر رشته بزرگتری دارند، بنابراین نور بیشتری تولید میکنند. یک چراغ سه طرفه دارای دو رشته با وات متفاوت است، معمولا یک رشته 50 وات و یک رشته 100 وات. رشتهها به مدارهای جداگانه متصل میشوند که میتوان آنها را در ابتدا با استفاده از یک سوکت سه طرفه مخصوص به هم وصل نمود.
سوئیچ در سوکت سه طرفه به شما امکان میدهد از بین سه سطح مختلف نور انتخاب کنید. در پایینترین سطح، سوئیچ فقط مدار فیلامنت 50 واتی را میبندد. برای سطح نور متوسط، سوئیچ مدار فیلامنت 100 واتی را میبندد. برای روشنترین سطح، سوئیچ مدارهای هر دو رشته را میبندد، بنابراین لامپ با 150 وات کار میکند.
قیمت لامپ حبابی در بازار نسبت به دیگر انواع لامپها بسیار پایین است. به همین دلیل بسیاری از خانوادهها همچنان از این وسیله استفاده میکنند. فروشگاه می ارزه یکی از مراکز توزیع انواع لوازم الکتریکی و لوازم جانبی در کشور است که انواع لامپهای حبابی را در فروشگاههای خود با هزینه بسیار مناسب عرضه میکند. شما نیز در صورت تمایل میتوانید از محصولات ما در منازل خود استفاده نمایید.