Лампа накаливания и её особенности

Лампа накаливания — это искусственный источник света, который во время работы выделяет много тепла. Внутри находится металлическая спираль, очень часто из тугоплавкого вольфрама. Этот элемент помещается в колбу, наполненную инертным газом, реже — пустую. Это наполнение предотвращает окисление металла. Такие лампы популярны благодаря невысокой цене.

Содержание: 1. Способ создания 2. Сфера использования 3. Характеристики 4. Типы ламп и их функциональное назначение 5. Достоинства и недостатки 6. Заключение

Путь создания

История этих ламп долгая и тернистая; в его создании принимали участие не один создатель. Вы можете разделить процесс создания на следующие этапы:

  1. Изобретение Лодыгина. Русский ученый открыл, как зажечь угольный стержень в безвоздушном стеклянном сосуде. Проблема была в том, что резьба стала быстро гореть. Вскоре именно он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым.
  2. Предоставлено Томасом Эдисоном. Ему удалось создать недорогую и относительно прочную модель такого светильника. Налажено потоковое производство, лампа может изготавливаться в требуемых объемах. Большую часть своей жизни он совершенствовал лампу, используя разные материалы для достижения наилучшего эффекта.

Со временем лампы стали заполняться инертными газами, что значительно увеличило срок службы.

Лампа накаливания и ее характеристики

Немногое изменилось с момента его создания

Сфера использования

Не так давно лампы накаливания присутствовали в самых разных сферах жизни, в быту и в бизнесе. Это связано с их простой установкой, эксплуатацией и обслуживанием. Используется в следующих областях:

  • Миниатюрные ЛН используются в фонариках, приборных весах.
  • Также существуют специальные лампы накаливания для автомобилей.
  • Устанавливается на поездах, кораблях и самолетах.
  • Общего назначения для внутреннего и наружного освещения в частных домах, квартирах, офисах.
  • Также есть переключение, маяк, кинопроекция.
  • Местное использование — для освещения рабочих мест.
  • Сверхминиатюрные элементы в отдельных медицинских приборах, панелях управления.

Лампа накаливания и ее характеристики

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию промышленного электрического и электронного оборудования Задайте вопрос специалисту Во многих сферах сегодня используются дешевые лампы, но интерес потребителей к использованию ЛН не уменьшается.

Характеристики

Лампы накаливания обладают следующими характеристиками:

  1. Потеря мощности. Это зависит от сферы использования, для бытовых целей используются лампы от 25 до 150 Вт, для других — до 1000 Вт.
  2. Нить нагревается до 2000-2800 градусов.
  3. Напряжение — 220-330 В.
  4. Световая отдача — 9-19 лм / 1Вт.
  5. Размеры розетки — E 14, E 27 и E 40, что соответствует 14, 27 и 40 мм. Базовый тип — резьбовой и фиксированный. Последний может быть одно- или двухконтактным.
  6. Ресурс работы 1000 часов при оптимальных условиях.
  7. При сгорании они выделяют много тепла и чувствительны к частым отключениям.
  8. По цене это самые доступные лампы, предлагаемые в магазинах.
  9. Средний вес — 15 г.

Лампа накаливания и ее характеристики

Характеристики ламп разной мощности

Принцип действия

Суть работы всех ЛН заключается в использовании принципа нагрева вещества при протекании через него тока. В этом случае после замыкания электрической цепи температура нити накала повышается. В результате активируется действие электромагнитного теплового излучения. Чтобы его видели люди, температура нагрева должна превышать 570 ⁰C — это начало красного свечения.

Внутри лампы нить накала нагревается до 2000–2800 ⁰C. При нагревании до такой температуры на воздухе вольфрам превращается в оксид: на нем образуется белый налет, затем в колбу закачивают нейтральные газы. На заре развития этой светотехники в лампочке создавали вакуум, сейчас это практикуется только для изделий минимальной мощности. Когда цоколь лампы ввинчивается в патрон и цепь замыкается, запускается процесс накаливания и светится.

Конструкция

Лампа накаливания и ее характеристики

Дизайн лампы накаливания

Устройство всех LN аналогично, они содержат:

  1. Рабочая часть — вольфрамовая проволока, намотанная по спирали. Удельное сопротивление этого металла в 3 раза больше, чем у меди. Вольфрам используется потому, что он тугоплавкий, а поперечное сечение нити можно уменьшить до минимально возможного. Это увеличивает электрическое сопротивление. Спираль получает энергию от электродов.
  2. Спираль удерживается элементами из молибдена. Он также является огнеупорным и имеет низкий коэффициент теплового расширения.
  3. Стеклянная колба. Внутри находится инертный газ, предотвращающий горение нити. Вот почему эти лампы не герметичны, это газ создает давление внутри колбы.
  4. Электроды подключаются к контактным элементам основания с помощью медных проводников.
  5. Цоколь / цоколь. Этот элемент присутствует во всех рассмотренных лампах, кроме специальных для автомобилей. Базовая резьба и размер могут отличаться.

Цоколь

Чаще всего у нас используются лампочки с резьбовым цоколем, их размеры стандартизированы. Для моделей, используемых в домашних условиях, требуются E 14, E 27 и E 40. Реже используются для таких беспроводных источников света, но они распространены в автомобильной промышленности.

Интересный! В Америке и Канаде используются разные стандарты базы / розетки из-за разного сетевого напряжения. Для них обычные размеры проводов в мм: 12, 17, 26 и 39. Когда размер цоколя отражается на лампочке, буква Е стоит перед цифрами, как и наша.

Лампа накаливания и ее характеристики

Основания для ламп накаливания

Маркировка

Разобраться в маркировке ламп накаливания несложно, основные обозначения, которые можно встретить:

  • Форма обозначена следующим образом: «А» — абажур, «Д» — декоративный, «Б» — витой.
  • Вторая часть маркировки расскажет о назначении лампочки. «Ж» — железнодорожный, «КМ» — коммутационный, «СМ» — для самолетов, «А» — для автомобилей, «ПЖ» — мощный фонарь для использования в проекторах.
  • Характеристики и свойства проекта. «B» обозначает LN аргона с двумя спиралями, «V» — содержание вакуума внутри, «G» — газ был закачан в лампу, «BK» — криптон с двумя спиралями, «ML» — молочный цвет баллон, «МТ» — непрозрачный, «О» — опал.
  • Первые цифры — это номинальное напряжение.

Коэффициент полезного действия и долговечность

Существенные недостатки таких ламп — недолгий срок службы и невысокий КПД. Под эффективностью мы понимаем взаимосвязь между мощностью и излучением, обнаруживаемым человеком. Напомним, что нить накаливания нагревается до 2700 К, в этом случае ее КПД составляет около 5%. Вся остальная энергия, которая, кстати, полностью трансформируется в излучение, приходится на невидимый для человека инфракрасный спектр. Мы воспринимаем это как тепло.

Теоретически можно повысить КПД до 20%, для этого следует увеличить температуру нити до 3400 К, полученный свет в этом случае будет в 2 раза ярче, однако срок службы сокращается на 95%.

При уменьшении мощности срок работы ламп накаливания может увеличиться в 5 и более раз. Снижение напряжения снижает КПД, но использование лампочки будет в 1000 раз дольше. Этот эффект используется для создания надежного моделирования освещения. Конечно, это возможно только при отсутствии критических требований к освещению.

Лампа накаливания и ее характеристики

Процесс истощения лампы накаливания

Виды ламп и их функциональное назначение

Ламп накаливания существует множество, их классифицируют по функциональному назначению и конструктивным особенностям.

Общего, местного предназначения

До 1970 года их называли обычным освещением. Эта группа наиболее распространена среди обычных LN. Раньше их успешно использовали как для общего, так и для декоративного освещения дома, офиса и других учреждений. На данный момент во многих странах, в том числе в России, их выпуск ограничен.

Что касается местных лампочек, то они такие же по конструкции, как и обычные, но рассчитаны на низкое рабочее напряжение. Их можно использовать в переносных переносных лампах, для освещения машин, верстаков и т.д.

Лампа накаливания и ее характеристики

Лампа общего назначения

Декоративные

Их главная особенность — луковица фигурная, размеры ее могут быть самыми разными, как и положение внутри нити. Такие модели сегодня пользуются большим спросом, но они не так сильно играют роль освещения, как мебель, особенно в проектах винтажного или ретро-дизайна. Внешний вид такой лампы очень оригинален.

Лампа накаливания и ее характеристики

Варианты декоративных светильников

Иллюминационные

Их воздушный шар окрашен в разные цвета в зависимости от предполагаемого использования. Удобно оборудовать системами освещения. Краска в основном наносится внутри колбы, для этого используются неорганические пигменты. Гораздо реже такие лампы окрашивают снаружи. Мощность у них небольшая, колеблется в пределах 10-25 Вт. Они дают необходимый эффект только впервые, поэтому их цвет меняется, он теряет яркость.

Лампа накаливания и ее характеристики

Лампа освещения может быть разной мощности

Сигнальные

Они использовались в различных устройствах световой сигнализации. На данный момент в этом районе их заменяют светодиодные лампы.

Лампа накаливания и ее характеристики

Опция сигнальной лампы

Зеркальные

Колба такой лампы имеет специфическую форму, внутри покрыта тонким слоем алюминия. За счет этого создается зеркальный эффект, также присутствует прозрачная часть. Основная задача таких ламп — распределить световой поток так, чтобы он сконцентрировался в пределах определенной площади. Их удобно использовать в витринах магазинов, в торговых залах. Именно эти лампы используются для обогрева новорожденных цыплят и других животных.

Лампа накаливания и ее характеристики

Зеркальная лампа накаливания

Транспортные

Эта группа очень большая, используется в различных транспортных средствах, для фар или другого освещения. Обязательно:

  • Самолеты и вертолеты.
  • Мотоцикл.
  • Тракторы.
  • Автомобили.
  • Речные и морские корабли.

Такие лампы обладают рядом характеристик, в том числе:

  1. Большая сила.
  2. Устойчивый к вибрации.
  3. Специальные цоколи, благодаря которым можно быстро поменять неисправную лампу.
  4. Они рассчитаны на питание от электрической сети автомобиля.

Лампа накаливания и ее характеристики

Лампы накаливания

Двухнитевые

Это подвид специальных ламп накаливания, используемых в:

  • Железнодорожные светофоры. Здесь двухниточные лампы — это элемент безопасности и страховки, если одна перегорит, вторая сможет и дальше подавать сигнал.
  • Автомобили. Таким образом, фары могут иметь 2 нитки накала. Один из них уходит в ближний свет, второй — в дальний. Аналогичная ситуация и с задними фонарями, только есть отдельные резьбы для габаритов и стоп-сигналов.
  • Самолет. В некоторых моделях при посадке и рулении светятся.

Лампа накаливания и ее характеристики

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию промышленного электрического и электронного оборудования Спросите специалиста Есть и другие варианты ламп, например, с особым спектром излучения, нагрева, проекции и другие. Но сегодня их активно заменяют на другие типы лампочек.

Лампа накаливания и ее характеристики

Автомобильная лампа накаливания с двойной нитью накаливания

Преимущества и недостатки

Самые популярные в мире лампы имеют как преимущества, так и многие недостатки, особенно с развитием новых технологий освещения. Начать стоит с заслуги, точнее:

  • Они не требуют специальной утилизации, так как не содержат внутри токсичных компонентов. То есть они не причиняют вреда людям и другим живым существам.
  • Спектр прекрасно воспринимается человеческим глазом, его тип сплошной.
  • Индекс цветопередачи высокого уровня.
  • Они практически не страдают от перепадов напряжения в сети.
  • Нечувствительность к полярности — все равно будет работать.
  • Не требует времени на прогрев.
  • Создает минимальный уровень УФ-излучения по сравнению с другими современными лампочками.
  • Мерцание незаметно при работе от сети переменного тока.
  • Во время работы они не гудят и не создают радиопомех.
  • Доступная цена. На данный момент это самый дешевый вариант. Правда, это касается только затрат, а не счетов за электроэнергию.
  • Никакого дополнительного источника питания не требуется, что является большим преимуществом перед современными источниками света.
  • Широкий разброс напряжений от долей до сотен вольт.
  • Электронные диммеры можно использовать для контроля и экономии энергии.
  • Компактный размер.
  • Его можно использовать в любом температурном режиме, вне зависимости от его типа.

Лампа накаливания и ее характеристики

Основные плюсы и минусы

Дефекты:

  1. Низкая светоотдача и короткий срок эксплуатации — самые большие недостатки ламп накаливания.
  2. Зависимость качества светового потока от напряжения.
  3. Выработка огромного количества тепла.
  4. Они потребляют много электроэнергии.
  5. Опасность пожара. В зависимости от мощности лампочки окружающая поверхность нагревается до +330 ⁰C.
  6. Существует риск взрыва лампы и причинения травм.
  7. Хрупкость.

Вывод

Современные источники света активно заменяют лампы накаливания с их использованием в повседневной жизни и других отраслях промышленности. Их производство сокращается, но традиционные лампы по-прежнему популярны у многих потребителей.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания

Лампа накаливания и ее характеристики

0%

В чем недостаток включения лампы через диод?

Срок службы лампы сокращается. Лампа сильно мигает и гаснет. Увеличивается потребление энергии. Не правда!

Продолжать »

Чем заполнена колба лампы накаливания?

Инертный газ или вакуум — это зависит от конструкции. Инертный газ. Ничего, есть вакуум. Пары йода. Правильно! Не правда!

Продолжать »

В чем недостаток включения лампы через терморезистор?

Тусклый свет Сопротивление сильно нагревается Потребляет больше энергии Лампа мерцает Правильно! Не правда!

Продолжать »

В чем недостаток включения лампы через конденсатор?

Лампа мигает. Конденсатор очень горячий. Лампа тусклая. Правильно! Не правда!

Продолжать »

Почему чаще всего лампа сгорает в момент включения?

он миф. Лампы перегорают в любой момент. Из-за самоиндукции спирали на лампе появляется повышение напряжения. При зажигании по спирали течет очень большой ток. Истинный! Не правда!

Продолжать »

Почему колбу лампы накаливания делают из кварцевого стекла?

Чтобы колба не плавилась из-за горячей спирали, кварц лучше пропускает видимый свет, он не сделан из кварцевого стекла. Не правда!

Продолжить »Вы все знаете о лампах накаливания? Вы, кажется, ничего не знаете о лампах накаливания

Лампа накаливания и ее характеристики

Слабая, поговорите о лампах со знакомым электриком.

Лампа накаливания и ее характеристики

Неплохо, но что-то вы не поняли или еще не читали наши статьи?

Лампа накаливания и ее характеристики

Вы все знаете о лампах накаливания!

Лампа накаливания и ее характеристики

Поделитесь своими результатами:

Facebook VK Показать тестовый код для вставки Повторить тест!

Оцените статью
Добавить комментарий