Содержание

виды, характеристики, устройство лампы, строение, принцип работы

ЛН полюбились многим людям за счет легкости в использовании. Они имеют различные цветовые режимы, как холодные оттенки, так и теплые. В этой статье говорится о том, что такое лампа накаливания, где чаще применяется и из чего состоит.

Достоинства и недостатки

В настоящее время существует множество осветительных приборов. Большинство из них производятся в последние несколько лет с использованием высоких технологий, но классическая ЛН всё равно имеет множество плюсов или совокупность параметров, которые будут более подходящими при правильном использовании:

  • достаточно низкая цена;
  • устойчивость к различным температурам;
  • моментальное зажигание;
  • не мерцают;
  • имеют разные режима света.
Как выглядит классическая ЛН

Но, к сожалению, лампы накаливания имеют свои минусы:

  • основной недостаток — это достаточно пониженный КПД. У лампочек в 100 Вт КПД будет примерно 17 %, у изделий 60 Вт эта цифра будет всего лишь 5 %.
    Одним из методов увеличения КПД будет поднятие температуры накала, но в таком случае срок службы заметно снизится;
Спираль для лампы накаливания
  • малый срок службы;
  • повышенная температура поверхности сосуда, которая может быть у 100Вт лампочки до 250°С. Это повышает риск возникновения возгораний или взрыва ламп;
  • чувствительность к окружающей среде;
  • применение термостойкой арматуры.

Ниже подробно описаны виды и характеристики ламп накаливания.

Характеристики

Одним из основных параметров лампочек с телом накала будет мощность, указываемая в ваттах. Назначение ламп различное, поэтому диапазон выбора большой — от 0,1 Вт «светильник» до 23 тыс. Вт прожекторов для аэродромов.

В быту применяют слабомощные лампочки, обычно от 15 Вт до 200 Вт, а на производстве используют лампы мощностью до 2000 Вт.

Качество светового луча и уровень рассеивания регулируются материалом производства сосуда.

Автомобильная лампочка

Наибольшая светопередача присуща для изделий с прозрачным стеклом, потому что они не поглощают свет. Матовая поверхность лампы поглощает 5% световых лучей, а белая — 15%.

Размер лампочек накаливания может быть от 60 мм до 130 мм. Зависит от сферы применения.

Принцип работы

Во время прохождения электрическим током через спираль, она быстро раскаливается до высоких температур почти до 2500 градусов. Это происходит из-за того, что спираль обладает высоким сопротивлением току и на прохождение его уходит большое количество энергии.

Тепло нагревает металл (вольфрам), и начинается свечение лампы. Поскольку внутри лампы нет кислорода, то вольфрам не окисляется.

Таблица температуры цвета

КПД лампы накаливания 100 Вт старого образца, где роль тела накала играл стержень из угля, был намного меньше, чем у последних моделей. Это объясняется дополнительными расходами на конвекцию. Спиральные тела накала обладают более пониженным процентом таких потерь.

Температура лампы накаливания

Температура ламп накаливания может быть до 3200 градусов по Цельсию.

Обратите внимание! Температура, при которой вольфрам начинает плавиться, будет 3500 градусов. Стандартная температура ЛН не может привести в действие этот процесс. В случае, вольфрам начинает плавиться, то лампочка может взорваться, поэтому необходимо следить за этим.

Виды ламп

Лампы накаливания подразделяются на несколько видов:

Декоративные модели лампочек
  • вакуумные;
  • аргоновые либо азотно-аргоновые;
  • криптоновые;
  • галогенные с подключенным отражателем инфракрасного света внутри лампочки, что повышает КПД;
  • с покрытием, необходимым для преобразования инфракрасного света в видимый спектр.

Общего, местного предназначения

Характеристики ЛН общего предназначения прописаны в ГОСТе 2239-79. Эти лампочки используются для подключения в светильники основного освещения бытовых и общественных мест, а также уличного пространства.

Основное напряжение может быть 127 и 220 В. Ассортимент изделий делится на группы в зависимости от типов тела накала (спираль либо биспираль) и среды (вакуумные, газовые).

Правильное хранение изделия

Форма сосуда, метод установки, марка изделия и вид цоколя подбираются из соображений стоимости, практичности технологи, минимум на 100 часов работы. Нужно подчеркнуть, что в последние годы эффективность таких ламп оценивается по множеству характеристик.

ЛН местного предназначения, выпускается под ГОСТом 1182-78, напряжение не должно быть выше 36 В, а для производственных помещений, где есть легкогорючие вещества — 12 В. Мощность лампочек местного назначения ограничена и будет 15, 25, 40 и 60 Вт. Время службы каждой лампы накаливания должен быть не меньше 75% средней продолжительности свечения.

Для уличного освещения берутся более мощные лампы, чтобы не приходилось каждый месяц-два менять их. Так как это достаточно трудоемкий процесс.

Иллюминационные лампы на 15 Вт

Декоративные

Декоративные лампочки могут быть различных форм, круглые, овальные, спиральные и так далее. Источником излучения будет вольфрамовая нить. С помощью него в помещении получается уютный и теплый свет. В основном на фабрике производят дизайнерские изделия под классический цоколь Е27, но бывают модели под цоколь Е22 и Е40.
Напряжение необходимое для корректной работы составляет 220 В. Срок использования декоративных изделий с вольфрамовой нитью может быть в диапазоне 2000-3400 часов, но не больше. Температура освещения характеризуется параметром 2700 К.

Такие изделия часто используют для украшения помещений, лестничных пролетов или новогодних елок. Большие торговые центры используют декоративные лампочки подвешенные к высокими потолкам. Выглядит это поистине красиво и в то же время уютно. Они будут гармонично сочетать со стилем Лофт в доме или квартире.

Иллюминационные

Эти лампы накаливания производятся с цветным внутренним слоем колбы и необходимы для новогодних гирлянд или подсветки лестниц, магазинов и витрин. Имеет большой спектр цветности, присутствуют холодные, белые, дневные и ночные оттенки. Достаточно высокий срок службы до 25000 часов, при правильной эксплуатации. Основным минусом будет тяжелая установка. Чем ближе конец срока изделия, тем слабее оно будет работать. Свет начнет плохо рассеиваться.

Передние огни самолета

Сигнальные

Сигнальные лампочки в основном используются в разной промышленности. Простота устройства и большой модельный ряд помогают выбрать изделия для работы в разных сферах производства. Лампы можно монтировать на станки, пульт управления, на специальный транспорт и так далее. Очень часто используются в машиностроении, деревообработке или металлургии.

Внимание! Можно подключить одну лампочку для выполнения нескольких операций, либо применять одновременно 2-3 изделия различного предназначения. Исходя из сферы использования, выбирается цвет и форма лампы.

Современные лампы накаливания производятся специально для использования в промышленных целях, что дает рядом плюсов перед обычными лампами световой сигнализации:

Лампа зеркальная r65
  • разнообразные цветовые режимы, дающие более информативную сигнализацию;
  • множество выборов плафонов;
  • подходят под любую электросеть;
  • легкая установка на станки при помощи системы винтового подсоединения;
  • возможность заменять контакты;
  • применение светодиодных лампочек повышенной яркости для улучшения обзора на любых промышленных территориях;
  • удобный корпус с возможностью подбора нужного размера;
  • энергосбережение;
  • легкость в использовании.

Зеркальные

Изделие зеркального типа отличается от других ЛН редкой формой колбы, а также наличием покрытия с отражением света, которое похоже на тонкую фольгу.

Из чего состоит лампочка накаливания

Это покрытие распыляется на лампу для того, чтобы рассеять ее световое излучение в помещении, чтобы более правильно распределить его в пределах определенной точки, чтобы была возможность четко осветить определенное помещение.

Чтобы получить такую опция в обычной лампе, необходимо поставить позади нее большой отражатель света.

Зеркальные лампочки в основном подключают в светильники направленного излучения, используемые для точечного освещения магазинов, чтобы получилась подсветка необходимых зон. Также их используют для офисов, лестниц, памятников архитектуры.

Зеркальные лампы могут быть разноцветными и прозрачными, матовыми, либо с эффектом УФ лучей. Их производят все известные фабрики осветительных приборов.

Виды изделий

Транспортные

В качестве освещения для машин применяют транспортные лампы накаливания. В электрической цепи нить накала тела разогревается и на пике температуры начинается свечение. Энергия светового луча, воспринимаемого обычным глазом, будет небольшой. Основная масса энергии будет в виде тепла.

Транспортная лампа имеет в своем составе колбу, несколько нитей накала, цоколь и выводы.

Тела накала в двухнитевых изделиях могут работать по-разному. Двухнитевыми лампочками оснащены автомобильные фары, светильник в салоне.

Нить накала обязательно выдерживают повышенные температуры, а также достаточно маленькая. Поэтому ее производят из вольфрамовой проволоки среднего размера, завитой в вытянутую спираль.

 

Двухнитивые изделия

Спираль подсоединяется к электродам и в основном имеет форму прямой линии или дуги полукруга. Температура плавления вольфрама будет около 4000 градусов. Во время работы спираль греется до показателей 2500-2800 °С. С увеличением температуры вольфрама повышается яркость и световая эффективность лучей на ЛН. Но если показатели перевалили за 2500 °С вольфрам будет быстро испаряться и, оставаться на стенках стеклянного сосуда, из-за чего получается слой налета, который уменьшат качество освещения. Срок службы таких изделий обычно составляет от 4 месяцев до полугода. Зависит от производителя и качественности производственного сырья.

Двухнитевые

Такое изделие может быть трех видов:

Светофорные лампы
  • для машин. Одна нить применяется для ближнего света, вторая — для дальнего. Если говорить о лампах для задних сигналов, то нити могут применяться для стоп-сигнала и габаритного света такие же. Дополнительный экран будет убирать лучи, которые в сигнале ближнего света могут ослепить владельцев встречных машин;
  • для воздушного судна. В посадочной фаре первая нить применяется для малого освещения, вторая — для большого, но если вторая слишком долго работает, то может понадобиться охлаждение, иначе может произойти возгорание;
  • для светофоров нажелезной дороге. Обе нити нужны для увеличения надежности— если сгорит одна, то будет работать другая.
Виды колб

Строение лампы накаливания

Конструкция различных типов лампочек накаливания не особо различается, но можно подчеркнуть три общих компонента, нить накаливания, стеклянная колба и электрические вводы. Они различаются конструкцией кронштейнов тела накала, видом цоколей, иногда бывают без цоколей.

Чтобы колба не деформировалась при перегреве спирали в процессе работы, лампа накаливания обустроена ферроникелевым предохранителем, он в основном располагается в ножке. В месте разрыва спирали появляется электрическая дуга, из-за которой кусочки спирали плавятся, попадают на колбу, что может повести за собой ее порчу. С помощью предохранителей этот процесс можно избежать. Но в последние 5 лет они редко применяются, так как не очень эффективны.

Аргоновая лампочка

Конструкция лампы накаливания:

  • колба;
  • спираль накаливания;
  • электроды по двум сторонам тела;
  • крючки, на которых удерживается спираль;
  • ножка;
  • токовый ввод;
  • цоколь с изолятором;
  • контакт на конце цоколя.

Колба

Стеклянная колба дает защиту спирали от пагубного воздействия воздуха, при ее деформации тело накала окисляется и быстро взрывается. Состав колбы лампы различается, она может быть наполнена вакуумом или газовой средой. Первые лампы накаливания производили с вакуумной емкостью, однако их мощность была не высокая. Для заполнения современных изделий применяется азотно-аргоновое вещество или исключительно аргон. Некоторые типы лампочек могут наполнять криптоном или ксеноном. Теплопередача лампочки зависит от молярной массы наполнителя.

Определение ЛН

Газовая середа

Газовая среда в лампе должна быть инертная. Поскольку температура спирали достигает 2500 градусов, то она может реагировать на любой газ, но только не инертный. Поэтому для заполнения чаще всего используют аргон.

Если вдруг вода попадет на горячую или работающую лампу, то она может разорваться под действием газа.

Иногда лампы наполняют ксеноном, но это будет относительно дорого стоить.

Во многих лампах газовая среда будет функцией защиты. В других благодаря электрическому разряду получается красивое цветное излучение. Оттенок будет завесить от свойств инертного газа.

Тело накала

Виды тел накала могут быть различные и зависят от функционального предназначение лампочек.

Виды источников света

Самими популярными будет из проволоки овального поперечного сечения, но иногда бывают и ленточные тела накала (состоят из металлической ленты).

Как уже было сказано, первые тела накала производили из угля. В современных ЛН используются только тела накала, изготовленные из вольфрама, реже из осмиево-вольфрамового вещества.

Чтобы уменьшить размер нити накала, ее обычно делай в виде спирали, иногда ее подвергают повторной обработке, из чего получается биспираль. Коэффициент полезного действия таких изделий выше из-за понижения теплопотерь во время конвекции.

Электротехнические параметры

Световая отдача таких изделий достаточно невысокая. Она будет самой низкой среди популярных электрических лампочек и находится в интервале от 5 до 10 лм/Вт. Повышенная яркость тела накала в сочетании с его маленькими размерами позволяет применять изделия в прожекторах.

Классические цоколя

ЛН имеют обширный диапазон средних напряжений и мощностей. Этот тип изделий может функционировать в большом диапазоне окружающих температур, который ограничен только термоустойчивостью сырья, применяемого при ее производстве (-100…+350 градусов). Световое излучение ЛН корректируется трансформацией рабочего напряжения.

При данном минусе будет повышенная рабочая температура и число выделяемого при горении тепла. Поскольку температура лампочек высокая, то они становятся язвимы под действием воды или резкого передача градусов (из минус в плюс и наоборот).

В современном мире многие уже давно отказались от использования ламп накаливания. В развитых городах, всего 20% людей используют такие изделия. Все переходят на галогеновые светильники.

Во время включения лампочки, тело накала находится при нормальной температуре, то сопротивление изделия будет намного меньше рабочего сопротивления. Во время включения, проходит большое количество тока. По мере раскалывания нити её сопротивление повышается, а ток понижается.

Процесс изготовления на фабрике

В отличие от новейших изделий, более старые модели ламп накаливания с угольными спиралями при включении имели обратный процесс с увеличением тока. Возрастающая функция сопротивления тела накала разрешала применение лампы в роли примитивного электростабилизатора.

Цоколь

Тип цоколя с резьбой для классической лампы накаливания был разработан Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей имели свои стандарты. У изделий обычного типа (для дома) был цоколь E14, E27.

Иногда бывают цоколи без резьбы (в этом случае лампочка держится с помощью трения), а также бесцокольные светильники, чаще используются в машинах. Редким будет размер Е40, он применяется для более мощных изделий от 500 ВТ.

Срок годности

Срок службы изделия зависит от его качества. ЛН нужно хранить в картонной коробке. Это нужно для того, чтобы случайно не разбить ее или чтобы она не дала незаметную трещину, которая испортит всю работу. Из-за такой трещины газ будет испаряться, в итоге после того, как лампочка будет вкручена в плафон, она поработает не больше 2-3 часов. Нужно соблюдать правила безопасности при вкручивании лампы в плафон. Нельзя допускать детей к этому процессу, а также желательно полностью выключать подачу электричества в помещении.

Обратите внимание! Использованные лампочки необходимо правильно утилизироваться, выкидывать вместе с пищевыми отходами их не разрешается. В каждом городе есть специальные баки, для таких отходов.

Если соблюдать все правила хранения и использования, то лампа прослужит максимально долго, без дефектов.

Винтажная лампа Эдисона

Устройство лампы накаливания

Основные детали, из которых состоит конструкция ЛН это-цоколь, сосуд, электроды, держатели для ниток накаливания, тело накаливания, контакты и изоляция. На рисунке 10 можно увидеть строение лампочки.

Перед покупкой лампы желательно получить консультацию специалиста. Не рекомендуется отдавать выбор неизвестному производителю, так как могут попасться бракованные изделия, которые не будут работать положенный срок, или вообще разорвутся под напряжением. Качественные производители всегда дают гарантию не менее 30 дней на лампы накаливания. Покупатель имеет полное право обмена изделия или возврата средств, если работа лампы была менее 10 часов или она перегорела моментально.

В заключении нужно отметить, что лампы накаливания уже давно перестали быть популярными среди людей. Однако необходимо подчеркнуть, что среди таких изделий есть огромный выбор, для машин, уличного освещения, самолетов и так далее. К сожалению, ЛН нельзя использовать вблизи изделий, изготовленных из дерева. Так как иногда бывает сильный нагрев и разрыв спирали, из-за чего может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Неопасная лампочка. Чем обросла лампа накаливания изнутри?

Объект нашего исследования выглядел так.Лампа, общий вид. Фото: Евгений Пелевин

Осмотр показал, что лампа перегорела, нить накала оборвана, а налет равномерно покрыл стеклянный баллон изнутри. В то же время один из держащих нить проводников остался чист, но другой почему-то оброс странными белыми кристаллами вроде инея.

Кристаллы крупным планом. Фото: Евгений Пелевин

Лампа была самой обычной. При этом такого налета никто из редакции не видел внутри новых лампочек — значит, вещество образовалось при перегорании нити накаливания.

Нить накаливания состоит из вольфрама. При контакте с воздухом тот действительно сгорает:

2W + 3O_2 \rightarrow 2WO_3

Но вот незадача: кристаллы оксида вольфрама имеют, как гласит Википедия, лимонно-желтый цвет! А тут явно белый. Может, это какие-то иные соединения вольфрама, скажем галогениды, продукт реакции металла с входящим в состав заполняющего колбы газа? Нет, и это неверно, поскольку лампы с парами галогенов, йода или брома, имеют двойную колбу. Кроме того, бромид вольфрама, равно как и йодид, тоже окрашены.

В чем дело? Присмотревшись к структуре кристаллов, ответ нашли: все-таки это оксид вольфрама, просто не в виде крупных кристаллов, а в виде совсем крошечных игл. Размер и форма их таковы, что свет по большей части не проходит их насквозь, а отражается от многочисленных граней. Отблески имеют белый цвет, и точно такой же эффект можно наблюдать на порошке цветного стекла, которое становится белым.

Наша гипотеза подтвердилась, когда мы заглянули в статью для криминалистов, обследующих поврежденные в аварии автомобили. Описывая действия при осмотре разбитых фар, автор, Кристофер Вогли, прямо указал на химический состав выделяемого перегорающей лампой белого налета. Оксид вольфрама, если только не есть его ложками, безвреден для здоровья, и такая лампа не имеет ничего общего с разбитой флуоресцентной, которая действительно опасна из-за выделяющихся паров ртути.

Почему налет покрыл только один проводник, остается неясным. Но в качестве возможного объяснения можно предположить, что этот проводник в момент перегорания лампочки сыграл роль положительного или отрицательного электрода, притянувшего электризованные кристаллики. Ток, питающий лампу, конечно, переменный, но за время перегорания лампы он мог просто не успеть поменять направление, так что его можно считать постоянным.

 Алексей Тимошенко

Лампы накаливания – Справочник химика 21

    Спектроскопия в видимой и ультрафиолетовой области. Прибор состоит из тех же узлов, что и при исследовании ИК-спектра. Источники излучения — лампы накаливания и разрядные трубки. Кюветы и призмы делают из веществ, пропускающих излучение. Для видимой области это стекло, для ближней ульт- [c.150]

    Чистый вольфрам в виде проволоки, ленты и различных деталей применяют в производстве электрических ламп, в радиоэлектронике, в рентгенотехнике. Вольфрам — лучший материал для нитей ламп накаливания высокая рабочая температура (2200—2500 С) обеспечивает большую светоотдачу, а очень малое испарение — длительный срок службы нитей из вольфрама. Вольфрамовую проволоку и прутки применяют также в качестве нагревательных элементов высокотемпературных печей (до 3000 °С). [c.661]


    Светящиеся тела, содержащие возбужденные частицы, испускают излучение. Возбуждение происходит или путем поглощения квантов света, или при столкновениях, т. е. за счет теплоты. Спектры испускания известны для атомов и сравнительно небольшого числа молекул, в основном двухатомных (более сложные разлагаются при высокой температуре). Молекулярные спектры изучают главным образом как спектры поглощения, когда излучение источника сплошного спектра (например, лампы накаливания) проходит через кювету, наполненную молекулярным газом. [c.145]

    Из сплава молибдена с танталом изготовляют лабораторную посуду, применяемую в химических лабораториях вместо платиновой. Из чистого молибдена изготовляют детали электронных ламп и ламп накаливания — аноды, сетки, катоды, вводы тока, держатели нитей накала. [c.660]

    Поскольку приборы СФ-4, СФ-4Д, СФД-2 имеют кварцевую оптику, возможность изучать спектры поглощения веществ в видимой, ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях спектра в интервале длин волн от 220 до 1100 нм. Для обеспечения заботы в широком интервале длин волн в приборах имеются два источника освещения водородная лампа для измерений в области 220—350 нм и лампа накаливания для измерений в области 320— 1100 нм.[c.474]

    Неон. Аргон. Эти газы, а также криптон и ксенон, получают из воздуха путем его разделения при глубоком охлаждении. Аргон, а связи с его сравнительно высоким содержанием в воздухе, получают в значительных количествах, остальные газы — в меньших. Неон и аргон нмеют широкое применение. Как тот, так и другой применяются для заполнения ламп накаливания. Кроме того, ими заполняют газосветные трубки для неона характерно красное свечение, для аргона сине-голубое. Аргон, как наиболее доступный из благородных газов, применяется так ке в металлургических и химических процессах, требующих инертной среды, в частности при аргонно-дуговой сварке алюминиевых и алюминиевомагниевых сплавов. [c.670]

    Высокая температура плавления вольфрама делает его полезным при изготовлении ламп накаливания. [c.118]

    Хром легко пассивируется, поэтому широко используется в ка- естве гальванических защитных покрытий и для получения корро- ионностойких сталей. Молибден применяется для изготовления химической аппаратуры, вольфрам — в электротехнической промышленности (в частности, для производства ламп накаливания). 4олибден и вольфрам применяются в качестве катализаторов. Относительно чистый хром получают методом алюмотермии  [c.550]

    Из этого элемента, обладающего самой высокой температурой плавления, состоит нить накаливания обычной электрической лампы (лампы накаливания). Его однобуквенный символ происходит от латинского названия. [c.164]


    Спектрофотометр СФ-5. Спектрофотометр СФ-5 предназначен для съемки спектров поглощения жидких веществ или растворов в области от 380 до 1100 нм. Устройство прибора и порядок работы на нем в основном те же, что и у прибора СФ-4. Источником света служит лампа накаливания, питающаяся через стабилизатор. Порядок включения лампы накаливания тот же, что и водородной лампы. [c.37]

    Искусственные электрические источники света ведут свою родословную от знаменитой электрической свечи П. Н.Яблочкова (1876 г.) и лампы накаливания А.Н.Лодыгина (1870 г.). [c.93]

    Молибден является весьма ценным компонентом жаропрочных сплавов и, кроме того, сам пспользуется для создания сплавов на его основе. Высокая температура плавления и хорошие механические свойства делают эти сплавы весьма перспективными. Молибден и вольфрам используются в вакуумных приборах и в виде проволоки и фольги для электродов, в обычных лампах накаливания и т. п. Большая плотность вольфрама дает возможность применять его в гироскопических приборах. Вольфрам в сплавах повышает твердость и износостойкость. [c.289]

    Для аварийного освещения следует применять только лампы накаливания и люминесцентные лампы. [c.113]

    Неон используют в неоновых лампах, аргон — люминесцентных лампах дневного света. Криптоном наполняют лампы накаливания с целью уменьшения испарения и увеличения яркости свечения польфрамовои нити. Ксеноном заполняют кварцевые лампы высокого дазления, являющиеся наиболее мощными источниками света. Гелий и аргон пспользуют в газовых лазерах. [c.489]

    Лампы накаливания относятся к источникам света теплового и лучения и пока еще являются распространенными источниками [c.114]

    Особым видом взрывозащищенного слаботочного оборудования являются (низковольтные лампы накаливания, используемые для сигнализации и связи. Их опасность обусловлена возможностью разрушения колбы включенной лампы в горючей среде. Даже если цепь питания лампы искробезопасна, здесь в определенных [c.92]

    Аргон получают при разделении жидкого воздуха, а также из отходов газов синтеза аммиака. Аргон применяют в металлургических и химических процессах, требующих инертной атмосферы (аргоно-ду-гс вая сварка алюминиевых и алюмо-магниевых сплавов), в светотехнике (флюоресцентные лампы, лампы накаливания, разрядные трубки), ЭJ eктpoтexникe, ядерной энергетике (ионизационные счетчики и камеры) и т. п. [c.496]

    В качестве основных источников света при электрическом освещении используются лам Л1 накаливания и газоразрядные лампы на напряжение 220 В. Газоразрядные лампы чрезвычайно экономичны и имеют значительно больший срок службы, чем лампы накаливания. На НПЗ используются следующие типы газоразрядных ламп  [c.148]

    Высокая световая эффективность излучения, стабильность и экологичность выгодно отличают катодолюминесцентные лампы с автоэмиссионными катодами из углеродных волокон от больишнства других источников света, таких как ртутные лампы, лампы накаливания и др. [c.127]

    Разработан метод определения примесей в дифенилолпропане с большой точностью без предварительного их кoнцeнтpиpoвaния . Раствор исследуемого вещества хроматографировали восходящим способом в тонком флюоресцирующем слое силикагеля, закрепленном на стеклянной пластинке с помощью гипса и активированном при 100 С в течение 30 мин. (силикагель предварительно смешивали с родамином С). Раствор для элюирования — смесь хлороформа, ацетона и метанола (36 1 1). Хроматограмму проявляли, кратковременно действуя на пластинку парами иода при освещении (прямым солнечным светом или мощной лампой накаливания). Разделенные вещгства наблюдали при свете люминесцентной лампы, снабженной светофильтром. [c.188]

    На оси (I) устройства (2) для вращения образца (3) приставки ( ) для текстурных исследований установлен непрозрачный диск (5) с прорезями. По разные стороны от диска в корпусе закрепленного к приставке устройства (6) расположены фотодиод (7) и лампа накаливания (8). [c.106]

    Обязательный признак изобретения преодоление противоречия. Но с позиций юридических изобретениями признаются и многие конструкторские, даже просто технические решения. Например, по вторскому свидетельству 427423 задача определения давления газа внутри лампы накаливания решена так л цдавлёЬве газа в партии изготовленных ламп, надо разбить можно больше ламп (в идеале — все лампы), а сохранить лампы, их, естественно, не надо бить не- [c.42]

    Для правильного замера необходимо, чтобы отверстие, через которое замеряют, по сравнению с замеряемым пространством было невелико. Необходимо, чтобы были хорошо видны замеряемая поверхность и контуры нити лампы накаливания, а накал последней регулировался с перекала, т.е. с того положения реостата, при котором нить ярче поверхности. В эксплуатации на коксовых печах применяется оптический пирометр ОППИР-017 Проминь . У пирометра первой модификации шкала имеет два участка первый – от 800 до 1400°С с ценой деления 20°С и точностью измерения 20°С второй – от 1200 до 2000°С с точ- [c.138]

    Инертный, без цвета и запаха газ, которым наполняют болыпипсик ламп накаливания. [c.166]

    Работа выполняется на спектрогра(1)е КС-55. 1. Зарядить кассету фотопластинкой размером 9 X 12. Фотопластинка помени1ется в среднюю часть кассеты эмульсией вииз. 2. Установить кассету в кассетную часть спектрографа. 3. Включить лампу накаливания и иа столик для кювет установить запаянную кювету длиной 10 см, содержан ую [c.70]

    Фотоэлектроколориметр КР-5. Этот прибор (рис. 168) по основным элементам конструкции и ио ириицииу действия не отличается от приборов ФЭК-М и ФЭК-Н-57. Световые лучи в нем проходят от лампы накаливания через оптическую систему, кюветы с раствором, светофильтр и падают иа селе ЮБый фотоэлемент, соединенный с микроамперметром, В зависимости от интенсивности света, падающего на [c.380]


    В раствор опускают два электрода, соединенных с источником тока. В элёктрическую цепь может быть включен какой-либо измерительный прибор или просто лампа накаливания. Если необходимо собирать выделяющийся при электролизе газ, то-процесс следует осуществлять в и-образной трубке, имеющей отводы. [c.237]

    Молибден — незаменимый материал электровакуумной техники, так как он обладает высокой прочностью, очень тугоплавок и впаивается в С”екло (специальный сорт, называемый молибденовым стеклом). В электровакуумных приборах используют также вольфрам. Значительная часть добываемого вольфрама идет на изготовление нитей в лампах накаливания.[c.541]

    Стеклянная установка автора [130], разработанная для реализации подобного процесса, показана на рис. 192. Основной частью этой установки является хорошо теплоизолированная расширительная колба 8 объемом 250—500 мл с термометром на стандартном шлифе. Температуру обогрева колбы регулируют с помощью контактного термометра. К центру колбы подведен сменный патрубок 2, служащий для впрыскивания перегоняемой жидкости. За операцией впрыскивания можно постоянно наблюдать через небольшое смотровое окно. Расширительная колба освещается небольшой лампой накаливания. Исходную смесь из бутыли I передавливают в напорный бак 4, работающий по принципу сосуда Мариотта. В баке 4 с помощью термостатирующего кожуха поддерживают определенную температуру. Дальнейший подогрев происходит в теплообменнике 5, в который подают термостатированную жидкость или пар. Для регулирования температуры теплоносителя предназначен контактный термометр 6. Мерной бюреткой5 контролируют, а краном 7 регулируют расход исходной смеси, поступающей в колбу 8.[c.269]

    Для освещения производственных помещений следует применять газоразрядные лампы (независимо от принятой системы освещения) в связи с их большими экономическими и светотех-Hf ческими преимуществами перед лампой накаливания. Исиоль-зсвание ламп накаливания допускается только в тех случаях, кС Гда применения газоразрядных ламп невозможно. [c.114]

    Современные газоразрядЕ1ые лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания. Основным преимуществом газоразрядных ламн является большая световая отдача — от 50— 100 лм/Вт (натриевые до 100, люминесцентные до 75—80, ртутные высокого давления до 60, газовые сверхвысокого давления до 50 лм/Вт). Они имеют значительно больший срок службы, который у некоторых типов ламп достигает 8000—14 000 ч. От газоразрядных ламп можно получить световой поток практически в любой части спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы и пары металлов, в атмосфере которых происходит разряд. [c. 115]

    Светильники с лампами накаливания в зависимости от распределения светового потока в пространстве подразделяются иа снетильники прямого, рассеянного и отраженного света. Све-ткльники прямого света направляют в нижнюю полусферу не менее 90% всего светового потока. Наиболее распространенными сигтильниками прямого света в открытом нли защищенном исполнении являются глубокоизлучатель и Универсаль (рис. 10.2). [c.116]

    Наименьшая искусственная освещенность, например, для помещений машинописных и машиносчетных бюро при люминес центных лампах составляет 300 лк, при лампах накаливания — 150 лк. При нормировании поверхность, в отношении которой контролируется освещенность, располагается на расстоянии [c.130]

    В колбу емкостью 500 мл, снабженную мешалкой, обратным хо ю-днльником, термометром, доходящим почти до дна колбы, и капельной воронкой, помещают 110 г (1 моль) 2-фтортолуола, освещают лампой накаливания мощностью 300 вт и нагревают до 105—110° на песчаной, масляной или металлической бане. Верхний конец обратного холодильника соединяют со склянкой для улавливания бромистого водорода или устанавливают ирибор в вытяжном шкафу. При 105—110° в течение часа приливают, перемешивая, 172 г (1,07 моля) брома. Затем повышают температуру в течение двух часов до 135″ и одновременно приливают по каплям еще 172 г (1,07 моля) брома. После этого температуру реакционной смеси медленно повышают до 150 и выдерживают при этой температуре 10—15 мин. Продукт бромирования осторожно (при попадании на кожу он вызывает сильные ожоги, а пары обладают слезоточивым действием) переносят в двухлитровую колбу, смешивают с 350 г порошкообразного углекислого кальция и 500 мл воды и кипятят с обратным холодильником 14—16 час. (до начала кипения нагревают колбу при частом взбалтывании во избежание сильных толчков). По окончании гидролиза содержимое колбы перегоняют с водяным паром. 2-Фторбензальдегид отделяют, водный слой экстрагируют четырьмя порциями эфира (ио 100 мл каждая). Альдегид и эфирные [c. 17]

    УВ впервые были получены Эдисоном еще в 1882 г. Они длительное время применялись в электрических лампах накаливания, но с появлением вольфрамовых нитей УВ потеряли значение в этом направлении. Интерес к ним, появившийся в бО-е годы, обусловлен тем, что в отличие от стеклянных (а также органических) волокон они обладают весьма высоким модулем у-пругости, специфическими тепло- и электрофизическими свойствами. Уже сейчас по своей удельной прочности углеродные волокна в качестве армирующих материалов успешно конк-урируют с другими типами волокон. [c.58]

    С изобретением ксеноновых ламп производство кино- и прожекторных углей постепенно прекращается. Б настоящее время прожекторные угли используются в основном только для цепей береговой охраны. Такая же судьба постигла разработанные У. Сваном (1850) и Т. А. Эдиссоном в США и А. И. Бюксенмейстером в России (1880 г.) углеродные волокна для лал1П накаливания. Создание долгоживущих вольфрамовых нитей (1910 г. ) вытеснило применение углеродных волокон и из этой области электротехники. В связи с большим за последние тридцать лет развитием исследований и производства у1 леродных волокон и особыми спектральными характеристиками источников света с углеродными нитями можно ожидать возобновления их использования в лампах накаливания. Некоторые работы в этом направлении в настоящее время проводятся в лабораторном масштабе. [c.12]

    УВ впервые были применены в 1850 г. для электрических ламп накаливания (Сван). Они изготавливались вначале из бумаги и нитрата целлюлозы, а затем из морской травы и бамбука (Т. Эдиссон, А. И. Бюксенмейстер, 1880 г.). Новое интенсивное развитие производства УВ началось в конце 50-х годов XX века, что было связано в основном с развитием авиационной и ракетно-космической техники. Указанные отрасли выдвинули ряд требований к материалам, которые не могли быть удовлетворены как традиционными металлами и полимерами, так и новыми для того времени боропластиками, стеклопластиками, жаропрочными металлокераыическими композитами.[c.564]

    Принципиальная схема микрофотометра показана на рис. 3.25. Фотография измеряемого спектра Р освещается стабильным источником света I (лампа накаливания) с помощью коиденсорной системы L . Освещенный участок спектра с увеличением примерно 20х проектируется оптической системой Ьг на экран , в плоскости которого размещена измерительная щель 5. Измерительная щель вырезает нз полного изображения измеряемый участок фотоэмульсии. Выделенный этой щелью световой поток проектируется коы- [c.122]


Учебник общей химии (1981) — [ c.247 ]

Методы и средства неразрушающего контроля качества (1988) — [ c.224 ]

Оборудование химических лабораторий (1978) — [ c.114 , c.117 ]

Охрана труда и противопожарная защита в химической промышленности (1982) — [ c. 122 ]

Препаративная органическая фотохимия (1963) — [ c.357 ]

Люминесцентный анализ неорганических веществ (1966) — [ c.176 , c.198 , c.199 ]

Электрические явления в газах и вакууме (1950) — [ c.703 ]

Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (1983) — [ c.114 ]

Основы техники безопасности и противопожарной техники в химической промышленности Издание 2 (1966) — [ c.61 , c.174 ]

Физические и химические основы цветной фотографии (1988) — [ c.22 , c.179 ]

Физические и химические основы цветной фотографии Издание 2 (1990) — [ c. 22 , c.179 ]


Устройство электрической лампы накаливания. История ламп накаливания

Сегодня сложно представить жизнь людей без электрической лампы. Этот довольно простой прибор используется для освещения различных помещений и улиц. Существует большое количество видов лампочек, отличающихся мощностью свечения и принципом работы. В последнее время все чаще пользователи обращают внимание на энергосберегающие устройства, но и обычная лампа накаливания не спешит сдавать позиции.

Принцип действия

Принцип работы лампы накаливания довольно прост , как и конструкция этого устройства. Электроток проходит через тугоплавкий проводник и разогревает его до высокой температуры. Следует заметить, что температура нагрева зависит от подведенного к устройству напряжения. В соответствии с законом Планка, разогретый проводник способен генерировать электромагнитные волны.

Чем выше температура, тем короче длина волны испускаемого излучения. Волны видимого спектра появляются при нагреве проводника до нескольких тысяч градусов по шкале Кельвина. Если спираль электрической лампочки нагреть до 5000 К, то она будет светиться нейтральным светом (аналогично тому, что излучает Солнце). По мере снижения температуры цвет свечения начнет меняться сначала на желтый, а затем на красный.

В лампах преобладающая часть энергии трансформируется в тепловую и лишь незначительное ее количество преобразуется в световой поток. Также следует помнить, что органы зрения человека способны воспринимать только определенный диапазон световых волн. Чтобы увеличить освещенность помещения, приходится повышать температуру спирали. Однако это возможно лишь до определенного показателя, который ограничен свойствами материала проводника.

Таким образом, максимальная температура лампочки составляет 3410 градусов по шкале Цельсия. Дальнейший нагрев вольфрама приведет к деформации и расплавлению материала. Однако даже такая температура может быть достигнута только при определенных условиях окружающей среды. Если вольфрам контактирует с кислородом, то он превращается в оксид. Когда из колбы выкачивается воздух, появится возможность создать лампу мощностью максимум в 25 Вт. Более мощные устройства содержат в колбе инертные газы.

Особенности конструкции

Хотя лампы и отличаются конструкцией, они имеют три общих элемента – выводы, проводник и стеклянную колбу. У некоторых устройств специального назначения может отсутствовать цоколь, так как используются держатели другого типа. Также иногда в лампочки встраивается ферроникелевый предохранитель. Чаще всего он монтируется в ножке, поэтому после выхода из строя проводника колба не разрушается.

Когда нить накала обрывается, появляется электродуга, которая расплавляет остатки материала. Вещество в расплавленном состоянии падает на стеклянную емкость и может нарушить ее целостность. Предохранитель способен предотвратить процесс плавления спирали. Однако такая технология не получила широкого распространения по причине малой эффективности.

Если говорить о том, из чего состоит лампочка, то необходимо отметить основные элементы конструкции. К ним относятся:

  • колба, изготовленная из стекла;
  • излучающий проводник;
  • электроды;
  • цоколь;
  • газовая среда;
  • держатели излучающего проводника.

Колба и газовая среда

Благодаря стеклянной емкости нить накаливания защищена от процесса окисления, возникающего при взаимодействии материала излучающего проводника с кислородом. Первые электрические лампы накаливания производились с вакуумной колбой. Сейчас по такой технологии выпускаются только устройства малой мощности. Для производства более мощных устройств чаще всего используется азотно-аргонная смесь или один аргон. Также в колбах некоторых ламп может содержаться ксенон либо криптон. Показатель теплового излучения материала нити накаливания зависит от молярной массы газа.

Отдельной группой являются галогенные лампочки, в стеклянную емкость которых закачан газ группы галогенов. При нагреве материал излучающего проводника испаряется и вступает в реакцию с этими газами. Получившееся во время химического процесса вещество быстро расщепляется под воздействием высокой температуры и возвращается на нить накала. В результате не только повышается КПД устройства, но и увеличивается срок его эксплуатации.

Излучающий проводник

Форма нити накала может быть любой и зависит от специфики устройства. Чаще всего в обычной лампочке проводник имеет круглое сечение, но можно встретить и ленточное. Следует заметить, что в первых лампах использовался даже уголь , способный нагреться до температуры 3559 градусов по шкале Цельсия. Однако в современных приборах основным материалом нити накаливания является вольфрам.

Также этот элемент может быть изготовлен из сплава осмия с вольфрамом. Выбор вида спирали не является случайным, так как от этого зависят ее габариты. В современных лампах могут использоваться биспирали и даже триспирали. Они получаются благодаря повторному закручиванию. Это позволяет увеличить КПД устройства благодаря снижению показателя тепловыделения.

Цоколь лампы

Этот элемент стандартизован и имеет определенную форму и габариты. В результате можно легко заменить лампочку после ее выхода из строя. Сегодня чаще всего используются устройства с цоколем Е14 , Е27, а также Е40. Расшифровка этой маркировки крайне проста – цифры после литеры Е указывают на наружный диаметр элемента.

Так как сейчас существует большое количество видов ламп, то некоторые из них отличаются конструкцией цоколя. Например, есть приборы, которые удерживаются в патроне благодаря силе трения. Также следует заметить, что цоколь в устройстве лампы накаливания выполняет следующие функции:

  • соединяет несколько элементов;
  • представляет собой один из контактов;
  • позволяет надежно крепить прибор в патроне.

Преимущества и недостатки

Все технические устройства имеют не только преимущества, но и недостатки. Лампочки накаливания не стали исключением.

Положительные качества

Одним из главных плюсов этих устройств является простота конструкции, что делает стоимость изделия невысокой. Сейчас без труда можно приобрести прибор желаемой мощности и габаритов. Не менее важным преимуществом классических электролампочек является спектр свечения их излучающего элемента. Так как он максимально близок к солнечному свету, то не может негативно влиять на органы зрения.

Разогретая нить накала обладает тепловой инерцией, поэтому испускаемый ею свет практически лишен пульсации. Это выгодно отличает обычные лампочки накаливания от изделий другого типа (например, люминесцентных ламп). При производстве этих устройств не используются вредные вещества, благодаря чему для их утилизации не требуются специальные технологии.

Негативные свойства

Одним из основных недостатков устройств можно считать зависимость от показателя питающего напряжения. Если он увеличивается и превышает допустимые пределы, то спираль быстро изнашивается. Когда напряжение падает, то уменьшается и световой поток, излучаемый устройством.

Кроме этого, следует помнить, что излучающий элемент предназначен для работы на протяжении продолжительного временного отрезка. Показатель сопротивления холодной спирали значительно ниже в сравнении с рабочим режимом.

Из-за этого в момент включения возникает сильный скачок силы тока, что приводит к испарению материала нити накала. Таким образом, срок службы устройства зависит от количества включений.

Однако с этим недостатком можно бороться, используя специальные устройства плавного пуска – диммеры. Также с их помощью можно регулировать и показатель светового потока в довольно широком диапазоне.

Наиболее серьезным недостатком ламп накаливания является низкий КПД. Основная часть электроэнергии преобразуется в тепло, которое рассеивается в окружающей среде. Сейчас все чаще используются светодиодные лампы, позволяющие экономить на электричестве.

Среди искусственных источников освещения самыми массовыми являются лампы накаливания. Везде, где есть электрический ток, можно обнаружить трансформацию его энергии в световую, и почти всегда для этого используются лампы накаливания. Разберемся, как и что в них накаливается, и какими они бывают.

Особенности конкретной лампы можно узнать, изучив индекс, выбитый на ее металлическом цоколе.

В индексе используются следующие цифро-буквенные обозначения:

  • Б – Биспиральная, аргоновое наполнение
  • БК – Биспиральная, криптоновое наполнение
  • В – Вакуумная
  • Г – Газополная, аргоновое наполнение
  • ДС, ДШ – Декоративные лампы
  • РН – различные назначения
  • А – Абажур
  • В – Витая форма
  • Д – Декоративная форма
  • Е – С винтовым цоколем
  • Е27 – Вариант исполнения цоколя
  • З – Зеркальная
  • ЗК – Концентрированное светораспределение зеркальной лампы
  • ЗШ – Широкое светораспределение
  • 215-230В – Шкала рекомендуемых напряжений
  • 75 Вт – Потребляемая мощность электроэнергии

Виды ламп накаливания и их функциональное назначение

  1. Лампы накаливания общего назначения
  2. По своему функциональному назначению наиболее распространенными являются лампы накаливания общего назначения (ЛОН). Все ЛОН, производимые в России должны соответствовать требованиям ГОСТ 2239-79. Их применяют для наружного и внутреннего, а также для декоративного освещения, в бытовых и промышленных сетях с напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц.

    ЛОН имеют относительно недолгий срок, в среднем около 1000 часов, и невысокий КПД – они преобразуют в свет только 5% электроэнергии, а остальное выделяется в виде тепла.

    Особенностью маломощных (до 25 Вт) ЛОН является используемая в них, в качестве тела накала, угольная нить. Эта устаревшая технология использовалась еще в первых « » и сохранилась только здесь.

    Сейсмостойкие лампы, тоже входящие в группу ЛОН, конструктивно способны выдерживать сейсмический удар длительностью до 50 мс.

  3. Лампы накаливания прожекторные
  4. Прожекторные лампы накаливания отличаются значительно большей, по сравнению с остальными видами, мощностью и предназначены для направленного освещения или подачи световых сигналов на дальние расстояния. Согласно ГОСТу их разделяют на три группы: лампы кинопроекционные (ГОСТ 4019-74), для прожекторов общего назначения (ГОСТ 7874-76) и маячные лампы (ГОСТ 16301-80).

    Использование трехжильной проводки в домашней сети обеспечивает высокий уровень пожаробезопасности и уменьшает риски для жизни человека. В решении вопроса — — достаточно следовать элементарным правилам и схеме установки.

    Для оборудования электрических сетей жилых помещений средствами безопасности необходимо сделать выбор между установкой УЗО или дифавтомата. Помочь в этом сможет . Установить дифавтомат можно несколькими методами, о которых можно прочитать .

    Тело накала в прожекторных лампах длиннее и при этом расположено более компактно, для усиления габаритной яркости и последующей фокусировки светового потока. Задачу фокусировки решают специальные фокусирующие цоколи, предусмотренные в некоторых моделях, либо оптические линзы в конструкциях прожекторов и маяков.

    Максимальная мощность выпускаемых сегодня в России прожекторных ламп составляет 10 кВт.

  5. Лампы накаливания зеркальные
  6. Зеркальные лампы накаливания отличают особая конструкция колбы и светоотражающий алюминиевый слой. Светопроводящая часть колбы выполнена из матового стекла, что придает свету мягкость и сглаживает контрастные тени от предметов. Такие лампы маркируются индексами обозначающими тип светового потока: ЗК (концентрированное светораспределение), ЗС (среднее светораспределение) или ЗШ (широкое светораспределение).

    К этой же группе относят неодимовые лампы, отличие которых состоит в добавлении окиси неодима в формулу состава, из которого выдувается стеклянная колба. Благодаря этому часть желтого спектра поглощается, и цветовая температура сдвигается в область более яркого белого излучения. Это позволяет использовать неодимовые лампы в интерьерном освещении для большей яркости и сохранения оттенков в интерьере. В индекс неодимовых ламп добавлена буква «Н».

    Сфера применения зеркальных ламп огромна: витрины магазинов, сценическое освещение, оранжереи, теплицы, животноводческие хозяйства, освещение медицинских кабинетов и многое другое.

  7. Лампы накаливания галогенные
  8. Перед тем, как определить, какая именно лампа накаливания вам нужна, стоит изучить особенности и маркировку существующих типов. При всем их разнообразии, нужно точно понимать назначение выбираемой лампы и то, как и где она будет использоваться. Несоответствие характеристик лампы задачам, под которые она приобретается, может повлечь не только ненужные расходы, но и привести к аварийным ситуациям, вплоть до повреждения электросети и пожара.

    Занимательное видео, характеризирующее работу трех видов лампочек

Лампа накаливания – первый электрический осветительный прибор, играющий важную роль в жизнедеятельности человека. Именно она позволяет людям заниматься своими делами независимо от времени суток.

По сравнению с остальными источниками света такое устройство характеризуется простотой конструкции. Световой поток излучается вольфрамовой нитью, расположенной внутри стеклянной колбы, полость которой заполнена глубоким вакуумом. В дальнейшем для увеличения долговечности вместо вакуума в колбу стали закачивать специальные газы – так появились галогеновые лампы. Вольфрам – термостойкий материал с большой температурой плавления. Это очень важно, поскольку для того, чтобы человек увидел свечение, нить должна сильно нагреться за счет проходящего через нее тока.

История создания

Интересно, что в первых лампах использовался не вольфрам, а ряд других материалов, включая бумагу, графит и бамбук. Поэтому, несмотря на то, что все лавры за изобретение и усовершенствование лампы накаливания принадлежат Эдисону и Лодыгину, приписывать все заслуги только им – неправильно.

Писать о неудачах отдельных ученых не станем, но приведем основные направления, к которым прилагали усилия мужи того времени:

  1. Поиски лучшего материала для нити накаливания. Нужно было найти такой материал, который одновременно был устойчив к возгоранию и характеризовался высоким сопротивлением. Первая нить была создана из волокон бамбука, которые покрывались тончайшим слоем графита. Бамбук выступал в качестве изолятора, графит – токопроводящей среды. Поскольку слой был малым, то существенно возрастало сопротивление (что и требовалось). Все бы хорошо, но древесная основа угля приводила к быстрому воспламенению.
  2. Далее исследователи задумались над тем, как создать условия строжайшего вакуума, ведь кислород – важный элемент для процесса горения.
  3. После этого нужно было создать разъемные и контактные компоненты электрической цепи. Задача усложнялась из-за использования слоя графита, характеризующегося высоким сопротивлением, поэтому ученым пришлось использовать драгоценные металлы – платину и серебро. Так повышалась проводимость тока, но стоимость изделия была чересчур высока.
  4. Примечательно, что резьба цоколя Эдисона используется и по сей день – маркировка E27. Первые способы создания контакта включали пайку, но при таком раскладе сегодня говорить о быстро заменяемых лампочках было бы сложно. А при сильном нагреве подобные соединения быстро бы распадались.

В наше время популярность подобных ламп падает в геометрической прогрессии. В 2003 году в России была увеличена амплитуда питающего напряжения на 5 %, к сегодняшнему дню этот параметр составляет уже 10 %. Это привело к сокращению срока эксплуатации лампы накаливания в 4 раза. С другой стороны, если вернуть напряжение на эквивалентное значение вниз, то существенно сократится отдача светового потока – до 40 %.

Вспомните учебный курс – еще в школе преподаватель физики ставил опыты, демонстрируя, как увеличивается свечение лампы при повышении силы тока, подающегося на вольфрамовую нить. Чем выше сила тока, тем сильнее выброс излучения и больше тепла.

Принцип действия

Принцип работы лампы построен на сильном нагреве нити накаливания за счет проходящего через нее электрического тока. Для того чтобы твердотельный материал начал излучать красное свечение, его температура должна достигнуть 570 град. Цельсия. Излучение будет приятным для глаз человека только при увеличении этого параметра в 3–4 раза.

Подобной тугоплавкостью характеризуются немногие материалы. За счет доступной ценовой политики выбор был сделан в пользу вольфрама, температура плавления которого составляет 3400 град. Цельсия. Чтобы повысить площадь светового излучения, вольфрамовая нить скручивается в спираль. В процессе эксплуатации она может нагреваться до 2800 град. Цельсия. Цветовая температура такого излучения равна 2000–3000 К, что дает желтоватый спектр – несопоставимый с дневным, но в то же время не оказывающий негативного воздействия на зрительные органы.

Попадая в воздушную среду, вольфрам быстро окисляется и разрушается. Как уже говорилось выше, вместо вакуума стеклянная колба может заполняться газами. Речь идет об инертных азоте, аргоне или криптоне. Это позволило не только повысить долговечность, но и увеличить силу свечения. На срок эксплуатации влияет то, что давление газа препятствует испарению вольфрамовой нити из-за высокой температуры свечения.

Строение

Обычная лампа состоит из следующих конструктивных элементов:

  • колба;
  • вакуум или инертный газ, закачиваемый внутрь нее;
  • нить накала;
  • электроды – выводы тока;
  • крючки, необходимые для удерживания нити накала;
  • ножка;
  • предохранитель;
  • цоколь, состоящий из корпуса, изолятора и контакта на донышке.

Помимо стандартных исполнений из проводника, стеклянного сосуда и выводов, существуют лампы специального назначения. В них вместо цоколя используются другие держатели или добавляется дополнительная колба.

Предохранитель обычно изготавливается из сплава феррита и никеля и помещается в разрыв на одном из выводов тока. Зачастую он расположен в ножке. Его основное предназначение – защита колбы от разрушения в случае обрыва нити. Связано это с тем, что в случае ее обрыва образуется электрическая дуга, приводящая к плавлению остатков проводника, которые попадают на стеклянную колбу. Из-за высокой температура она может взорваться и вызвать возгорание. Впрочем, долгие годы доказали низкую эффективность предохранителей, поэтому они стали эксплуатироваться реже.

Колба

Стеклянный сосуд используется для защиты нити накаливания от окисления и разрушения. Габаритные размеры колбы подбирают в зависимости от скорости осаждения материала, из которого производится проводник.

Газовая среда

Если раньше вакуумом заполнялись все без исключения лампы накаливания, то сегодня такой подход применяют лишь для маломощных источников света. Более мощные устройства заполняются инертным газом. Молярная масса газа влияет на излучение тепла нитью накаливания.

В колбу галогенных ламп закачиваются галогены. Вещество, которым покрыта нить накала, начинает испаряться и взаимодействовать с расположенными внутри сосуда галогенами. В результате реакции образуются соединения, которые повторно разлагаются и вещество вновь возвращается на поверхность нити. Благодаря этому появилась возможность повысить температуру проводника, увеличив коэффициент полезного действия и срок эксплуатации изделия. Также такой подход позволил сделать колбы более компактными. Недостаток конструкции связан с изначально малым сопротивлением проводника при подаче электрического тока.

Нить накала

По форме нить накаливания может быть разной – выбор в пользу той или иной связан со спецификой лампочки. Зачастую в них применяют нить с круглым сечением, закрученную в спираль, гораздо реже – ленточные проводники.

Современная лампа накаливания работает от нити из вольфрама или осмиево-вольфрамового сплава. Вместо обычных спиралей могут закручиваться биспирали и триспирали, что стало возможным за счет повторного закручивания. Последнее приводит к уменьшению теплового излучения и повышению КПД.

Технические характеристики

Интересно наблюдать за зависимостью световой энергии и мощности лампы. Изменения не линейны – до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении – снижается.

Одно из преимуществ таких источников света – равномерное освещение, поскольку практически во всех направлениях свет излучается с одинаковой силой.

Еще одно достоинство связано с пульсированием света, которое при определенных значениях приводит к значительной утомляемости глаз. Нормальным значением считают коэффициент пульсации, не превышающий 10 %. Для ламп накаливания параметр максимум достигает 4 %. Самый худший показатель – у изделий мощностью 40 Вт.

Среди всех доступных электрических осветительных приборов лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому прибор больше похож на обогреватель, чем на источник света. Световая отдача находится в диапазоне от 5 до 15 %. По этой причине в законодательстве прописаны определенные нормы, запрещающие, к примеру, использовать лампы накаливания более 100 Вт.

Обычно для освещения одной комнаты достаточно лампы на 60 Вт, которая характеризуется небольшим нагревом.

При рассмотрении спектра излучения и сравнении его с естественным освещением можно сделать два важных замечания: световой поток таких ламп содержит меньше синего и больше красного света. Тем не менее, результат считается приемлемым и не приводит к утомлению, как в случае с источниками дневного света.

Эксплуатационные параметры

При эксплуатации ламп накаливания важно учитывать условия их использования. Их можно применять в помещениях и на открытом воздухе при температуре не менее –60 и не более +50 град. Цельсия. При этом влажность воздуха не должна превышать 98 % (+20 град. Цельсия). Устройства могут работать в одной цепи с диммерами, предназначенными для регулирования световой отдачи за счет изменения интенсивности света. Это дешевые изделия, которые могут быть самостоятельно заменены даже неквалифицированным человеком.

Виды

Существует несколько критериев для классификации ламп накаливания, которые будут рассмотрены ниже.

В зависимости от эффективности освещения лампы накаливания бывают (от худших к лучшим):

  • вакуумные;
  • аргоновые или азот-аргоновые;
  • криптоновые;
  • ксеноновые или галогенные с установленным отражателем инфракрасного излучения внутрь лампы, что увеличивает КПД;
  • с покрытием, предназначенным для преобразования инфракрасного излучения в видимый спектр.

Намного больше разновидностей ламп накаливания, связанных с функциональным назначением и конструктивными особенностями:

  1. Общее назначение – в 70-х гг. прошлого столетия они назывались «нормально-осветительными лампами». Самая распространенная и многочисленная категория – изделия, применяемые для общего и декоративного освещения. С 2008 года выпуск таких источников света существенно сократился, что было связано с принятием многочисленных законов.
  2. Декоративное назначение. Колбы таких изделий выполняются в форме изящных фигур. Чаще всего встречаются свечеобразные стеклянные сосуды с диаметром до 35 мм и сферические (45 мм).
  3. Местное назначение. По конструкции идентичны первой категории, но питаются от уменьшенного напряжения – 12/24/36/48 В. Обычно применяются в переносных светильниках и приборах, освещающих верстаки, станки и т. п.
  4. Иллюминационные с окрашенными колбами. Зачастую мощность изделий не превышает 25 Вт, а для окрашивания внутренняя полость покрывается слоем неорганического пигмента. Гораздо реже можно встретить источники света, наружная часть которых окрашивается цветным лаком. В таком случае пигмент очень быстро выцветает и осыпается.

  1. Зеркальные. Колба выполнена в специальной форме, которая покрыта отражающим слоем (к примеру, методом распыления алюминия). Данные изделия используются для перераспределения светового потока и повышения эффективности освещения.
  2. Сигнальные. Их устанавливают в светосигнальные изделия, предназначенные для отображения какой-либо информации. Характеризуются низкой мощностью и рассчитаны на продолжительную эксплуатацию. На сегодняшний день практически бесполезны из-за доступности светодиодов.
  3. Транспортные. Еще одна обширная категория ламп, используемых в транспортных средствах. Характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к вибрациям. В них применяют специальные цоколи, гарантирующие прочное крепление и возможность быстрой замены в стесненных условиях. Могут питаться от 6 В.
  4. Прожекторные. Высокомощные источники света до 10 кВт, характеризующиеся высокой световой отдачей. Спираль укладывается компактно, чтобы обеспечить лучшую фокусировку.
  5. Лампы, применяемые в оптических приборах, – к примеру, кинопроекционная или медицинская техника.

Специальные лампы

Также существуют более специфические разновидности ламп накаливания:

  1. Коммутаторные – подкатегория сигнальных ламп, применяемых в коммутаторных панелях и выполняющих функции индикаторов. Это узкие, продолговатые и малогабаритные изделия, имеющие параллельные контакты гладкого типа. За счет этого могут помещаться в кнопки. Маркируются как «КМ 6-50». Первое число указывает на вольтаж, второе – ампераж (мА).
  2. Перекальная, или фотолампа. Данные изделия используются в фототехнике для нормированного форсированного режима. Характеризуется высокими световой отдачей и цветовой температурой, но малым сроком эксплуатации. Мощность советских ламп достигала 500 Вт. В большинстве случаев колба матируется. Сегодня практически не используются.
  3. Проекционные. Применялись в диапроекторах. Высокая яркость.

Двухнитевая лампа бывает нескольких разновидностей:

  1. Для автомобилей. Одна нить используется для ближнего, другая – для дальнего света. Если рассматривать лампы для задних фонарей, то нити могут использоваться для стоп-сигнала и габаритного огня соответственно. Дополнительный экран может отсекать лучи, которые в лампе ближнего света могут слепить водителей встречных автомобилей.
  2. Для самолетов. В посадочной фаре одна нить может использоваться для малого света, другая – для большого, но требует внешнего охлаждения и непродолжительной эксплуатации.
  3. Для железнодорожных светофоров. Две нити необходимы для повышения надежности – если перегорит одна, то будет светиться другая.

Продолжим рассматривать специальные лампы накаливания:

  1. Лампа-фара – сложная конструкция для подвижных объектов. Используется в автомобильной и авиационной технике.
  2. Малоинерционная. Содержат тонкую нить накаливания. Применялась в звукозаписывающих системах оптического типа и в некоторых видах фототелеграфа. В наше время используется редко, поскольку есть более современные и улучшенные источники света.
  3. Нагревательная. Применяется в качестве источника тепла в лазерных принтерах и копирах. Лампа имеет цилиндрическую форму, закрепляется во вращающемся металлическом валу, к которому прикладывается бумага с тонером. Вал передает тепло, что приводит к расплыванию тонера.

КПД

Электрический ток в лампах накаливания преобразуется не только в видимый для глаза свет. Одна часть идет на излучение, другая трансформируется в тепло, третья – на инфракрасный свет, который не фиксируется зрительными органами. Если температура проводника составляет 3350 К, то КПД лампы накаливания составит 15 %. Обычная лампа на 60 Вт с температурой 2700 К характеризуется минимальным КПД – 5 %.

Коэффициент полезного действия усиливается степенью нагрева проводника. Но чем выше будет нагрев нити, тем меньше срок эксплуатации. К примеру, при температуре 2700 К лампочка просветит 1000 часов, 3400 К – в разы меньше. Если повысить напряжение питания на 20 %, то свечение усилится в два раза. Это нерационально, поскольку срок эксплуатации сократится на 95 %.

Плюсы и минусы

С одной стороны, лампы накаливания являются самыми доступными источниками света, с другой – характеризуются массой недостатков.

Преимущества:

  • низкая стоимость;
  • нет необходимости в применении дополнительных приспособлений;
  • простота использования;
  • комфортная цветовая температура;
  • устойчивость к повышенной влажности.

Недостатки:

  • недолговечность – 700–1000 часов при соблюдении всех правил и рекомендаций по эксплуатации;
  • слабая световая отдача – КПД от 5 до 15 %;
  • хрупкая стеклянная колба;
  • возможность взрыва при перегреве;
  • высокая пожарная опасность;
  • перепады напряжения существенно сокращают срок эксплуатации.

Как увеличить срок службы

Существует несколько причин, по которым может уменьшиться срок эксплуатации данных изделий:

  • перепады напряжения;
  • механические вибрации;
  • высокая температура окружающей среды;
  • разрыв соединения в проводке.
  1. Выберите изделия, которые подходят для диапазона напряжения сети.
  2. Перемещение осуществляйте строго в выключенном состоянии, поскольку из-за малейших вибраций изделие выйдет из строя.
  3. Если лампы продолжают перегорать в одном и том же патроне, то его нужно заменить или починить.
  4. При эксплуатации на лестничной площадке в электрическую цепь добавьте диод или включите параллельно две лампы одной мощности.
  5. На разрыв цепи питания можно добавить устройство для плавного включения.

Технологии не стоят на месте, постоянно развиваются, поэтому сегодня на смену традиционным лампам накаливания пришли более экономичные и долговечные светодиодные, люминесцентные и энергосберегающие источники света. Главными причинами выпуска ламп накаливания остается наличие менее развитых с технологической точки зрения стран, а также хорошо налаженное производство.

Приобретать такие изделия сегодня можно в нескольких случаях – они хорошо вписываются в дизайн дома или квартиры, либо вам нравится мягкий и комфортный спектр их излучения. Технологически – это давно устаревшие изделия.

Нагретое электрическим током тело может, оказывается, не только излучать тепло, но и светиться. Первые источники света функционировали именно на этом принципе. Рассмотрим, как работает лампа накаливания – самый массовый осветительный прибор в мире. И, хотя его со временем предстоит полностью заместить на компактные люминесцентные (энергосберегающие) и светодиодные источники света, без этой технологии человечеству еще долго не обойтись.

Конструкция лампы накаливания

Основным элементом лампочки является спираль из тугоплавкого материала – вольфрама. Для увеличения ее длины и, соответственно, сопротивления, она скручена в тонкую спираль. Это не видно невооруженным глазом.

Спираль укреплена на поддерживающих элементах, крайние из которых служат для присоединения ее концов к электрической цепи. Они изготовлены из молибдена, температура плавления которого выше температуры разогретой спирали. Один из молибденовых электродов соединяется с резьбовой частью цоколя, а другой – с его центральным выводом.

Молибденовые держатели удерживают вольфрамовую спираль

Из колбы, сделанной из стекла, выкачан воздух. Иногда внутрь вместо воздуха закачивают инертный газ, например, аргон или его смесь с азотом. Это необходимо для снижения теплопроводности внутреннего объема, в результате чего стекло менее подвержено нагреву. Дополнительно эта мера препятствует окислению нити накала. При изготовлении лампы воздух выкачивается через часть колбы, скрытую затем цоколем.

Принцип работы лампы накаливания основан на разогреве электрическим током ее нити до температуры, при которой она начинает излучать свет в окружающее пространство.

Лампы накаливания можно изготовить на мощность от 15 до 750 Вт. В зависимости от мощности применяются разные типы резьбовых цоколей: Е10, Е14, Е27 или Е40. Для декоративных, сигнальных и ламп подсветки используются цоколи ВА7S, ВА9S, ВА15S. Такие изделия при установке втыкаются внутрь патрона и поворачиваются на 90 градусов.

Помимо обычной, грушеобразной формы, выпускаются и декоративные лампы, у которых колба выполняется в форме свечи, капли, цилиндра, шара.

Лампа с колбой, не имеющей покрытия, светится желтоватым светом, по составу наиболее напоминающим солнечный. Но при нанесении на внутреннюю поверхность стекла специальных покрытий она может стать матовой, красной, желтой, синей или зеленой.

Интерес представляет устройство зеркальной лампы накаливания. На часть ее колбы нанесен отражающий слой. В результате, за счет отражения от него, световой поток перераспределяется в одном направлении.

Достоинства ламп накаливания

Самым важным плюсом в пользу применения лампочек накаливания является простота их изготовления и, соответственно, цена. Проще осветительного прибора придумать невозможно.

Лампы изготавливают на широкий диапазон мощностей и габаритных размеров. Все остальные современные источники света содержат устройства, преобразующие напряжение питания в необходимую для их работы величину. Хотя их и ухитряются впихнуть в стандартные габаритные размеры лампочки, но при этом усложняется конструкция, увеличивается количество деталей в составе устройства. А это не всегда улучшает показатели стоимости и надежности. Схема же включения лампы накаливания не требует никаких дополнительных элементов.

Светодиодные лампы вытеснили обычные из портативных устройств: переносных источников света, питающихся от батареек и аккумуляторов. При той же светоотдаче они потребляют меньший ток, а габаритные размеры светодиода еще меньше, чем лампочек, использующихся ранее в фонариках. Да и в составе елочных гирлянд они работают успешнее.

Стоит отметить еще одно достоинство, присущее лампочкам накаливания – их спектр свечения наиболее близок к солнечному, чем у всех остальных искусственных источников света. А это – большой плюс для зрения, ведь оно адаптировано именно к солнцу, а не монохромным светодиодам.

Из-за тепловой инерции разогретой нити накала свет от нее практически не пульсирует. Чего нельзя сказать об излучении от остальных устройств, особенно люминесцентных, использующих в качестве пускорегулирующего устройства обычный дроссель, а не полупроводниковую схему. Да и электроника, особенно дешевая, не всегда подавляет пульсации от сети должным образом. От этого тоже страдает зрение.

Но не только здоровью может повредить пульсирующий характер работы полупроводниковых устройств, использующихся в современных лампочках. Массовое их применение приводит к резкому изменению формы потребляемого от сети тока, что сказывается в итоге и на форме напряжения. Она настолько изменяется по отношению к изначальной (синусоидальной), что это сказывается на качестве работы других электроприборов в сети.

Недостатки ламп накаливания

Существенный недостаток лампочек накаливания, сокращающий их срок службы – зависимость его от величины питающего напряжения. При повышении напряжения износ нити накала происходит быстрее. Выпускают лампы на разные величины этого параметра (вплоть до 240 В), но при номинальном значении они светят хуже.

Понижение напряжения приводит к резкому изменению интенсивности свечения. А еще хуже воздействуют на осветительный прибор его колебания, при резких скачках лампа может и перегореть.

Но самое худшее – то, что нить накала рассчитана на длительную работу в нагретом состоянии. При нагревании ее удельное сопротивление увеличивается. Поэтому в момент включения, когда нить холодная, ее сопротивление намного меньше того, при котором происходит свечение. Это приводит к неизбежному скачку тока в момент зажигания, приводящему к испарению вольфрама. Чем больше количество включений – тем меньше проживет лампа.

Исправить ситуацию помогают устройства для плавного запуска или , позволяющие регулировать яркость свечения в широких пределах.

Самым главным недостатком лампочек накаливания считается их низкий коэффициент полезного действия. Подавляющая часть электроэнергии (до 96 %) расходуется на бесполезный нагрев окружающего воздуха и излучение в инфракрасном спектре. С этим поделать ничего нельзя – таков принцип действия лампы накаливания.

Ну и еще: стекло колбы легко разбить. Но в отличие от компактных люминесцентных, содержащих внутри небольшое количество паров ртути, разбитая лампа накаливания кроме возможного пореза ничем владельцу не угрожает.

Галогенные лампы

Причиной перегорания лампы накаливания является постепенное испарение фольфрама, из которого сделана нить. Она становится тоньше, а затем очередной скачок тока при включении расплавляет ее в самом тонком месте.

Этот недостаток призваны устранить галогенные лампы, заполняемые парами брома или йода. При горении испаряющийся вольфрам вступает в соединение с галогеном. Получившееся вещество не способно осаждаться на стенках колбы или других, относительно холодных, внутренних поверхностях.

Вблизи же нити накала вольфрам под действием температуры извлекается из соединения и возвращается на место.

Применением галогенов решается еще одна задача: температуру спирали можно поднять, увеличивая световую отдачу и уменьшить размеры осветительного прибора. Поэтому при той же мощности габариты галогенных ламп оказываются меньше.

Одним из самых первых электрических источников света стала легендарная лампа накаливания. Ее патент был принят в 1879 году. С тех пор долгое время этот прибор применялся человечеством во многих сферах деятельности. Однако сегодня лампа накаливания постепенно отходит в прошлое. На смену ее пришли более экономичные источники освещения.

Существуют определенные преимущества и недостатки, которыми характеризуются этих устройств, а также способы их применения и разновидности заслуживают подробного рассмотрения. Также сравнительная характеристика их с другими, применяемыми сегодня осветительными приборами, позволит сделать выводы о целесообразности применения ламп накаливания.

Устройство лампы

Светильники с характеристики которых будут рассмотрены подробно далее, раньше встречались практически в каждом доме. Применение этих приборов было очень простым и удобным. Устройство лампы накаливания понять легко. Она состоит из стеклянной колбы, внутри которой находится нить из вольфрама. Эта емкость может быть наполнена газом или вакуумом.

Вольфрамовая нить располагается на особых электродах, через которые к ней подводится электричество. Эти проводники скрыты цоколем. Он имеет резьбу, благодаря чему лампу легко вкручивать в патрон. При подаче электричества по сети через цоколь ток подводится к вольфрамовой нити. Она накаляется. При этом в окружающую среду посылается свет. По такому принципу работают все лампы накаливания. Существует огромное количество их разновидностей.

Основные характеристики

Определенные свойства имеют лампы накаливания. Характеристики этих приборов измеряются по разным показателям. Диапазон мощности этих приборов, предназначенных для бытовых целей, составляет от Для уличного освещения и промышленного назначения могут применяться лампы до 1000 Вт.

В процессе работы вольфрамовая нить накаливается до 3000 °С. Отдача светового потока при этом может варьироваться от 9 до 19 Лм/Вт. При этом прибор может работать при номинальном напряжении 220-230 В. Некоторые устройства рассчитаны на 127 В сети. Частота составляет 50 Гц.

Размер цоколя у подобных приборов может быть 3 типов. Это указывается в маркировке. Если он составляет 14 мм, это Соответственно 27 мм – это Е27, а 40 мм – Е40. Чем больше цоколь, тем большая мощность характерна для прибора освещения. Он может быть резьбовым, штифтовым, одно- или двуконтакным.

В обычных условиях лампы накаливания работают около 1 тыс. часов.

Разновидности

Лампы накаливания, технические характеристики которых были рассмотрены выше, бывают нескольких видов. Существует несколько принципов, по которым классифицируют представленные устройства.

Прежде всего, лампы накаливания различают по Она может быть шарообразная (самая распространенная), трубчатая, цилиндрическая, шароконическая. Существуют и другие, более редкие разновидности. Их применяют для создания определенного декоративного эффекта (например, в елочных гирляндах).

Покрытие колбы может быть прозрачным или матовым. Существуют также зеркальные разновидности. Назначение лампы также довольно разнообразно. Она может применяться для общего или местного освещения, а также в специальных нуждах (например, кварцевогалогенные виды).

Вольт-амперная характеристика

Является нелинейной. Это объясняется тем, что сопротивление нити накала зависит от температуры и тока. Нелинейность при этом носит восходящий характер. Чем ток больше, тем сильнее сопротивление вольфрамового проводника.

Кривая имеет восходящий вид, потому что динамическая величина сопротивления положительна. В любой ее точке чем выше прирост тока, тем больше падает напряжение. Это способствует автоматическому образованию устойчивого режима. При постоянной величине напряжения ток не может быть изменен из-за внутренних причин.

Вольт-амперные характеристики показывают, что благодаря всем перечисленным закономерностям лампа накаливания может включаться прямо на сетевое напряжение.

Постоянный источник питания

Которых позволяют их использовать в бытовых целях, чаще всего питаются от постоянного источника электричества. Его еще принято считать ресурсом неограниченной мощности. Поэтому зачастую напряжение сети считается номинальным напряжением лампы накаливания.

Но стоит отметить, что довольно часто напряжение в сети и его номинальное значение несколько отличается. Поэтому чтобы улучшить эксплуатационные характеристики осветителей был разработан ГОСТ 2239-79. Он вводит 5 интервалов напряжения питания. Ему должны соответствовать применяемые в бытовых целях лампы накаливания.

Ограниченные источники питания

Лампы накаливания, характеристики которых рассчитаны для применения в специальных устройствах, могут питаться от ограниченных источников (батарея, аккумулятор, генератор и т. д.).

Их среднее фактическое напряжение не соответствует номинальному значению. Поэтому для ламп накаливания, питающихся от ограниченных источников тока, применяется такой показатель, как расчетное напряжение. Оно равняется среднему значению, при котором допускается эксплуатировать лампу накаливания.

Маркировка

Чтобы понимать, какой тип лампы представлен в продаже, была разработана специальная маркировка этих изделий. Чтобы правильно выбрать соответствующий тип устройства, следует ознакомиться с общепринятыми условными обозначениями.

Например, аргоновая биспиральная лампа накаливания 60 Вт, характеристики которой позволяют применять ее в бытовых целях, будет маркироваться, как Б235-245-60. Первая буква означает физические качества или особенности конструкции изделия. Если в маркировке есть вторая буква – это назначение лампы. Она может быть железнодорожной (Ж), самолетной (СМ), коммутаторной (КМ), автомобильной (А), прожекторной (ПЖ).

Первая цифра в маркировке обозначает напряжение и мощность. Второе числовое значение – доработка. Это позволяет правильно подобрать лампу для того или иного осветительного прибора.

Преимущества

Лампы накаливания и светодиодные, сравнительные характеристики которых сравнивают при покупке того или иного устройства, довольно различны. Преимуществом приборов с вольфрамовой нитью является их дешевая стоимость. Существует еще ряд особенностей, которыми лампы накаливания выгодно отличаются от светодиодных, люминесцентных источников света.

Представленные устройства, применяемые ранее, стабильно работают при низких температурах. Также они не боятся небольших скачков электричества в сети. Это позволяет эксплуатировать их довольно длительное время.

Если напряжение по каким-то причинам снижается, лампа накаливания все равно будет работать, хоть и с меньшей интенсивностью. Также такие приборы не боятся высокой влажности. Их легко подключать к сети, для этого не требуется никакого дополнительного оборудования.

Если лампа накаливания разобьется, в воздух не попадут опасные вещества (как это случается с энергосберегающими разновидностями осветителей). Поэтому они считаются более безопасными.

Недостатки

Однако и довольно существенные недостатки содержит характеристика ламп накаливания. Люминесцентных ламп , а также диодных разновидностей осветительных приборов сегодня применяется гораздо больше по нескольким причинам.

В первую очередь существенным минусом устройств с вольфрамовой нитью является низкий уровень световой отдачи. В спектре излучения преобладают желтые, красные оттенки. Это придает неестественности освещению.

В сравнении с новыми лампами, принцип накаливания характеризуется низким ресурсом работы. При отклонениях в номинальном напряжении сети он сокращается еще больше.

Колба лампы накаливания довольно хрупкая. Ее по этой причине применяют чаще всего с плафоном. А это дополнительно снижает степень интенсивности освещения внутри помещения.

Также лампы накаливания потребляют значительно больше электроэнергии. По сравнению с люминесцентными, светодиодными разновидностями это отклонение действительно впечатляет. Поэтому в целях экономии энергоресурсов следует выбирать новые разновидности устройств. Это способствует постепенному прекращению выпуска ламп накаливания.

Лампы накаливания уходят в прошлое – Энергетика и промышленность России – № 20 (208) октябрь 2012 года – WWW.EPRUSSIA.RU

Газета “Энергетика и промышленность России” | № 20 (208) октябрь 2012 года

Лампы накаливания, верой и правдой прослужившие человечеству более 130 лет, скоро исчезнут с полок магазинов. Их заменят на менее экологически вредные приборы. Такие, которые будут служить дольше, а электроэнергии станут потреблять меньше. Специалисты утверждают, что это будут светодиодные лампы.

Как известно, светодиод – это полупроводниковый прибор, который, если через него пропускают электрический ток, испускает свет. При этом светоотдача для светодиода очень высока и превышает светоотдачу распространенных в настоящее время флуоресцентных источников освещения. По некоторым данным, потребление электрической энергии светодиодными источниками освещения составляет всего 15 процентов от энергопотребления традиционных ламп накаливания, что является хорошим показателем энергосбережения. Поскольку в светодиодах отсутствует нить накаливания, они гораздо более устойчивы к механическим нагрузкам и вибрации. Кроме того, светодиоды «долгоиграющие» источники света. Срок их службы – десятки и даже сотни тысяч часов. Это на два-три порядка выше длительности работы, как ламп накаливания, так и флуоресцентных ламп. Кроме того, светодиоды не содержат вредных элементов (ртути, фосфора), что облегчает их утилизацию.

Светодиодный светильник состоит из нескольких светодиодов, объединенных в одном корпусе. В том же корпусе находится электронный драйвер и преобразователь напряжения. Подобная конструкция определяет довольно высокую цену светодиодного светильника. Так светодиодные лампы Philips стоят в зависимости от мощности 20 – 60 долларов. Это на порядок выше стоимости ламп накаливания! Столь высокая цена, по мнению продавцов, будет компенсироваться длительным сроком работы светодиодных светильников. Кроме того, производители обещают, что по мере расширения продаж они смогут, расширив, производство, удешевить светодиодные светильники. Этим обещаниям следует, конечно, верить с осторожностью. Так же, как к обещаниям повысить срок службы осветительных приборов до двадцати лет. Трудно поверить, что лампочка, которую купят один раз, чтобы потом забыть дорогу в магазин, обрадует как производителей, так и продавцов.

Но в любом случае компания IKEA уже опубликовала сообщение о том, что продажа ламп накаливания в ее магазинах полностью прекратится к 2016 году. Начиная с этого времени, компания перейдет к продаже светильников, оснащенных только светодиодными лампами. По мнению компании, если миллион человек перейдет на более экономичное, светодиодное, освещение, это приведет к грандиозной экономии электроэнергии. Соответственно, электростанции снизят выброс в атмосферу углекислого газа. Специалисты компании посчитали, что это снижение эквивалентно посадке 17 миллионов деревьев. Или тому, что с автомобильных дорог исчезнут 6700 автомобилей. Оказывается, экономия экологически оправдана.

Домофонная компания работает на рынке энергосбережения, в частности с системой управление освещением.

© Domofon.rosinka.com

Как выбрать качественную лампу накаливания

Лампы накаливания являются наиболее распространённым источником света для бытовых помещений. Уже более ста лет назад промышленность освоила производство таких ламп. Однако всемирная проблема энергосбережения поставила под вопрос применение ламп накаливания ввиду их большой потребляемой мощности. Часть этой мощности попросту «греет воздух», что является недостатком ламп такого типа.

Европейские страны уже практически полностью отказались от производства ламп накаливания в пользу энергосберегающих ламп. Однако на территории бывшего СССР лампы накаливания имеют широкое распространение благодаря своей низкой стоимости и устойчивости к изменению напряжения. Кроме того лампы накаливания не содержат токсичных веществ и не требуют специальных мер по их утилизации.
Лампа накаливания состоит из металлического цоколя, контактных проводников, нити накаливания и стеклянной колбы, заполненной буферным газом. В качестве нити накаливания используют вольфрамовые нити или нити из сплава вольфрама и осмия. В соответствии с этим и необходимо производить выбор ламп накаливания.
Во-первых необходимо обратить внимание на размеры и форму колбы, а также контактные узлы. Современные светильники выпускаются под достаточно компактные лампы.

Размер цоколя лампы определяется размером патрона в светильнике. Кроме того лампы накаливания от разных производителей имеют свои конструктивные особенности в исполнении цоколя.

Размеры цоколя лампы стандартизированы. Наиболее часто применяются лампы с цоколем Е27, Е14, Е12 и Е10. Цифровое обозначение определяет диаметр резьбы цоколя в миллиметрах. Буква «Е» означает что это резьбовой цоколь (цоколь Эдисона). Кроме того лампы различают по типам контактных площадок. Тип «А» имеет наименьшую площадь соприкосновения, тип «С» – наибольшую
Следует обратить внимание на способ соединения внешнего контактного элемента с цоколем. Чаще всего применяют точечную контактную сварку (тип «В») и пайку (типы «А» и «С»).

При выборе лампы накаливания необходимо обращать внимание на способ крепления колбы к цоколю, а также крепление нити накаливания. Для соединения стеклянной колбы с металлическим цоколем применяют специальные мастики. При этом это соединение хорошо просматривается через колбу. Некачественная фиксация нити накала приводит к возрастанию переходного сопротивления в месте контакта и «перегорания» лампы.




Всего комментариев: 0


Что такое лампа накаливания и как она работает?

Вспомните, когда вы в последний раз были в магазине, покупая микроволновую печь или другой прибор, например холодильник или сушилку. Торговец, вероятно, рассказал о некоторых особенностях продукта. Они, вероятно, продемонстрировали, на что он способен, поговорили о ценах и обновлениях и опирались на свои обычные тезисы.

Наш технологически продвинутый день и век наполнили нашу жизнь множеством оборудования с функциональностью, которую большинство из нас, вероятно, не сможет объяснить в каких-либо деталях.Конечно, мы можем полистать приложения нашего iPhone и показать нашим бабушкам, как работают Instagram и FaceTime, но можем ли мы когда-нибудь объяснить технологический облик устройства?


Не всегда необходимо понимать основы этих вещей, но это может помочь нам лучше их использовать и принимать более обоснованные решения о покупке. Или, может быть, вам просто нравятся интересные факты и мелочи.

Здесь, в Regency, мы считаем очень важным, чтобы все наши сервисные группы понимали основы освещения.Мы начинаем обучение нашей сервисной команды с обсуждения самой основной идеи в мире освещения: как лампочка производит искусственный свет?

В этой статье я буду обсуждать технологию, которую используют лампы накаливания для создания искусственного света.

Что такое лампа накаливания?

По сути, лампа накаливания – это управляемый огонь на дисплее. Когда электрический ток соприкасается с основанием лампы, электричество входит и нагревает вольфрамовую нить накала, заключенную внутри.А когда нить накаливания нагревается, возникает «накал», то есть свет, производимый теплом. (Вы могли бы увидеть тот же эффект в горящем бревне или угле.)

Свет в лампе накаливания на самом деле является именно тем эффектом, который возникает в замкнутой, контролируемой среде. По мере того как нить продолжает гореть, частицы отлетают от нити. А когда частиц для сгорания больше не остается, лампочка перегорает, что обычно происходит через 800–1200 часов жизни лампы накаливания.

С лампами накаливания дело обстоит именно так: лампа накаливания – это огонь, а огонь производит больше, чем просто свет. Он также выделяет тепло. Поэтому, если вы не ищете «тепловую лампу», само тепло, производимое лампой накаливания, по своей природе является расточительным.

Лампы накаливания на самом деле излучают 90 процентов тепла и 10 процентов света. Если вы когда-либо касались зажженной лампы накаливания, вы испытали соотношение тепла и света 90/10. Эти лампочки горячие!

Где вы используете лампы накаливания?

Итак, если лампы накаливания неэффективны с точки зрения потребления энергии, есть ли для них рынок?

Вот три приложения, в которых могут хорошо работать лампы накаливания:

Жилой

Лампы накаливания – это самый «чистый» источник искусственного света.Это практически огонь, отображаемый в лампочке – никакого химического возгорания или ртути не требуется, а это значит, что качество света отличное.

В зависимости от цветовой палитры в вашем доме и ваших целей – энергоэффективность или качество света – лампы накаливания могут отлично подойти вам.

Специальное декоративное освещение

Возможно, у вас есть старинная люстра, украденная из самой съемочной площадки «Призрак оперы». КЛЛ со спиральной пружиной или даже некоторые светодиоды полностью убьют атмосферу и стиль такого светильника.А вот лампы накаливания с изогнутым наконечником идеально подойдут для этого.

Тепловые лампы

Как я упоминал ранее, лампы накаливания отлично выделяют тепло. Даже при наличии законодательства об энергоэффективности тепловые лампы по-прежнему широко используются в ресторанах и других сферах.

Лампа накаливания за и против

Если вы планируете использовать лампы накаливания, обратите внимание на некоторые плюсы и минусы.

Лампа накаливания Pro

  • Качество света

    Эти лампы максимально приближены к золотому стандарту (солнце).

  • Доступность

    Хотите остаться в рамках ежемесячного бюджета на лампочки? Вставьте несколько ламп накаливания в розетки и позвольте кому-нибудь позаботиться о счетах за коммунальные услуги.

  • Aesthetics

    Даже сама светотехническая промышленность не может отрицать, что эстетика лампы накаливания трудно превзойти. Черт возьми, производители светодиодов потратили годы, просто пытаясь понять, как сделать светодиодную лампу, напоминающую классическую лампу накаливания.

  • Регулировка яркости

    Лампы накаливания также являются золотым стандартом регулировки яркости.Они не мерцают и не излучают хуже свет в сочетании с диммером, как некоторые продукты, использующие другие технологии освещения. Индустрия светодиодов работает сверхурочно, чтобы сделать что-то, что может тускнеть, как лампа накаливания.

Лампа накаливания минусы

  • Короткий срок службы

    Если ваш счет за техническое обслуживание освещения слишком велик, лампы накаливания не помогут. Вы будете заменять их каждые 3-5 месяцев, предполагая, что время работы составляет 8-10 часов в день.

  • Энергопотребление

    Как я сказал ранее, 90 процентов энергии, используемой для производства лампы накаливания, фактически преобразуется в тепло.А если вы не хотите, чтобы ваши розетки использовались одновременно в качестве обогревателей, вам придется увеличить счет за кондиционер, чтобы компенсировать коллективное тепло, излучаемое вашими лампами накаливания.

  • Ограничения опций

    По сравнению со светодиодами лампы накаливания очень ограничены по цветовой температуре, световому потоку, направленности и другим характеристикам, которые сегодня помогают настраивать освещение.

История лампы накаливания

Теперь, когда вы понимаете, как работают лампы накаливания, вы можете получить некоторый контекст и понять, откуда они взялись.

Вы, наверное, уже немного знаете. Или хотя бы имя.

Сколько вам было лет, когда вы впервые услышали о Томасе Эдисоне?

Изобретатель лампы накаливания – довольно знаковая историческая личность. Большинство из нас, вероятно, узнали его имя в начальной школе, но очень немногие из нас действительно понимают, как работает изобретение Эдисона – лампа накаливания. Надеюсь, наше краткое объяснение выше помогло вам в этом.

К счастью, из всех технологий освещения лампа накаливания определенно является самой простой.(Я не хочу преуменьшать значение наследия Эдисона. Я просто имею в виду, что лампа накаливания – самая легкая для понимания технология освещения.)

Лампочка Эдисона была впервые запатентована в 1879 году, но еще в 1802 году Хэмфри Дэви широко приписывали первый, демонстрирующий возможность электрического света. Углеродная дуговая лампа также появилась в Англии в 1830-х годах. Однако лампочки начала девятнадцатого века обладали проблемной неэффективностью – коротким сроком службы и низким потреблением энергии. Эти лампочки были прототипами. Таким образом, за годы, предшествовавшие регистрации Эдисона, ученые всего мира были сосредоточены на улучшении лампы и, в частности, ее нити.

Министерство энергетики хорошо справляется, рассказывая следующую часть истории на своем веб-сайте:


Когда Эдисон и его исследователи из Менло-Парка вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала – сначала тестировали углерод, затем платину, прежде чем, наконец, вернуться к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с обугленной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов – эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал более совершенный вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (который сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, которые получили патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. Были споры о том, нарушают ли патенты Эдисона на лампочки патенты этих других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company – компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мена – и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свана и образовала Ediswan в Англии.)


В последние годы использование ламп накаливания было в значительной степени прекращено, как мы пишем в нашем посте: «Действительно ли произошел отказ лампы накаливания?»

Но в последнее время некоторые физики из Массачусетского технологического института, возможно, обнаружили инновация, которая могла бы спасти лампу накаливания, сделав технологию даже более эффективной, чем светодиодная.

В то время как обычная лампа накаливания сегодня стала намного более эффективной, чем лампа Эдисона, благодаря серии инноваций она изо всех сил пытается выжить в современном мире, стремящемся к энергоэффективности. Компактные люминесцентные и светодиодные осветительные приборы вытеснили значительную часть рынка ламп накаливания, и многие отраслевые эксперты считают, что эта тенденция сохранится.

Галогенная лампа

по сравнению с лампой накаливания

Галогенная лампа против лампы накаливания

Обычная лампа накаливания существует уже много лет и зарекомендовала себя как надежная осветительная техника.Галогенная лампа – особая тип лампы накаливания, который часто используется для прожекторов, прожекторов и лампы для чтения. Вот сравнение этих двух световых технологий.

Галогенная лампа

Галогенная лампа – это особый тип лампы накаливания, в которой газообразный галоген, такой как йод или бром, добавляется к инертному наполняющему газу внутри лампочка. Галоген – ключ к продлению срока службы лампы. Галогенные лампы имеют более высокое давление газа и работают при более высокой температуре, чем безгалогенные лампы.

Галогенные лампы меньше и имеют более толстые стенки, чем негалогенные. лампы накаливания сопоставимой мощности. Форма луковиц обычно трубчатая. а иногда шаровидный.

Лампа накаливания

Лампа накаливания состоит из спиральной вольфрамовой проволоки. внутри стеклянной колбы. Когда электрический ток проходит через нить накала, она нагревается до высокой температуры, пока не начнет светиться, тем самым производя свет. Колба заполнена инертным газом, обычно аргоном, чтобы предотвратить горение и замедление испарения вольфрамовой нити.

Лампы накаливания – самые распространенные из источников света, и их легко найти в различных стилях и мощности. Мощность большинства ламп для домашнего использования составляет от 15 до 150 Вт и обычно составляет 750 или 1000 часов.

Качество света

Галогенные лампы излучают более яркий и белый свет, чем негалогенные лампы. Этот делает их популярными для освещения дисплеев, потому что цвета кажутся более яркими. Много также обнаружили, что яркий свет галогенной лампы снижает утомляемость глаз, когда чтение.Галогенные лампы предпочтительнее негалогенных ламп накаливания для прожекторы и прожекторы, потому что они ярче, энергоэффективнее и длиться дольше.

Негалогенные лампы накаливания имеют более мягкий желтый цвет, чем их галогенные братья. Это делает их лучшим выбором для декоративного освещения и общего целевое освещение спален и других жилых помещений. Многие находят галогены свет, чтобы быть слишком резким в таких применениях.

Энергоэффективность

В ходе испытаний Калифорнийская энергетическая комиссия обнаружила галогены, которые потребляют до 20 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания.И есть новый конструкция галогенной лампы, которая до 30 процентов более энергоэффективна, чем обычная лампа накаливания. Однако ни один из типов света не обладает большой энергией. эффективен по сравнению с современными компактными люминесцентными или светодиодными лампами технологии.

Срок службы

Галогенные лампы служат примерно в два раза дольше обычных лампы накаливания сопоставимой мощности и цветовой температуры благодаря регенеративные свойства газообразного галогена. Как и обычная лампа, вольфрамовая нить испаряется, когда горит свет, но вместо того, чтобы быть осажденные на внутренней поверхности колбы, частицы вольфрама соединяются с газообразный галоген и повторно осаждаются на нити накала.Это задерживает обе нити накала. выход из строя из-за истончения вольфрама, а также потемнения колбы.

Галогенная лампа может быть сконструирована таким образом, чтобы соответствовать сроку службы обычной лампа накаливания сопоставимой мощности, но будет работать с более высокой нитью накала температуры с большей яркостью и эффективностью.

Стоимость

Поскольку галогенные лампы дороже в производстве, они значительно дороже. дороже негалогенных ламп накаливания сопоставимой мощности. А 4x разница в цене не редкость.

Меры безопасности

Галогенные лампы горячее обычных ламп накаливания, поэтому решетки, решетки и кожухи часто используются для уменьшения опасности возгорания и ожогов. Хотя обычные лампы накаливания не нагреваются так же горячо, как галогенные лампы, им обычно не хватает защитных кожухов, используемых для защиты галогенных ламп. Для по этой причине важно не допускать контакта лампы с кожей, тканью и другими предметами. легковоспламеняющиеся материалы.


Как работает галогенная лампа?

Начнем с обычной электрической лампочки, такой как обычная бытовая лампа.Обычная лампочка представляет собой довольно большой тонкий корпус из матового стекла. Внутри стекла находится газ, например аргон и / или азот. В центре лампы находится вольфрамовая нить накала. Электричество нагревает эту нить примерно до 4500 градусов по Фаренгейту (2500 градусов по Цельсию). Как и любой горячий металл, вольфрам при этом нагревается добела и излучает большое количество видимого света в процессе, называемом накаливанием . См. “Как работают газовые фонари” для получения дополнительной информации о накаливании.

Обычная лампочка не очень эффективна, и ее срок службы составляет от 750 до 1000 часов при нормальном использовании.Он не очень эффективен, потому что в процессе излучения света он также излучает огромное количество инфракрасного тепла – гораздо больше тепла, чем света. Поскольку цель лампочки – генерировать свет, тепло тратится впустую. Это длится недолго, потому что вольфрам в нити накала испаряется и осаждается на стекле. В конце концов, тонкое пятно на нити накала приводит к ее разрыву, и колба «перегорает».

В галогенной лампе также используется вольфрамовая нить накала, но она заключена в кварцевый колпак гораздо меньшего размера.Поскольку конверт расположен так близко к нити накала, он расплавился бы, если бы был сделан из стекла. Газ внутри оболочки тоже другой – он состоит из газа из группы галогенов . Эти газы обладают очень интересным свойством: они соединяются с парами вольфрама. Если температура достаточно высока, газообразный галоген будет соединяться с атомами вольфрама, когда они испаряются, и повторно осаждаются на нити накала. Этот процесс переработки позволяет нити служить намного дольше. Кроме того, теперь можно нагревать нить накаливания сильнее, что означает, что вы получаете больше света на единицу энергии.Однако вы все равно получаете много тепла; и поскольку кварцевая оболочка расположена так близко к нити накала, она на очень горячая на по сравнению с обычной лампочкой.

Электрический мир вообще: лампа накаливания

Накаливание – это излучение света (видимое электромагнитное излучение) от горячего тела из-за его температуры. Термин происходит от глагола накаливать, светиться белым.
На практике большинство тел начинают заметно светиться в темноте при температуре около 400 ° C (около 670K).Их накал не является строго нулевым ниже этой температуры, но он слишком слаб в видимом спектре, чтобы быть видимым.
Накаление теоретически совершенно черного объекта известно как излучение черного тела, которое описывается относительно простыми математическими уравнениями. Для черного тела распределение излучения энергии по электромагнитному спектру описывается законом Планка. Полная мощность, излучаемая излучением черного тела, определяется законом Стефана – Больцмана.Закон смещения Вина предсказывает длину волны пикового излучения.
Накаливание возникает в лампах накаливания, потому что нить накала сопротивляется потоку электронов. Это сопротивление нагревает нить до температуры, при которой часть излучения попадает в видимый спектр. Однако большая часть излучения излучается в невидимой инфракрасной части спектра, поэтому лампы накаливания неэффективны.
Люминесцентные лампы работают не за счет накаливания, а за счет комбинации термоэлектронной эмиссии и возбуждения атомов из-за столкновения с электронами высокой энергии.В лампе накаливания могут участвовать только электроны в верхней части полосы. Хотя более высокие температуры могут повысить эффективность, в настоящее время нет материалов, способных выдерживать такие температуры, которые были бы подходящими для использования в люминесцентных лампах.
Лампа накаливания: –
Лампа накаливания, лампа накаливания или шар накаливания – это источник электрического света, работающий за счет накаливания (общий термин для теплового излучения света, который включает простой случай излучения черного тела) .Электрический ток проходит через тонкую нить накала, нагревая ее до тех пор, пока она не станет светиться. Закрытая стеклянная колба предотвращает попадание кислорода воздуха на горячую нить накала, которая в противном случае быстро разрушилась бы в результате окисления. Лампы накаливания также иногда называют электрическими лампами, этот термин также применяется к оригинальным дуговым лампам.
Лампы накаливания производятся в широком диапазоне размеров и напряжений, от 1,5 вольт до примерно 300 вольт. Они не требуют внешнего регулирующего оборудования, имеют низкую стоимость производства и хорошо работают как на переменном, так и на постоянном токе.В результате лампа накаливания широко используется в домашнем и коммерческом освещении, в переносном освещении, таком как настольные лампы, некоторые автомобильные фары и электрические фонарики, а также для декоративного и рекламного освещения.
В некоторых сферах применения лампы накаливания используется выделяемое тепло, например, в инкубаторах, инкубаториях для птицы, обогревателях резервуаров для рептилий, инфракрасном обогреве для промышленных процессов нагрева и сушки, а также в игрушке Easy-Bake Oven. В холодную погоду тепло от ламп накаливания способствует обогреву здания, но в жарком климате потери в лампах увеличивают энергию, используемую системами кондиционирования воздуха.
Лампы накаливания постепенно заменяются во многих сферах применения другими типами электрического света, такими как (компактные) люминесцентные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности, светоизлучающие диоды (СИД) и другие устройства. Эти новые технологии дают больше видимого света при том же количестве потребляемой электроэнергии и часто выделяют гораздо меньше тепла. Некоторые юрисдикции, такие как Европейский Союз, находятся в процессе постепенного отказа от использования ламп накаливания в пользу более энергоэффективного освещения.
История создания лампы накаливания: –
При ответе на вопрос «Кто изобрел лампу накаливания?» историки Роберт Фридель и Пол Исраэль [1] перечисляют 22 изобретателя ламп накаливания до Джозефа Уилсона Свона и Томаса Эдисона. Они пришли к выводу, что версия Эдисона смогла превзойти другие из-за комбинации трех факторов: эффективного материала накаливания, более высокого вакуума, чем другие, и лампы с высоким сопротивлением, которая делала распределение энергии от централизованного источника экономически целесообразным.
Другой историк, Томас Хьюз, объяснил успех Эдисона тем, что он изобрел целую интегрированную систему электрического освещения. «Лампа была маленьким компонентом в его системе электрического освещения, и для ее эффективного функционирования она была не более критичной, чем генератор Эдисона Джамбо, магистраль Эдисона и фидер, а также система параллельного распределения. Другие изобретатели с генераторами и лампами накаливания, и с сопоставимой изобретательностью и совершенством, давно забыты, потому что их создатели не руководили их внедрением в систему освещения.
Конструкция: – Лампы накаливания состоят из стеклянного корпуса (колбы или колбы) с нитью из вольфрамовой проволоки внутри колбы, через которую проходит электрический ток. Контактные провода и основание с двумя (или более) проводниками обеспечивают электрические соединения с нитью накала. Лампы накаливания обычно содержат стержень или стеклянную опору, прикрепленную к основанию лампы, что позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек газа / воздуха. Маленькие провода, встроенные в стержень, в свою очередь, поддерживают нить накала и / или ее выводные провода.Колба заполнена инертным газом, например аргоном, чтобы уменьшить испарение нити.
Электрический ток обычно нагревает нить до температуры от 2000 K до 3300 K (около 3100-5400 ° F), что намного ниже точки плавления вольфрама, равной 3695 K (6192 ° F). Температура нити накала зависит от типа, формы, размера и величины потребляемого тока. Нагретая нить накала излучает свет, близкий к непрерывному спектру. Полезной частью излучаемой энергии является видимый свет, но большая часть энергии выделяется в виде тепла в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.
Трехходовые лампочки имеют в основании две нити накала и три токопроводящих контакта. Нити имеют общую основу, и их можно зажигать по отдельности или вместе. Общие значения мощности включают 30-70-100, 50-100-150 и 100-200-300, причем первые два числа относятся к отдельным нитям нити, а третье – к объединенной мощности.
В то время как большинство лампочек имеют прозрачное или матовое стекло, также производятся и другие виды ламп, в том числе различные цвета, используемые для огней елки и другого декоративного освещения.Стекло, содержащее неодим, иногда используется для получения более естественного света.
Нить накала: – Первые успешные нити накала лампочек были сделаны из углерода (из карбонизированной бумаги или бамбука), позже замененного на вольфрам. Для повышения эффективности лампы нить накала обычно состоит из катушек из тонкой проволоки, также известной как «спиральная катушка». Для 60-ваттной 120-вольтовой лампы длина развертки вольфрамовой нити обычно составляет 22,8 дюйма или 580 мм [24], а диаметр нити равен 0.0018 дюймов (0,045 мм). Преимущество спиральной катушки заключается в том, что испарение вольфрамовой нити происходит со скоростью вольфрамового цилиндра, имеющего диаметр, равный диаметру спиральной катушки. Из-за того, что катушки создают зазоры, такая нить имеет меньшую площадь поверхности, чем воспринимаемая площадь поверхности нити, и поэтому испарение уменьшается. Если затем нить накалить нагреется, чтобы вернуть испарение с той же скоростью, полученная нить станет более эффективным источником света.
В лампах используются нити накаливания разных форм с разными характеристиками.Производители обозначают типы такими кодами, как C-6, CC-6, C-2V, CC-2V, C-8, CC-88, C-2F, CC-2F, C-Bar, C-Bar-6, C-8I, C-2R, CC-2R и Axial.

ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ – Amglo

Галогенная вольфрамовая, кварц-галогенная или алюмосиликатно-галогенная лампа – это лампа накаливания, состоящая из вольфрамовой нити накала, запаянной в прозрачную оболочку, заполненную смесью инертного газа и небольшого количества галогена.Комбинация газообразного галогена и вольфрамовой нити создает галогенный цикл. Это химическая реакция, при которой испаренный вольфрам снова осаждается на нити, увеличивая срок ее службы и сохраняя прозрачность оболочки. Это позволяет нити накаливания работать при более высокой температуре, чем стандартная лампа накаливания с аналогичной мощностью и сроком службы; это также дает свет с более высокой светоотдачей и цветовой температурой. Небольшие размеры галогенных ламп позволяют использовать их в компактных оптических светильниках.Маленькая стеклянная оболочка может быть заключена в гораздо большую внешнюю стеклянную колбу для более крупной упаковки; внешняя оболочка будет иметь гораздо более низкую и более безопасную температуру, а также защищает горячую лампу от вредного загрязнения и делает лампу механически более похожей на обычную лампу, которую она может заменить.

Галогенные лампы излучают непрерывный спектр света от ближнего ультрафиолета до инфракрасного. Поскольку нить накала лампы может работать при более высокой температуре, чем негалогенная лампа, спектр смещается в сторону синего цвета, производя свет с более высокой эффективной цветовой температурой и более высокой энергоэффективностью.Это делает галогенные лампы единственным вариантом для потребительских источников света со спектром излучения черного тела, подобным спектру излучения Солнца, и наиболее подходящим для глаз. В качестве альтернативы можно использовать многокомпонентные очки с естественным УФ-блоком. Эти стекла принадлежат к семейству алюмосиликатных стекол.

Amglo использует запатентованные технологии настройки вольфрамовой нити накаливания, которые обеспечивают увеличенный срок службы лампы и исключительную долговечность. Процесс строго контролируется тепловизионными камерами, чтобы обеспечить оптимальное время схватывания.Amglo производит галогенные лампы различных стилей, включая лампы PAR и миниатюрные.

Лампа накаливания – История ламп накаливания – Сопротивление, нить накала, электричество и ток

В 1802 году сэр Хамфри Дэви показал, что электричество , проходящее через тонкие полоски металла , может нагреть их до температуры, достаточно высокой, чтобы они испускали свет; это основной принцип, по которому работают все лампы накаливания.В 1820 году Де Ла Рю продемонстрировал лампу, сделанную из спиральной платиновой проволоки в стеклянной трубке с латунными заглушками. Когда ток был включен, электричество проходило через заглушки и через провод (нить). Проволока была нагрета своим сопротивлением току до тех пор, пока не загорелась добела, давая свет. С этого времени до 1870-х годов хрупкие лампы были ненадежными, недолговечными и дорогими в эксплуатации. Срок службы был коротким, потому что нить накала сгорала на воздухе. Чтобы сократить срок службы, первые разработчики использовали толстые нити с низким сопротивлением, но для их нагрева до накала требовались большие токи, а создание больших токов было дорогостоящим.

Томас Эдисон известен как «изобретатель лампочки», но на самом деле он был лишь одним из нескольких исследователей, создавших первые электрические лампы накаливания в 1870-х годах. В число этих исследователей входят Джозеф Свон, Фредерик ДеМойлинс и Сент-Джордж Лейн-Фокс в Англии, а также Мозес Фармер, Хирам Максим и Уильям Сойер в Соединенных Штатах.

Вклад Эдисона заключался в понимании необходимых электрических свойств ламп. Он знал, что для того, чтобы лампы были практичными, необходима система подачи электричества; что он должен быть спроектирован так, чтобы лампы работали параллельно , а не последовательно; и что нить накала лампы должна иметь высокое, а не низкое сопротивление.Поскольку напряжение в цепи равно току, умноженному на сопротивление, можно уменьшить величину тока, увеличив сопротивление нагрузки. Увеличение сопротивления также уменьшает количество энергии , необходимое для нагрева нити до накала.

Эдисон заменил низкоомные углеродные нити или платиновые нити на высокопрочные углеродные нити. У этой лампы были электрические контакты, соединенные с хлопковой нитью , которая была обожжена до обугливания (карбонизирована) и помещена в стеклянный контейнер с откачанным воздухом.Вакуум , производимый насосом, разработанным всего десятью годами ранее Германом Шпренгелем, значительно увеличил срок службы нити накала. Первая практическая версия электрической лампочки была зажжена 19 октября 1879 года, она горела 40 часов и давала 1,4 люмен на ватт электроэнергии.

Неэлектрическая лампа накаливания, которая до сих пор используется, – это горелка Вельсбаха, которую обычно можно увидеть в фонарях для кемпинга. Эта горелка, изобретенная в 1886 году Карлом Ауэром, бароном фон Вельсбахом, состоит из мантии, сделанной из трикотажного хлопка, пропитанного оксидами (первоначально использовались нитраты), который сжигается дотла при первом зажигании.Пепел сохраняет свою форму и становится раскаленным, когда помещается над пламенем, и он намного ярче, чем само пламя.


Лампа накаливания – Academic Kids

От академических детей

(Перенаправлен с лампочки)

Лампа накаливания (архаично известная как электрическая лампа ) использует светящуюся проволочную нить, нагретую до белого цвета за счет электрического сопротивления, для генерации света (процесс, известный как тепловое излучение или накаливание).Колба представляет собой стеклянный кожух, который удерживает нить накала в вакууме или в инертном газе низкого давления, или в газообразном галогене в случае кварцево-галогенных ламп (см. Ниже), чтобы предотвратить окисление нити при высоких температурах. В Австралии лампочку также называют световым шаром , но этот термин больше нигде не используется.

Из-за низкого КПД и желтоватого цвета он постепенно заменяется во многих приложениях люминесцентными лампами, газоразрядными лампами высокой интенсивности, светодиодами и другими устройствами.

История возникновения лампочки

Изобретение лампочки иногда приписывают Томасу Альве Эдисону, который внес вклад в его разработку, создав практичную и жизнеспособную электрическую лампу, и преуспел в маркетинге устройства, но сегодня хорошо известно, что Генрих Гбель создавал функциональные лампочки три десятилетия. ранее. Многие другие также внесли свой вклад в разработку действительно практичного устройства для производства электрического освещения.

В 1801 году английский химик сэр Хамфри Дэви заставил платиновые полоски светиться, пропустив через них электрический ток, но полоски испарялись слишком быстро, чтобы из них можно было сделать лампу.В 1809 году он создал первую дуговую лампу, которую он продемонстрировал Королевскому институту Великобритании в 1810 году, создав небольшую, но ослепляющую дугу между двумя угольными стержнями, соединенными с батареей.

В 1820 году британский ученый Уоррен Де ла Рю поместил платиновую катушку в вакуумированную трубку и пропустил через нее электрический ток. Конструкция была основана на концепции, согласно которой высокая температура плавления платины позволит ей работать при высоких температурах и что откачанная камера будет содержать меньше молекул газа, вступающих в реакцию с платиной, что увеличивает ее долговечность.Хотя это была эффективная конструкция, стоимость платины делала ее непрактичной для коммерческого использования.

В 1835 году Джеймс Боуман Линдси продемонстрировал постоянный электрический свет на публичном собрании в Данди. Он заявил, что может «читать книгу на расстоянии полутора футов». Однако, усовершенствовав устройство, к своему собственному удовлетворению, он обратился к проблеме беспроводного телеграфирования и больше не разрабатывал электрический свет.

В 1841 году Фредерик де Молейнс из Англии получил первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой использовался порошковый уголь, нагретый между двумя платиновыми проволоками.

В 1854 году немецкий изобретатель Генрих Гбель разработал первую «современную» лампочку: обугленную бамбуковую нить в вакуумной емкости для предотвращения окисления. В следующие пять лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампочкой. Его лампы прослужили до 400 часов. Он не сразу подал заявку на патент, но его приоритет был установлен в 1893 году.

Джозеф Уилсон Суон (1828-1914) был физиком и химиком, родившимся в Сандерленде, Англия. В 1850 году он начал работать с обугленными бумажными нитями в вакуумированной стеклянной колбе.К 1860 году он смог продемонстрировать работающее устройство, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричества привело к короткому сроку службы лампы и неэффективному освещению. К середине 1870-х годов стали доступны более совершенные насосы, и Свон вернулся к своим экспериментам. Свон получил британский патент на свое устройство в 1878 году. Свон сообщил об успехе Ньюкаслскому химическому обществу и на лекции в Ньюкасле в феврале 1879 года продемонстрировал рабочую лампу, в которой использовалась нить из углеродного волокна. Самой важной особенностью лампы Свана было то, что в вакуумной трубке было мало остаточного кислорода для воспламенения нити, что позволяло нити накаливать почти добела, не загораясь.С этого года он начал устанавливать лампочки в домах и достопримечательностях в Англии, а к началу 1880-х годов основал свою собственную компанию.

По другую сторону Атлантики также происходили параллельные разработки. 24 июля 1874 года медицинским электриком из Торонто Генри Вудвордом и его коллегой Мэтью Эвансом был подан канадский патент на Woodward and Evan’s Light, который был описан в патенте как «джентльмен», но на самом деле владелец отеля. Они построили свою лампу из угольного стержня определенной формы, помещенного между электродами в стеклянном шаре, заполненном азотом.Вудворд и Эванс сочли невозможным мобилизовать финансовую поддержку для разработки своего изобретения и в 1875 году Вудворд продал часть своего канадского патента Томасу Эдисону.

US223898 Электрическая лампа

Эдисон приобрел патент Вудворда и Эванса и поручил команде разработчиков поиск альтернативного материала нити. В конце концов он использовал углеродную нить, которая горела сорок часов (первое успешное испытание было 21 октября 1879 года; оно длилось 13,5 часов). Эдисон продолжал улучшать их конструкцию.Оригинальная спиральная углеродная нить показана и неоднократно упоминается в его первоначальном патенте на свет. К 1880 году у него было устройство, которое могло работать более 1200 часов с использованием бамбуковой нити, больше, чем 400 часов более ранней лампочки Генриха Гбеля.

В январе 1882 года Льюис Латимер получил патент на «Процесс производства углерода», усовершенствованный метод производства нитей для лампочек, который позволил получить лампы с более длительным сроком службы, чем метод Эдисона.

В Великобритании Свон подала на Эдисона в суд за нарушение патентных прав.Эдисон проиграл, и в рамках урегулирования спора Эдисон был вынужден нанять Свона в качестве партнера на его британских электромонтажных предприятиях. Компания называлась Edison and Swan United Electric Company. В конце концов, Эдисон приобрел всю долю Свона в компании. Свон продал свои патентные права в Соединенных Штатах Brush Electric Company в июне 1882 года.

Патентное ведомство США 8 октября 1883 г. постановило, что патенты Эдисона основаны на предшествующем уровне техники Уильяма Сойера и являются недействительными.Тяжба длилась несколько лет. В конце концов, 6 октября 1889 года судья постановил, что требование Эдисона об улучшении электрического освещения для «углеродной нити с высоким сопротивлением» было обоснованным. Исследование Роберта Конота «Полоса удачи» (1979) показывает, что Эдисон и его адвокаты скрывали важную информацию от судьи. Они вырезали из записной книжки 7-21 октября 1879 года раздел, который, возможно, решил судья, показал, что они просто расширяли работу Сойера (или Свона) с помощью угольных «горелок» или «стержней» в вакуумированной стеклянной колбе.

Эдисон и его команда нашли коммерчески пригодную нить (бамбук) только через 6 месяцев после того, как Эдисон подал заявку на патент. Слабая и короткоживущая (от 40 до 150 часов) углеродная нить была в конечном итоге заменена вольфрамовой нитью. В 1903 году Уиллис Уитнью изобрел нить, которая не окрашивала бы внутреннюю поверхность лампочки в черный цвет. Это была углеродная нить с металлическим покрытием. В 1906 году компания General Electric была первой, кто запатентовал метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания.Нити были дорогими, но к 1910 году Уильям Дэвид Кулидж (1873-1975) изобрел улучшенный метод изготовления вольфрамовых нитей. Вольфрамовая нить накаливания превзошла все другие типы нитей, и Кулидж позволил снизить затраты.

Одна из основных проблем стандартной электрической лампочки – испарение нити накала. Неизбежные колебания удельного сопротивления вдоль нити накала вызывают неравномерный нагрев с образованием «горячих точек» при более высоком удельном сопротивлении. Разбавление за счет испарения увеличивает удельное сопротивление.Но горячие точки испаряются быстрее, быстрее увеличивается их удельное сопротивление – положительная обратная связь, которая заканчивается знакомым крошечным разрывом в нити накала, которая в остальном выглядит здоровой. Ирвинг Ленгмюр предположил, что инертный газ вместо вакуума замедлит испарение и при этом предотвратит возгорание, поэтому обычные лампы накаливания теперь заполнены азотом, аргоном или криптоном.

Срок службы обычной лампы накаливания составляет около 1000 часов. См. Ниже раздел Напряжение, светоотдача и срок службы , где обсуждаются компромиссы, связанные с установкой срока службы лампы.

Галогенная лампа

Капсула галогенной лампы (в центре) со встроенным дихроичным отражателем. Эта интегрированная конструкция называется корпусом «MR16» (миниатюрный отражатель, 16 восьмых дюйма в диаметре). Часто в комплект входит постоянно интегрированный УФ-фильтр.

Проблема короткого срока службы лампы решена в галогенной лампе , заполненной газообразным галогеном, например йодом или бромом. Это создает равновесную реакцию, при которой испарившаяся нить накала химически повторно осаждается в горячих точках, предотвращая преждевременный выход лампы из строя.Это позволяет галогенным лампам работать при более высоких температурах, что приведет к недопустимо низкому сроку службы обычных ламп, что обеспечит большую яркость и эффективность.

Поскольку оболочка лампы должна быть очень горячей для того, чтобы это работало, оболочки сделаны из кварцевого стекла, а не из обычного стекла, которое при таких температурах может размягчиться и слишком сильно растекаться. Поэтому галогенные лампы иногда называют вольфрамовыми галогенными лампами, а иногда – кварцевыми галогенными лампами. Когда-то их называли кварцевыми йодными лампами.

Возможно, наиболее значительным побочным эффектом использования кварца вместо обычного стекла является то, что лампа становится источником УФ-В-света, поскольку кварц прозрачен для этого спектрального диапазона, а обычное стекло – нет. Одним из следствий этого является то, что от чрезмерного воздействия света кварцевой галогенной лампы можно получить солнечный ожог. Кварцевые галогенные лампы используются в некоторых научных приборах в качестве источников света УФ-В.

Поскольку кварц горячий и представляет опасность возгорания или ожога, а также из-за риска воздействия ультрафиолета, эти лампы обычно защищены фильтром из обычного стекла, которое, как отмечалось выше, поглощает большую часть ультрафиолетового излучения. B свет.

Кварцевое стекло может быть повреждено остатками от отпечатков пальцев. С этими лампочками следует обращаться, не касаясь кварцевой капсулы (самой лампочки). При прикосновении к кварцевой капсуле ее необходимо протереть спиртом.

Лампа накаливания до сих пор широко используется в домашних условиях и является основой большинства переносных осветительных приборов (например, некоторых автомобильных фар и электрических фонарей). Галогенные фары стали более распространенными в автомобильных фарах и в домашних условиях, особенно когда свет должен быть сконцентрирован в определенной точке.Флуоресцентный свет, однако, заменил лампочку во многих сферах применения благодаря ее более длительному сроку службы и энергоэффективности. Светодиодные фонари начинают все чаще использоваться дома и в автомобилях, заменяя лампы накаливания. В новых фарах используется высокоинтенсивное газоразрядное освещение, такое как галогеноксид металла, которое выглядит пурпурным, а не желтоватым.

Стандартная арматура

Большинство бытовых и промышленных лампочек имеют стандартные фитинги, совместимые со стандартными патронами.Самые распространенные виды фитингов:

  • MES или средний винт Эдисона (он же E26), используемый в США и Японии для большинства ламп на 120 и 100 вольт
  • BC или двухконтактный байонетный колпачок, используемый в Великобритании, Ирландии и Австралии для большинства сетевых ламп на 240 В (хотя MES также распространен в Великобритании)
  • Резьбовые соединения E14 / E27, используемые в континентальной Европе. (E27 очень похож на MES, но не идентичен.)

В каждом обозначении буква E обозначает Эдисона, создавшего лампу с винтовым цоколем, а число указано в миллиметрах.(Это верно даже в Соединенных Штатах, где другие обозначения диаметра колбы по-прежнему указываются в восьмых долях дюйма). В Северной Америке существует четыре стандартных размера ввинчиваемых патронов, используемых для ламп линейного напряжения. : канделябры (E12), промежуточные (E17), средние или стандартные (E26) и моголь (E39). В континентальной Европе они немного отличаются: канделябры (E10 или E11), промежуточные (E14), средние или стандартные (E27) и моголь (E40). Есть также редкий “средний” размер (E29) и очень миниатюрный размер (E5), обычно используемый только для приложений с низким напряжением, таких как аккумулятор.Байонетные лампы имеют аналогичные размеры и обозначаются буквой B.

Галогенные лампы часто входят в одну из этих стандартных ламп, но также бывают со штыревыми цоколями. Им присвоено обозначение G, где число представляет собой межцентровое расстояние в миллиметрах.

КПД

Световая отдача определяется как отношение светового потока к общему излучаемому потоку и измеряется в люменах на ватт (лм / Вт) или в процентах от 683 лм / Вт, эффективность монохроматического источника с длиной волны 555 нм ( желто-зеленый цвет, к которому человеческий глаз наиболее чувствителен).

Другой показатель, общая световая отдача , определяется как отношение светового потока к общей подводимой энергии. Это меньше или равно световой отдаче.

Категория Тип лм / Вт%
Лампа накаливания Вольфрамовая лампа накаливания 40 Вт 12,6 6 1,9%
60 Вт лампа накаливания вольфрама 14.5 6 2,1%
Вольфрамовая лампа накаливания 100 Вт 17,5 6 2,6%
стекло галогенное 16 2,3%
кварцевый галоген 24 3,5%
вольфрам-галоген 18-25 5 2,6% -3,6%
высокотемпературная лампа накаливания 35 2 5.14%
Флуоресцентный Двухтрубная люминесцентная лампа мощностью 13 Вт 56,3 1 8,2%
компактный люминесцентный 45-60 3 6,6% -8,8%
Светодиод белый светодиод (малой мощности) 15-42 5 2,2% -6,2%
белый светодиод (высокая мощность) 26-60 5 3.8% -8,8%
белый светодиод (прототипы) 60-100 5 8,8% -14,7%
Дуговая лампа дуговая ксеноновая лампа 30-150 4 4,4% -22%
дуговая ртутно-ксеноновая лампа 50-55 4 7,3% -8%
Радиаторы Ideal Радиатор идеальный черный при 4000 К 47,5 7 7% 7
Радиатор для идеального черного тела при 7000 К 95 2 14% 7
источник идеального белого света 242.5 2 36%
монохроматический источник 556 нм 680 6 100%

Примечание 1: http://www.dgs.state.md.us/lighting/faqs.html Примечание 2: http://freespace.virgin.net/tom.baldwin/bulbguide.html Примечание 3: http://www.coffj.com/veg1/lamp.htm Примечание 4: http://www.pti-nj.com/obb_lamps.html Примечание 5: http://members.misty.com/don/led.html Примечание 6: http://physics.ccri.cc.ri.us/keefe/light.htm Примечание 7: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Blackbodyvisiblerp.png

Мощность

Лампы накаливания обычно продаются в зависимости от потребляемой электроэнергии. Он измеряется в ваттах и ​​зависит главным образом от сопротивления нити накала, которое, в свою очередь, зависит главным образом от длины, толщины и материала нити. Среднестатистическому потребителю трудно предсказать светоотдачу лампы с учетом потребляемой мощности, но можно с уверенностью предположить, что для двух ламп одного типа лампа с большей мощностью ярче.Фактические значения светоотдачи указаны в люменах, однако большинство покупателей не проверяют это. Некоторые производители занимаются обманчивой рекламой, так что заявленный «долгий» срок службы лампы достигается при нормальном домашнем напряжении, но световой поток достигается только при более высоком напряжении, которого обычно не существует, например, 130 вольт в Соединенных Штатах.

В таблице ниже показана приблизительная типичная мощность (в люменах) стандартных ламп накаливания при различной мощности:

Мощность (Вт) Свет
Мощность (лм)
15 100
25 200
34350
40 500
52 700
60 850
67 1000
75 1200
90 1450
100 1700
135 2350
150 2850
200 3900
300 6200

Лампочки на 34, 52, 67, 90 и 135 Вт предназначены для работы при напряжении 130 В.

Тепло

Компактная люминесцентная лампа

Большинство ламп накаливания тратят около 90% потребляемой энергии на тепло.

Люминесцентная лампа, которая примерно в четыре раза эффективнее (около 40%), чем лампа накаливания (около 10%), будет выделять одну шестую тепла, если предположить, что уровни света от обоих источников одинаковы. Это одна из причин, почему люминесцентное освещение так популярно в коммерческих помещениях, поскольку оно также снижает потребность в кондиционировании воздуха летом.Компактные люминесцентные лампы со встроенным балластом ввинчиваются непосредственно в стандартные розетки, позволяя лампе мощностью 26 Вт заменить лампу накаливания на 100 Вт, при этом вырабатывая около 11 Вт в качестве света и только около 15 Вт (против 90) в качестве тепла.

Качественные галогенные лампы накаливания имеют КПД около 15%, что, хотя и крайне низкое, позволяет лампе мощностью 60 Вт обеспечивать почти столько же света (а 75 Вт – даже больше), чем негалогеновую лампу мощностью 100 Вт. Тем не менее, маленькие галогенные лампы часто по-прежнему имеют высокую мощность, что приводит к их сильному нагреву.Это связано как с тем, что тепло больше сосредоточено на меньшей поверхности колбы, так и с тем, что эта поверхность находится ближе к нити накала. Эта высокая температура имеет важное значение для их длительного срока службы (см. Выше раздел о галогенных лампах). Если они не защищены, они могут вызвать возгорание намного легче, чем обычная лампа накаливания, которая может только опалить такие вещи, как драпировка. Большинство правил техники безопасности требуют, чтобы эти лампы были защищены решеткой или решеткой либо стеклянным и металлическим корпусом светильника. Лампы мощностью более 300 Вт обычно запрещены для использования в помещениях.

Напряжение, светоотдача и срок службы

Лампы накаливания очень чувствительны к изменению напряжения питания. Эти характеристики имеют большое практическое и экономическое значение. Для напряжения питания V,

  • Световой выход приблизительно пропорционален V 3,4
  • Энергопотребление приблизительно пропорционально V 1,6
  • Срок службы приблизительно равен обратно пропорционален V 16
  • Цветовая температура примерно пропорционален V 0.42

Это означает, что снижение рабочего напряжения на 5% удвоит срок службы лампы за счет снижения ее светоотдачи на 20%. Это может быть очень приемлемым компромиссом для лампочки, которая находится в труднодоступном месте (например, светофоры или светильники, подвешенные к высоким потолкам). Так называемые «долговечные» лампы – это просто лампы, в которых разработан этот компромисс.

Согласно приведенным выше соотношениям (которые, вероятно, не точны для таких экстремальных отклонений от номинальных значений), эксплуатация лампы мощностью 100 Вт, 1000 часов и 1700 люмен при половинном напряжении продлит ее срок службы примерно до 65000000 часов или более 7000 лет – в то время как снижение светоотдачи до 160 люмен, что примерно соответствует нормальной 15-ваттной лампочке.В Книге рекордов Гиннеса говорится, что в пожарной части в Ливерморе, Калифорния, есть электрическая лампочка, которая, как говорят, непрерывно горела более века с 1901 года (предположительно, не считая отключения электроэнергии). Однако мощность лампы составляет всего 4 Вт. Похожую историю можно рассказать о 40-ваттной лампочке в Техасе, которая освещается с 21 сентября 1908 года. Когда-то она находилась в оперном театре, где известные знаменитости останавливались, чтобы полюбоваться ее светом, но теперь находится в местном музее.

В лампах для заливки света, используемых для фотографического освещения, компромисс идет в другом направлении. По сравнению с лампами общего назначения при той же мощности эти лампы излучают гораздо больше света и (что более важно) света с более высокой цветовой температурой за счет значительного сокращения срока службы (который может составлять всего 2 часа для типа P1. напольная лампа). Верхний предел температуры, при которой могут работать металлические лампы накаливания, – это температура плавления металла. Вольфрам – металл с самой высокой температурой плавления.Например, проекционная лампа со сроком службы 50 часов рассчитана на работу только на 50 C (90 F) ниже этой точки плавления.

Лампы также различаются по количеству опорных проводов, используемых для вольфрамовой нити накала. Каждая дополнительная опорная проволока делает нить механически прочнее, но отводит тепло от нити, создавая еще один компромисс между эффективностью и долгим сроком службы. Многие современные 120-вольтовые лампы не используют дополнительных опорных проводов, но лампы, предназначенные для «грубой эксплуатации», часто имеют несколько опорных проводов, а лампы, предназначенные для «вибрационной работы», могут иметь до пяти.Лампы, рассчитанные на низкое напряжение (например, 12 В), обычно имеют нити из гораздо более тяжелой проволоки и не требуют дополнительных опорных проводов.

См. Также

Внешние ссылки, ссылки, ресурсы

Шаблон: ArtificialLightSourcesca: Bombeta cs: Žrovka da: Gldelampe de: Glhlampe es: Lmpara incandescente fr: Классическая ампула накаливания это: Ljsapera это: Lampadina ad incandescenza nl: Gloeilamp ja: 電 球 нет: Glødelampe pl: arówka fi: Hehkulamppu sv: Gldlampa ж: 電 燈泡

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *