Литература
1. Денисов Ю.А., Кочева Г.Н., Маслов Ю.А. и др. Справочник сварщика. — М.: Машиностроение, 1982.
2. Володин В. Сварочный трансформатор: расчет и изготовление. — Журнал «Радио», N°№ 11–12, 2002 г.
3. Мотузас В. Компактный, безопасный, бесшумный. — Журнал «Сельский механизатор», № 2, 1987 г., с. 26.
Все… до лампочки
А.В.Волков
Для оценки источников света используют светотехнические величины. Одна из основных — световой поток. Это поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению. Разберемся, что это такое. Представим себе точечный источник света. Полный световой поток его — излучение, которое равномерно распределяется по всем направлениям. Однако часто для практических целей важно знать не весь световой поток, а тот, который освещает нужное нам место. Поэтому введены еще два понятия: сила света и освещенность.
Сила света — это плотность светового потока в одном направлении. Если полный световой поток распределяется по всей сфере вокруг источника света, то сила света характеризует поток внутри части сферы в пределах определенного телесного угла (рис. 1).
Рис. 1. Телесный угол Ω:
σ0 — поверхность, вырезанная на сфере конусом; r1, r2 — радиусы сфер; S — вершина конуса
Этот угол Ω = σ0/r2 измеряется в стерадианах. Световой поток источника света можно перераспределять с помощью различных экранов и отражателей и получать при этом очень большую силу света. Стоит вспомнить прожектор и даже абажур настольной лампы. Сила света выражается в канделах.
Для количественной оценки силы света существует эталон, сила света которого равна единице. Вначале эталоном считали пламя специально изготовленной свечи. Но этот эталон малонадежен. Сила света его зависит от температуры и влажности воздуха, а также от образования нагара. Сейчас эталон — это электрическая лампа накаливания, но название «свеча» за ней осталось. Это «Международная свеча».
За единицу светового потока принят люмен (лм). Люмен — это световой поток точечного источника света в одну свечу внутри телесного угла в один стерадиан. Полный поток, посылаемый этим источником по всем направлениям, то есть внутри угла, равного 4 π стерадианам, будет равен 4 π лм. Световой поток реальной стеариновой свечи, которой нам порой приходится пользоваться, равен 10–15 лм. С увеличением мощности лампы растет ее световой поток. Его величина является характеристикой лампы и обычно указана в каталогах. Так лампа накаливания мощностью 25 Вт излучает 200 лм, 40 Вт — 370 лм. Излучение люминесцентной лампы при том же напряжении 220 В и мощности 40 Вт дает световой поток выше 1500 лм, что свидетельствует о высокой экономичности люминесцентного освещения.
Для ламп направленного освещения, в частности для зеркальных ламп, в каталогах указан не световой поток в люменах, а сила света в канделах.
Освещенность — величина светового потока, рассчитанная на единицу площади.
За единицу освещенности принимают освещенность такой поверхности, на 1 м2 которой падает равномерно распределенный световой поток в 1 лм. Эта единица называется люкс (лк). Поверхность сферы радиуса 1 м с помещенным в нее точечным источником света в 1 свечу имеет освещенность 1 лк. В люксах определяют нормы общего и местного освещения в различных помещениях. Но об этом будет рассказано ниже.
Все источники света делятся на две группы: лампы накаливания и газоразрядные лампы.
Лампы накаливания в свою очередь подразделяют на лампы общего назначения (в отечественных каталогах обозначаемые ЛОН) и лампы специального назначения.
К лампам общего назначения относятся вакуумные, газонаполненные, галогенные лампы. Лампы специальные — прожекторные, кинопроекционные, лечебные, лампы для производственных помещений и другие мы рассматривать не будем.
Нить накала в лампах общего назначения изготовлена из вольфрамовой проволоки.
Устройство традиционной лампы накаливания показано на рис. 2.
Рис. 2. Устройство традиционной лампы накаливания:
а — положение колбой вверх; б — положение колбой вниз с ограничением величины мощности; 1 — торцовый контакт цоколя; 2 — кольцевая изоляционная перемычка; 3 — боковой контакт цоколя; 4, 5 — проводники; 6 — колба; 7 — спираль (нить)