Unusual LED Lamp. Необычная LED лампа - Химия и Химики № 1 2023

Съемка химических экспериментов. Из-за частого отключения света возникла проблема: камера работает от аккумуляторов, но нужно еще внешнее освещение. Когда выключают электричество - освещение отключается. Телефон в качестве подсветки - пробовал в экстренных случаях: можно, но неудобно. Использовать фонарик - освещение будет неравномерным, плюс нужно что-то более мощное: обычная лампа на 220 В. Логичный выход - автономный светильник с аккумулятором, зарядкой и инвертором.

Коллега, узнав о проблеме, подарил мне лампу на 220 В с встроенными аккумуляторами.

- Обещают, что она будет гореть до трех часов после отключения электричества. Думаю, что протянет час. Может и больше, но менее ярко. Заряжается от сети.

- А сколько времени нужно?

- Если три часа горит [автономно], - значит, такое же минимальное время нужно и для зарядки. Может, больше.

С виду - обычная светодиодная лампа. Вкручивается в обыкновенный патрон. Но, когда коллега коснулся пальцем контактного носика, - лампа загорелась у него в руках. Я решил, что лампа включается от нажатия пальцем именно на контактный носик. Т.е. вкручиваешь лампу в патрон, когда центральный контакт поджимает носик механически, - она загорается. Выходит так? Если есть электричество - работает от внешней сети, если нет - от аккумуляторов.

- Хорошо, а как ее выключить?

- Выключателем, как обычную лампу.

- Если лампа рассчитана гореть, когда отключают свет, выключатель ее не отключит. Ведь это примерно то же, что и при отключениях света, просто в последнем случае "рубильник" расположен далеко.

Значит, каждый раз придется выкручивать лампу из патрона. Можно, но неудобно. Плюс, в отличие от привычных светильников с аккумуляторами, данная лампа в процессе зарядки аккумуляторов должна гореть, что не всегда хорошо.

Стоимость? Больше, чем 10 светодиодных ламп. Если перегорает обычная лампа в автономном светильнике - ее просто меняют. Аккумуляторы и остальные электронные компоненты схемы остаются, а тут придется выбрасывать и заменять все сразу: и лампу, и аккумуляторы, и схему.

Это примерно, как было с "энергосберегающими лампами" - газоразрядными лампами ("лампы дневного света"), предназначенными для вкручивания в патрон, рассчитанный для ламп накаливания. Газоразрядная лампа требует специальной электронной схемы для работы и (в классическом варианте) не может быть подключена в осветительную сеть на 220 В непосредственно (как это делают с лампами накаливания). Раньше проблема решалась с помощью специальных светильников - громоздких и неудобных. Позже (благодаря миниатюризации) электроника, необходимая для подключения таких ламп, стала вмещаться в цоколе самой лампы, благодаря чему их стали вкручивать в патроны, предназначенные для ламп накаливания. Стоили такие лампы существенно дороже ламп накаливания, а заверения производителей о их долгой работе не всегда соответствовали действительности. Перегорит - выбрасываешь фактически и лампу, и схему подключения. Гарантии производителя на бесплатную замену? Не каждый человек будет каждый раз ходить в магазин менять покупку, если лампа сгорит во время гарантийного срока. Позже - с удешевлением таких ламп это перестало быть проблемой. Когда я пишу эти строки, газоразрядные "энергосберегающие" лампы еще продаются, но мало - их вытесняют светодиоды.

Итак, светодиодная лампа, способная гореть после отключения электричества. К самой лампе никаких инструкций не прилагается. На коробке есть предостерегающие надписи на английском, но я их не понял, несмотря, что сейчас пытаюсь учить этот язык. Набирать вручную текст, чтобы воспользоваться переводчиком, разумеется, не стал. Решил попробовать методом trial and error (проб и ошибок).

Фактически я получил "черный ящик" да еще и с нелинейным ответом на воздействия. Разумеется, информацию, что и как, можно было найти в сети: ведь я имею дело не с "загадкой природы", а с серийным изделием, которое поступило в свободную продажу. Но так неинтересно. Хотелось сначала попытаться решить задачу самому, а потом уже свериться с ответом в задачнике. Принцип устройства лампы я вряд ли пойму, поскольку не знаю электронику, но хотя бы разберусь, как с ней обращаться.

Беру лампу в руки, нажимаю пальцем на носик. Горит, но не всегда. Для удобства держу другими пальцами лампу за цоколь, а когда эти пальцы отпускаю, - тухнет. Нужно сильнее нажимать? Но, если держать лампу за колбу (не за цоколь), то нажатие пальцем на носик не помогает.

Вкручиваю лампу в патрон выключенного светильника - не горит.

- ???

Включаю светильник - горит. Выключаю - гаснет. Это, конечно, хорошо: лампу можно выключить и включать, как обычную. Плохо то, что при внешнем отключении электричества эта лампа тоже погаснет. Ведь нет разницы, как размыкается цепь: выключателем возле лампы, или, если "выключатель" расположен где-то далеко и отключает сразу половину города.

Можно, конечно, такую лампу выкрутить и держать в руках вместо фонарика (постоянно нажимая на носик), но фонарик в данном случае мне нравится больше. И включать удобнее и свет сфокусирован, а не направлен во все стороны.

Сначала - ничего не понял, потом начал догадываться...

Выяснил, что лампа горит не от нажатия пальцем на носик (центральный контакт), а тогда, когда ты пальцами касаешься сразу двух контактов: центрального и цоколя. Т.е., когда человек замыкает собой электрическую цепь. Я заподозрил это сразу, но тогда отбросил такую мысль: "Это слишком замечательно, чтобы быть правдой!"

Можно одновременно коснуться носика и цоколя одним пальцем - лампа загорится, но это неудобно. Лучше - одним пальцем касаться носика, а другими пальцами этой же руки - держать цоколь. Еще лучше - пальцем одной руки прижимаешь носик, а пальцами другой руки - держишь цоколь: тогда лампа горит лучше всего. Видимо, контакт более плотный. Иногда лампа при попытке замкнуть собой цепь не горела, тогда помогало легкое смачивание пальца, - чтобы увеличить проводимость. Товарищ, когда показывал мне лампу, делал так с самого начала.

А, если замкнуть контакты не пальцами, а хорошим проводником? Может перегореть? Но любопытство взяло верх: взял стальную скрепку, соединил носик и цоколь - лампа ярко загорелась.

Хорошо. Вкручиваю лампу в светильник, выключенный из розетки, и замыкаю пальцами контакты вилки - НЕ горит. А, когда я замыкал пальцами цоколь и носик - горела. Плохой контакт? Замыкаю контакты вилки ножом - лампа загорелась.

Значительно позже догадался замкнуть контакты вилки светильника мокрыми пальцами - лампа загорелась. Значит, чтобы лампа загоралась при замыкании ее контактов (пальцами или разными предметами), сопротивление должно быть ниже некоторого уровня (это логично, иначе было бы достаточно мизерного тока, который течет через воздух или через изоляторы между контактами).

Теперь, по крайней мере, я смогу использовать эту лампу для подсветки при съемке экспериментов: если отключат электричество, вытяну вилку из розетки и замкну ее контакты "крокодильчиками" (зажим типа "крокодил").

Раз так, нужно ее зарядить: включил лампу в светильник, включил и оставил его на кухне (чтобы свет не мешал отдыхать). Сам пошел смотреть ролики в комнате. В один прекрасный момент видео остановилось - отключился интернет, а, значит, и электричество. Встаю, пробую выключатель, - так и есть. Свет отключили.

Но главный сюрприз меня ждал, когда я пошел на кухню - лампа ПРОДОЛЖИЛА гореть!

Выключаю светильник выключателем - гаснет, включаю - работает. Розетка-то обесточена! Выключаю светильник из обесточенной розетки - гаснет. Включаю - горит.

Видимо, даже в обесточенной сети есть ток, которого заведомо не хватает для работы лампы, но хватает, чтобы дать команду электронной схеме начать работу от аккумуляторов. Откуда электричество? Видимо, от аналогичных автономных электроприборов, которые после отключения электричества все еще подключены к сети и дают в сеть некоторую утечку. Например, за счет конденсаторов. Вспомнил случай, когда я получил ощутимый удар током, случайно соединив пальцами контакты вилки после того, как выключил из розетки блок бесперебойного питания компьютера.

Хотя... нет, дело еще проще: приборы, включенные в (обесточенную) сеть в других квартирах, играют ту же роль, что и мои пальцы - замыкают цепь между двумя контактами лампы? Тогда никакой генерации (утечки) тока в сеть от таких приборов не требуется - достаточно просто небольшой проводимости. Например, в соседней квартире в обесточенной электросети может остаться включенной обычная лампа накаливания: в холодном состоянии ее спираль имеет очень даже неплохую проводимость.