Elektrik lambalarının akım-gerilim özellikleri

Bir elektrik lambasının bir elektrik devresinin bir elemanı olarak özellikleri, akım-gerilim özelliği ile, yani üzerindeki voltaj düşüşünün akan akımın değerine bağlı olmasıyla tam olarak temsil edilebilir.

Gaz deşarjlı lambaların akım-gerilim karakteristiği

Gaz deşarjlı radyasyon kaynaklarının çalışması, inert gaz (çoğunlukla argon) ve cıva buharı atmosferindeki elektrik deşarjına dayanır. Radyasyon, cıva atomlarının elektronlarının yüksek enerji içeriğine sahip bir yörüngeden daha düşük enerjiye sahip bir yörüngeye geçişinden kaynaklanır. Tüm elektrik deşarj çeşitleri arasında (sessiz, parlak, vb.), Yapay kaynaklar, deşarj kanalındaki yüksek akım yoğunluğu ile karakterize edilen bir ark deşarjı ile karakterize edilir. Elektrik devresinin bir elemanı olarak ark deşarjının özellikleri belirler ve gaz deşarj kaynaklarının dahil edilmesi için planların özellikleri.

Ark deşarjının akım-gerilim karakteristiği Şekil 1'de gösterilmektedir. 1 (eğri 1).Ayrıca sabit direncin akım-gerilim karakteristiğini de gösterir (eğri 2). Sabit bir direnç için, karakteristik üzerindeki her noktada oran aynıdır. Küçük adımlarla dinamik direncin büyüklüğünü ve işaretini ve karakteristiğin doğrusallığını belirler.

Ark deşarj özellikleri için bu oran, ilk olarak, farklı noktalar için sayısal olarak değişkendir ve ikinci olarak, işaret olarak negatiftir. İlk özellik, özelliğin doğrusal olmadığını ve ikincisi - eğrinin sözde "düşen" karakterini belirler. Böylece, ark deşarjı doğrusal olmayan bir düşen akım-gerilim karakteristiğine sahiptir.

Eğri üzerinde birkaç noktada (R = U / I) statik ark direncini hesaplarsanız, akım arttıkça ark direncinin azaldığı görülebilir.

Pirinç. 1. Bir ark deşarjının (1), sabit direncin (2) ve bir akkor lambanın (3) akım-gerilim özellikleri

Ark deşarjı doğrudan bir DC şebekesine bağlandığında, deşarj kararsızdır ve beraberinde akımda sonsuz bir artış olur. Bu nedenle, bu durumda, deşarjı stabilize etmek için önlemler almak gerekir. Stabilizasyon, ya düşen bir dış karakteristiğe sahip bir gerilim kaynağı (örneğin, böyle bir karakteristik, kaynak arkını stabilize etmek için bir kaynak jeneratörü için özel olarak tasarlanmıştır) kullanılarak ya da bir gaz deşarj aralığı ile seri olarak bağlanmış ek bir balast direnci kullanılarak sağlanabilir. . Gaz deşarjlı radyasyon kaynakları için, deşarjı stabilize etmenin ikinci yöntemi kullanılır.

Aktif dirençli bir gaz aralığını seri olarak dahil etme durumunu ele alalım. İncirde.Şekil 2, gaz-deşarj aralığının akım-gerilim karakteristiğini (eğri 1) ve akıma bağlı olarak şebeke voltajı ile balasttaki voltaj düşüşü arasındaki farkı (düz çizgi 2) göstermektedir.

Pirinç. 2. Balast direnci (a) ve elemanların akım-gerilim özellikleri (b) ile seri olarak gaz tahliye aralığını açma şeması

Böyle bir devredeki tüm kararlı durum akım akış modları uyumlu olmalıdır Kirchhoff yasasıUc = Ub +Ul. Bu koşul, düz bir çizgi 2'nin (Uc-Ub = f (I)) akım-volt karakteristiği I gaz boşaltma aralığı ile kesişme noktalarında karşılanır. Bununla birlikte, azalan özelliklerle, birkaç noktada geçiş mümkündür ve bunların tümü kararlı moda karşılık gelmez. Kararlı mod, akım arttıkça lamba ve balast üzerindeki voltaj düşüşünün toplamının olduğu noktalarda olacaktır. direnç kaynak voltajını aşacaktır, yani Ub +Ulb +Ul

Bu eşitsizlik sürdürülebilirlik için bir kriterdir. Şekil 1'deki kararlılık kriteri. 2, B noktasını karşılar. B noktasının solundaki modlarda, akımda bir artışa yol açan pozitif bir aşırı voltaj ΔU görünür ve B noktasının sağındaki bir modda, negatif bir aşırı voltaj ΔU belirir, bu da akımda azalma. Bu nedenle, B noktasındaki rejim kararlı veya kararlıdır.

Balast direncini açarak ne voltajın ne de akımın stabilize olmadığına, sadece ark yakma modunun stabilize edildiğine dikkat edilmelidir. Aslında, şebeke voltajı Uc1'e yükseldiğinde, yanma modu sabit kalır ve akım ve voltajın B noktasında karşılık gelen değerlerden farklı olduğu B1 noktasına gider.Ark akımı ve gerilimi, azaltılmış gerilim Uc2'de B2 kararlı noktasında da farklılık gösterir.

Bu düşünceler, gaz deşarj lambasındaki voltajı stabilize ederek deşarj stabilitesinin sağlanamayacağı sonucuna varmamızı sağlar. Yukarıdaki DC gerilim türevleri ve ilişkileri tamamen AC gerilim devrelerine uygulanabilir. Boşalmayı alternatif akımda stabilize etmek için endüktif ve kapasitif balastlar kullanılır, çünkü üzerlerindeki kayıplar aktif olanlardan daha azdır.

Akkor lambaların akım-gerilim karakteristiği

Akkor lambaların akım-gerilim karakteristiği doğrusal değildir ve artan bir karaktere sahiptir. Doğrusal olmama, filamanın direncinin sıcaklığa ve dolayısıyla akıma bağlı olmasından kaynaklanır: akım ne kadar büyükse, filamanın direnci de o kadar büyük olur. Eğrinin artan doğası, dinamik direncin pozitif değeri ile açıklanır: eğrinin her noktasında, akımdaki pozitif bir artış, voltaj düşüşündeki pozitif bir artışa karşılık gelir. Kararlı bir mod otomatik olarak oluşturulur, yani sabit voltajdaki akım dahili nedenlerden dolayı değişemez. Bu, filaman lambasının voltaja doğrudan bağlanmasına izin verir.