Kako fluorescentne svjetlosti rade i zašto su ponekad bučne

Kako fluorescentne svjetlosti rade i zašto su ponekad bučne

Sastoji se od zapečaćene cijevi obložene iznutra s fosfornim prahom i napunjene (obično) argonom i sitnim žive, način na koji fluorescentne žarulje proizvode svjetlo iznimno je fascinantno.

Dok su temeljni fizički mehanizmi u učvršćenje i žarulju mogu bitno varirati u dizajnu, ukratko fluorescentno svjetlo radi preko dvije elektrode na oba kraja cijevi koja odašilje elektrone dok se zagrijavaju. Na kraju se stvara luk (preko različitih mehanizama ovisno o nacrtu i rasporedu žarulje) s elektrljima koji pucaju preko žarulja kroz ionizirani plin iz jedne elektrode na drugu; dok se kreću kroz cijev, sitni dio žive u žarulji se isparava i dok se elektroni susreću s njegovim atomima, on uzbuđuje elektrone u atomima na višu razinu energije. Međutim, ova visoka razina energije je nestabilna i nakon sudara, budući da se elektroni brzo vraćaju na svoju izvornu razinu energije, oslobađaju fotone, premda većinom ultraljubičasto (UV) svjetlo koje mi ljudi ne vidimo. Ovo nije vrlo koristan izvor svjetlosti!

Fotoni u UV svjetlu, međutim, potiču elektrone u fosforu koji prevlači žarulju, slično uzrokujući da se odmaknu od jezgri u višu razinu; fosforni elektroni se zatim brzo vraćaju u prvobitno stanje, u kojem trenutku oslobađaju energiju u obliku fotona, ali ovaj put uglavnom u ljudskom vidljivom spektru, stvarajući većinu vidljive svjetlosti koja ove žarulje čini korisnim u uredskim zgradama svijetu.

Sada do zujanja - Odsutne preventivne mjere, struja u fluorescentnoj cijevi bi se porasla na opasnu razinu zbog činjenice da električna otpornost ioniziranog plina u cijevi proglašava progresivno dok se zagrijava. Dakle, bez da se nešto stavi na mjesto kako bi zaustavilo prekomjerno povećanje struje, to bi bio kaskadni problem. Na kraju, to bi moglo dobro okretati vaš prekidač ili žarulja može eksplodirati. Bez obzira na slučaj, vaša će svjetla brzo prestati raditi.

Da bi to upravljali, fluorescentne žarulje opremljene su nekim balastom. Ovaj balast klasično dolazi u obliku željezne jezgre umotane u bakrenu žicu. Rezultat je uređaj koji usporava rast struje, čuvajući ga na sigurnoj razini kako bi žarulja djelovala učinkovito. Važno za raspravu o zujanju je da električna energija energizira balast u proizvodnji magnetskog polja. To je, naime, kako ova vrsta balasta funkcionira na prvom mjestu - kako se više struja prolazi, magnetsko polje dobiva veće, suprotstavlja se promjeni strujnog toka i time usporava dovoljno rasta za izmjeničnu struju (AC) za prebacivanje smjera, s tim da pada na nulu i ide natrag gore u suprotnom smjeru u tom procesu.

Standardne frekvencije izmjenične struje obično su 60 Hz a. 60 ciklusa u sekundi (kao u SAD-u) ili 50 Hz (kao u Ujedinjenom Kraljevstvu). Odgovarajući naziv, za pola AC ciklusa, naplata struje se pomiče u jednom smjeru, a za drugu polovicu naplatu se pomiče u drugom.

Sve ovo prebacivanje naprijed-natrag dodatno utječe na elektromagnetsko polje balasta, jer svaki put trenutni prekidač smjera (svakih pola ciklusa) polaritet magnet također se prebacuje; tako, budući da elektromagnet oscilira dvostruko od frekvencije AC struje, brzina treperenja je 100 Hz ili 120 Hz, ovisno o zemlji u kojoj se nalazite.

Tijekom tih fluktuacija u magnetskom polju, jezgra balasta fizički je stisnuta i otpuštena u procesu koji se naziva magnetostriktivnošću, koji na frekvenciji od 100 Hz ili 120 Hz proizvodi zloglasni zvuk.

Naravno, nisu svi slični zuji fluorescentnih žarulja, a to je zbog razlika u vrsti, veličini, načinu postavljanja balasta, mjernom elementu i stupnju do koje su stropovi, zidovi, limovi itd. prigušiti ili pojačati zvuk.

Takva uobičajena neugodnost, industrija objavljuje "zvukovne ocjene" za prigušnice, pa čak i preporučuje u kojim postavkama različite ocjene su prikladne. Na primjer, oni balasti s "A" ocjenom su najtiši (20-24 decibela) i preporučuju se za knjižnice, crkve, recepcije i na TV i radio postaje, dok je samo "C" razina (31-36 decibela) preporučuje se za "opće uredsko područje", a maloprodajne prodavaonice mogu dobiti "D" ocjene (37 do 42 decibela).

Za one koji mrze zujanje (ili možda imaju probleme s glavoboljama migrene uzrokovane fluorescentnim žaruljama i njihovom treperavom svjetlošću), elektronički balast (za razliku od starih školskih magnetskih) dostupan je i danas čak i prilično uobičajen, kao što je općenito pronađeno u kompaktnim fluorescentnim žaruljama (CFLs). Ove balaste obično rade pri drastično višoj stopi od 100 Hz ili 120 Hz, obično iznad 20.000 Hz. Treba, međutim, napomenuti da ako se prebacite na jedan od ovih elektroničkih balasta u vašem starije fluorescentne svjetiljke (što je iznenađujuće jeftino za napraviti), trebate zamijeniti svoje fluorescentne žarulje na raznolikost koja je ocijenjena za rad s novim balastom.

Bonus činjenice:

  • Peter Cooper Hewitt pripisuje se skočnom pokretanju fluorescentne žarulje.Iako su Thomas Edison i Nikola Tesla igrali oko s fluorescentnim svjetiljkama krajem 19. stoljeća, Hewitt je stvorio prvu žarulju koja je agitirala živa para s električnom strujom u cijevi reguliranim balastom. Lijevanje čudno plavo-zelene svjetlosti, nije se uspjelo. Međutim, do kasnih tridesetih godina, tvrtke za rasvjetu u SAD-u dale su komercijalno održive mogućnosti, a do pedesetih godina prošlog stoljeća fluorescentna svjetla u većim operacijama postala su uobičajena.
  • Fluorescent se preselio u dom sredinom 1980-ih s dolaskom kompaktnih fluorescentnih svjetlosnih (CFL) žarulja, iako na 25 do 35 dolara po žarulji i nesposobnost da se uklapaju u postojeće čvora, nisu postali popularni sve do posljednjih godina. Danas, s poboljšanim dizajnom i po cijeni ispod 2 dolara po žarulji, CFL-ovi su postali mnogo češći, iako su (često) jeftino napravljeni integrirani elektronički balastiji, zapažalo se da te žarulje imaju drastično manji životni vijek od procjena na naljepnicama.
  • S obzirom na žarulju budućnosti, svjetleće diode (LED) također postaju sve popularnije. Samo 2012, gotovo 50 milijuna zamjena LED žarulja proizvode godišnju uštedu energije od oko 675 milijuna dolara, a taj se broj svake godine povećava i povećava.

Ostavite Komentar