Из чего состоит лампочка электрическая – принцип работы и потребление электрики

Из чего состоит лампа накаливания

Добрый день дорогие читатели! Сегодня мы узнаем из чего состоит лампа и как работает, многие задавались таким вопросом и я решил подробно описать это в своей очередной статье.

Итак, электрические лампы преобразуют электрическую энергию в световую. В быту широко применяются лампы накаливания. Они имеют простое устройство, стоят недорого, но неэкономичные. Только 2—3 % потребляемой электроэнергии расходуется на излучение света, а остальная превращается в тепло.

Рабочая часть накаливания — спираль (нить накала). Спираль представляет собой тоненькую металлическую пружинку, концы которой приварены к двум электродам. Электроды служат для подведения электрического тока. Один электрод соединен с цоколем и образует боковой контакт, другой присоединен к центральному контакту. Для поддержки спирали предназначены металлические проволочки — траверсы.

При работе спираль она нагревается почти до 2200 °С, поэтому ее изготовляют из тугоплавкого металла — вольфрама. Чтобы спираль не сгорела, ее помещают в стеклянную колбу, из которой откачан воздух. Колбы мощных ламп заполняют специальным газом, который не поддерживает горения (например, инертный газ криптон).

На колбе указаны ее рабочие параметры: рабочее напряжение и мощность. Вы уже знаете, что чем больше мощность, тем больше она потребляет электроэнергии и ярче светит.

Параметры лампы должны соответствовать параметрам электроарматуры.

Из чего состоит лампа накаливания:

1. Стеклянная колба
2. Вольфрамовая нить
3. Свинцовая проволка
4. Молибденовые держатели нити канала
5. Лопаточка
6. Биметаллическая проволка
7. Втулка плавной вставки
8. Плавная вставка
9. Замазка
10. Штенгель
11. Свинцовая проволка
12. Цоколь
13. Паянные контакты

Ниже расположено видео в котором подробно рассказано из чего состоит лампа, как делают лампы и как они работают.

Из чего состоит лампа видео и как ее делают видео

VN:F [1.9.22_1171]

Рейтинг 1.0/10 (1 голосов)

Поделитесь с друзьями:

world-mans.ru

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА — это… Что такое ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА?



ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА, устройство, состоящее из металлической нити, излучающей свет при нагревании электричеством до состояния НАКАЛА (когда она начинает светиться). Появление первой электрической лампы датируется 1860 г., когда Жозеф СВАН создал рабочую модель. В 1879 г. Томас Эдисон запатентовал в США усовершенствованное устройство. Современная электрическая лампа состоит из нити накала, заключенной в стеклянную колбу. Внутри колбы, в вакууме, находится БЛАГОРОДНЫЙ ГАЗ — аргон. Нить накала обычно делают из ВОЛЬФРАМА, т. к. он прочен на разрыв, обладает малой способностью к испарению и высокой эффективностью преобразования электрической энергии в свет (раскаляется до белого цвета). см. также ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СВЕТ.

На рисунке приведен простейший пример электрической цепи (1) — карманный фонарик. Источником энергии здесь служит батарейка (2). Переключатель (3), имеющий две позиции (включено — выключено), размыкает цепь, когда его ставят в позицию выключения. Когда переключатель находится е позиции включения, ток поступает на резистор (4) (в данном случае — электрическую лампочку), и возникает свет.

Электрическая лампа. Тепло, вырабатывающееся под воздействием электрического тока, является источником света в так называемой лампе накаливания. Так как пространство вокруг нити накала(2)заполняет благородный газ (1), она не окисляется при прохождении по ней тока и нагревается. Изготавливают ее из вольфрамового сплава, что делает ее одновременно механически сильной и жароустойчивой. Хотя нить накала исключительно тонка, она накаляется добела, когда по ней проходит ток. Нить накала поддерживают стеклянные столбики (3), через которые проходят соединительные провода. Весь прибор заключен в тонкую стеклянную оболочку (4). Только около 2% электроэнергии преобразуется в свет.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Смотреть что такое «ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА» в других словарях:

• Лампа — получить на Академике рабочий купон на скидку Искусница или выгодно лампа купить с бесплатной доставкой на распродаже в Искусница

• электрическая лампа — лампа Источник оптического излучения, создаваемого в результате преобразования электрической энергии. [ГОСТ 15049 81] Тематики лампы, светильники, приборы и комплексы световые Синонимы лампа …   Справочник технического переводчика

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА — искусственный источник света, в котором электрическая энергия преобразуется в энергию оптического излучения. Источником излучения в электрической лампе может быть нагретый до высокой температуры проводник, электрический разряд в газе или парах… …   Большой Энциклопедический словарь

• электрическая лампа — искусственный источник света, в котором электрическая энергия преобразуется в энергию оптического излучения. Источником излучения в электрической лампе может быть нагретый до высокой температуры проводник, электрический разряд в газе или парах… …   Энциклопедический словарь

• Электрическая лампа — ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 1. Электрическая лампа Лампа Источник оптического излучения, создаваемого в результате преобразования электрической энергии Источник: ГОСТ 15049 81: Лампы электрические. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• электрическая лампа — elektros lempa statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electric lamp vok. elektrische Lampe, f rus. электрическая лампа, f pranc. ampoule, f; lampe électrique, f …   Fizikos terminų žodynas

• Электрическая лампа — Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 мм Лампа накаливания  осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.… …   Википедия

• Электрическая лампа —         источник света (См. Источники света), в котором происходит преобразование электрической энергии в световую. Наиболее распространёнными Э. л. являются лампы накаливания (См. Лампа накаливания) и газоразрядные лампы (см. Газоразрядные… …   Большая советская энциклопедия

• электрическая лампа накаливания — электрическая лампа накаливания; лампа накаливания Проводниковый электровакуумный прибор, используемый в качестве источника излучения (обычно видимого света), возникающего при прохождении электрического тока через тело накала …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Электрическая лампа (Лампа) — English: Lamp Источник оптического излучения, создаваемого в результате преобразования электрической энергии (по ГОСТ 15049 81 СТ СЭВ 2737 80) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник …   Строительный словарь

• лампа накаливания — Электрическая лампа, в которой свет излучается телом, раскаленным в результате прохождения через него электрического тока. [ГОСТ 15049 81] Тематики лампы, светильники, приборы и комплексы световые EN bulbelectric incandescent lampfilament… …   Справочник технического переводчика

dic.academic.ru

Из чего сделана лампа накаливания | Крабовые ручки

Из каких материалов, веществ, химических элементов сделаны различные элементы «вакуумной» лампы накаливания? Вот из таких:

Из чего это сделано

1. Колба лампы сделана из силикатного стекла (не закалённого, не термостойкого, не кварцевого — из самого обычного). Стеклянная конструкция внутри лампы (состоит из штабика, тарелочки и штенгеля) сделана из такого же стекла. Силикатное стекло — сплав  кварцевого песка SiO₂, соды Na₂CO₃ и карбоната кальция CaCO₃, что в итоге даёт соединение состава Na ₂O·CaO·6SiO₂. Колба наполнена инетртным газом (чаще всего 86% аргона Ar и 14% азота N₂) или, если лампа маломощная, имеет внутри просто откаченный, разряженный воздух.
2. Нить накаливания сделана из вольфрама W. Не совсем чистого. С присадками (менее 1% в сумме) оксида кремния SiO₂, калия K, натрия Na, иногда оксида алюминия Al₂O₃.
3. Держатели нити накаливания сделаны из чистого молибдена Mo. Молибден сохраняет упругость при температуре близкой к температуре его плавления (2623°C = 2896 K, что как бы кстати немного выше 2700 K — температуры раскалённой вольфрамовой нити).
4. Электроды сделаны из никелированного железа (Fe, Ni). Железная проволока, покрытая никелем. Проверено. А вовсе не из чистого никеля, как написано везде в интернете.
5. Вводы (куски проволоки внутри стекла) сделаны из платинита. Платинит — сплав, состоящий из никеля Ni (42..46%), углерода C (0.15%), железа Fe (54..58%). Из платинита изготавливают биметаллические проволоки и ленты (снаружи — медь, в количестве 1/4 по массе от массы сердечника). Их также называют платинитом. Именно эта медь видится красной проволокой внутри стекла ламп. Платинит имеет такой же тепловой коэффициент линейного расширения, как у стекла, поэтому в этом месте при нагревании лампы ничего не трескается и проволока не выпадает из стекла.
6. Выводы сделаны из меди Cu, технической, неизвестной чистоты.
7. Один из выводов припаян к цоколю либо оловянно-свинцовым припоем  ПОС-40 (40% олова Sn, 60% свинца Pb), либо точечной контактной сваркой.
8. Цоколь сделан из оцинкованного железа. Цоколь приклеен к колбе мастикой следующего состава: смесь мраморного порошка, фенолформальдегидного лака, карбамида и уротропина. Сначала при нагревании эта смесь размягчается и прилипает к стеклу колбы и железу цоколя, затем, при дальнейшем нагревании до 240°C, затвердевает.
9. Изолятор между двумя контактами цоколя сделан из смальты — окрашенное (в данном случае чёрным пигментом-наполнителем) в массе стекло.
10. Контактная пластина (скорее полусфера, пупырышек) сделана либо из латуни, к которой второй вывод припаян оловянно-свинцовым припоем, либо из оцинкованного железа.

Полезные ссылки:

1. Устройство лампы накаливания — сатья на сайте artillum.ru.
2. Солнечный свет из Калашниково — репортаж с завода-производителя ламп накаливания.
3. Incandescent Lamps — про устройство таких лампочек, на английском языке.
4. Из чего сделана галогенная лампа — аналогичная текущей статья про галогенки.

Из чего сделана лампа накаливания

5 (100%) 21

almois.ru

Устройство энергосберегающей лампы для дома. Как устроена энергосберегающая лампа

Сегодня люди все чаще стали использовать в быту энергосберегающие лампы. Популярность этих ламп вызвана, прежде всего, их экономичным потреблением энергии. Ведь энергосберегающая лампа позволяет сэкономить деньги. В отличие от лампы накаливания ЭСЛ дает больший световой поток при меньшей потребляемой мощности.

Устанавливается энергосберегающая лампа в такой же патрон, что и обычная лампа накаливания. Достоинства ЭСЛ очевидны, в то время как недостатков практически нет. Поэтому неудивительно, что многие люди уже давно перешли на использование так называемых экономок вместо обычных лампочек накаливания.

Компактная энергосберегающая лампа является разновидностью люминесцентных ламп, уже ставших нам привычными. Данные ЭСЛ легко устанавливаются в патрон вместо лампы накаливания. В нашу жизнь уже прочно вошли лампы такого типа. И вскоре их будут называть не «энергосберегающими лампами», а просто «лампами».

Многие видят в работе этой лампы какую-то загадку, несмотря на всю простоту устройства. Рассмотрим устройство энергосберегающей лампы и попробуем разобраться в принципе ее работы.

Как устроена энергосберегающая лампа

Устройство практически всех энергосберегающих ламп одинаковое. В состав лампы входит несколько деталей. Газоразрядная трубка – это видимая часть лампы, излучающая свет. Газоразрядная трубка соединяется с корпусом. В корпусе находится внутренняя часть лампы, представляющая собой электронную схему пуска и питания. По-другому эту схему называют электронным балластом. Электронная схема выполняет задачу зажигания лампы.

Цоколь имеет контакты для питания лампы и резьбу для вкручивания в патрон. Обычная лампа накаливания имеет практически такой же цоколь, что и ЭСЛ. Устанавливать компактную энергосберегающую лампу можно в небольшие светильники. Существует несколько типов цоколей, которые распространены в России: G4, GU10, E40, E27, E14, G5.3.

Энергосберегающие лампы с цоколем Е40, Е27 и Е14 можно устанавливать в патроны, предназначенные для обычной лампы накаливания. Е27 – патрон стандартный бытовой, имеет резьбу 27 мм, Е14 – уменьшенный патрон, резьба которого 14 мм, Е40 – патрон с резьбой 40 мм, относится к стандартным промышленным патронам.

Трубка, запаянная с двух сторон, называется колбой энергосберегающей лампы. Электроды находятся на противоположных концах этой колбы. ЭС лампа имеет изогнутую колбу, покрытую слоями люминофора. Эта колба содержит инертный газ и небольшое количество ртутных паров. Ионизация паров ртути является причиной свечения лампочки при подключении к ней питания.

Когда на электроды подается напряжение, через них течет ток прогрева. Он разогревает электроды, из-за чего протекает термоэлектронная эмиссия. Когда электроды достигают определенной температуры, они испускают поток электронов. Сталкиваясь с атомами ртути, электроны вызывают излучение ультрафиолета, после чего ультрафиолетовое излучение попадает на люминофор, который преобразовывает это излучение в видимый свет. Цветовая температура лампы зависит от типа люминофора, она может быть 2700-6500К.

Помните, что пары ртути опасны для организма человека, поэтому если энергосберегающая лампа разбилась очень важно правильно утилизировать осколки и обработать место.

Вы ни когда не задумывались почему в энергосберегающей лампе колба имеет причудливо изогнутую форму? Поверьте это сделано не с проста. Изогнутая форма колбы позволяет уменьшить длину всей лампы. За счет спиральной намотки длину самой газоразрядной трубки можно увеличить при этом длина лампы при такой форме будет уменьшена. Если бы этого не делали то не каждая такая лампа помещалась в обычный светильник или люстру.

Для изготовления корпуса лампы применяется негорючий пластик. Колба люминесцентной лампы крепится в верхней части. Пускорегулирующее устройство, соединительные провода и предохранитель находятся в корпусе. На поверхности лампы есть маркировка, в ней указана цветовая температура, мощность, напряжение питания.

Внутреннее устройство энергосберегающей лампы

Внутри корпуса ЭСЛ находится круглая печатная плата. На ней собран высокочастотный преобразователь. В результате использования довольно высокой частоты преобразования нет того «моргания», которое свойственно лампам с электромагнитным балластом (где используется дроссель), работающим на частоте 50 Гц. Современные лампы имеют пускорегулирующий аппарат, оснащенный помехозащитным фильтром. Фильтр защищает от появления помех в сети электропитания.

Добраться до электронной схемы легко. Внимательно рассмотрите лампу, лучше использовать перегоревшую. Кажется, что корпус лампы разобрать невозможно. Но это ошибочное мнение. Ближе к колбе в верхней части лампы есть неглубокая канавка. Возьмите небольшую отвертку или узкое лезвие и попытайтесь разделить корпус. После небольшого усилия у вас в руках будет уже две части. В первый раз могут возникнуть сложности, зато потом эта операция будет занимать считанные секунды.

После отделения цоколя от колбы, эти элементы соединяются между собой проводами которые необходимо аккуратно отделить от платы. Сделать это можно с помощью паяльника, нагрев место пайки, либо просто разрезав провода (но режьте так чтобы, потом можно было их восстановить).

В некоторых видах ламп провода, которые идут от электронной платы в газоразрядную трубку, просто намотаны на специальные штырьки. После того как провода будут откинуты только тогда вы сможете выполнить дальнейший осмотр и диагностику лампы. Далее отсоедините цоколь от электронного блока. Для удобства наращивания проводов, их нужно разрезать посередине.

Внутри вы увидите круглую плату. Это и есть внутреннее устройство энергосберегающей лампы благодаря которому она работает. От перегрева радиоэлементы платы, как правило, почерневшие (если у вас в руках нерабочая лампа).

Проводки от колбы примотаны к четырем штырькам, имеющим квадратное сечение. Они расположены попарно по краям платы. Никакой пайки проводов нет, они именно примотаны, на что стоит обратить внимание.

Предохранитель является основным элементом схемы. Он защищает от перегорания все компоненты электронной платы. Иногда вместо предохранителя используется входной ограничительный резистор. Когда в лампе возникает какая-либо неисправность, в цепи растет ток, что приводит к сгоранию резистора, тогда цепь питания разрывается.

Один вывод резистора соединен с платой, а второй – с резьбовым контактом цоколя. Усажен резистор в термоусадочной трубке. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор. Дроссель или тороидальный трансформатор имеет кольцевой магнитопровод, на нем расположены как правило 3 обмотки.

Мигание лампы при частоте сети 50 Гц случается 100 раз в секунду. Поэтому энергосберегающая лампа может неблагоприятно сказываться на общем физическом состоянии человека, его работоспособности, особенно если он находится в условиях такой освещенности длительное время. Все эти вредные составляющие устранены в современных электронных балластах. Поэтому на здоровье окружающих не оказывается никакого негативного влияния.

Современный электронный балласт представляет собой небольшую электронную схему, в ней реализованы функции зажигания лампы без миганий, а также плавный разогрев спиралей катодов лампы. В современной энергосберегающей лампе происходит свечение газа с частотой 30-100 кГц. Шума при работе абсолютно нет, а электромагнитное поле практически отсутствует. На высокой частоте (30-100кГц) за счет близкого к единице коэффициента потребления электроэнергии формируется повышенная светоотдача.

Лампа может зажигаться с полным накалом практически сразу, либо яркость может нарастать постепенно. Это зависит от схемы балласта. В некоторых лампах процесс нарастания яркости может занимать пару минут. В таком случае сразу после включения наблюдается полумрак. К сожалению, на энергосберегающей лампе не указывают, какой используется алгоритм включения. Понять алгоритм можно только после того, как вы вкрутили лампочку в патрон.

Принцип работы энергосберегающей лампы

С вопросом как устроена энергосберегающая лампа, мы разобрались, теперь давайте в общих чертах разберемся, как работает лампа.

С обеих сторон внутри колбы находится два электрода анод и катод, в виде спиралей. Разряд между электродами возникает после того, как произошла подача питания. Ток протекает через смесь ртутных паров и инертного газа. Лампа зажигается, когда быстро движущиеся электроны сталкиваются с медлительными атомами ртути.

Однако, большая часть светового излучения (98%), производимого энергосберегающей лампой – это ультрафиолет. Для человеческого зрения он невиден. Видимый же человеку свет, который идет от лампы, возникает благодаря слоям люминофора.

Под воздействием ультрафиолетового излучения эти слои светятся. От химического состава люминофора зависит цветность освещения, которую вырабатывает люминесцентная лампа. Люминофор нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной колбы.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — сохрани на стену!

electricvdome.ru

Лампы накаливания. Виды и устройство. Цоколи и применение

Старые добрые лампы накаливания знает каждый. Хотя в последние годы ее активно вытесняют газоразрядные и светодиодные источники света, лампа накаливания не исчезла с прилавков магазинов. Ее по-прежнему выпускают и применяют для освещения.

Устройство лампочки накаливания самое простое. Между двух электродов натянута спиральная вольфрамовая нить. При прохождении тока нить нагревается и начинает светиться. Иными словами, образуется тепловое излучение, которое освещает пространство вокруг. Чтобы нить прослужила максимально долго и не окислилась, электроды помещают в колбу, заполненную инертным газом. В небольших лампочках вовсе создают вакуум. Колбы используются прозрачные, матовые и с особым покрытием, изменяющим характеристики свечения.

В зависимости от того, чем заполнена колба, лампы разделяют на следующие типы:

• Вакуумные (мощностью не более 25 Вт).
• Аргоновые (применяется смесь аргона и азота).
• Криптоновые.
• Ксеноновые.
• Галогенные.
• Ксенон-галогенные.

В галогенных типах используют смесь йода и брома. Такие источники света отличаются длительной службой и высокой яркостью. Ксеноновые, в свою очередь, ярче аргоновых, а аргоновые превосходят по яркости обычные вакуумные. Самыми яркими считаются ксенон-галогенные источники.

Мощность и тип цоколя

Помимо газа наполнения колбы, лампочки накаливания отличаются мощностью и типом цоколя. Мощность изменяется в диапазоне 15-750 Вт. Лампы для прожекторов могут иметь большее значение мощности (до 50 кВт).

Для бытовых нужд используется преимущественно винтовой цоколь (E) разного диаметра. Диаметр указывается в миллиметрах цифрами после буквы E.

Выпускают также лампы без цоколя с байонетным (штыковым) соединением. Обозначается буквой B. Их устанавливают на кино и диапроекторах, автомобилях, морском, железнодорожном транспорте и в других местах, где возможны сильные вибрации или необходимо соблюдать точную позицию.

Лампы накаливания: назначение

Лампы общего назначения применяются для освещения жилых комнат, рабочих мест, декоративной подсветки и других бытовых нужд. Поскольку они потребляют много энергии, в мире наблюдается тенденция по сокращению их выпуска.

Для изготовления фар применяют источники света с колбой сложной формы. Их устанавливают на летательных аппаратах и автомобильном транспорте. В копировальной и печатной лазерной технике используют нагревательные лампочки со спиралью. Существуют и другие специальные сферы применения, поэтому лампы накаливания не сдают свои позиции, продолжая пользоваться спросом.

Похожие темы:

electrosam.ru

схема, устройство, описание и отзывы

Электрическая лампа является незаменимым элементом в электрификации любого помещения. Сегодня существуют различные виды ламп. Из них любой хозяин подберет варианты, оптимальным образом дополняющие уют в доме. Лампы могут иметь разные технические характеристики. Подобрав их правильно, удастся к тому же сэкономить деньги на оплате электрической энергии.

Несмотря на разнообразие видов, у них есть одинаковые части: это цоколь с резьбой и патрон. Соответствующая информация всегда содержится на самих лампах.

Цоколи

Для бытовых нужд бывают лампы с маленьким, средним и большим цоколем. Этим характеристикам соответствуют размеры Е14, Е27 и Е40. Число здесь означает миллиметровый диаметр. Размер Е27 является наиболее распространенным. Е40 используют на уличных лампах с мощностью в 300, 500 и 1000 Вт.

Кроме вкручиваемых в патрон цоколей, бывают варианты штырькового типа. Их виды: G5, G9, 2G10, 2G11, G23, R7s-7. Такие цоколи нужны для экономии места. Электрическая лампа здесь крепится в светильнике при помощи штырьков.

Мощность

Это одна из главных характеристик. Производитель ее указывает на цоколе или баллоне. Мощность электрической лампы определяет, какой световой поток будет исходить от нее. Светоотдача и уровень излучаемого света — разные понятия. Ведь энергосберегающая лампочка, имеющая мощность 5 Вт, может светить не хуже лампы накаливания на 60 Вт. Параметр светоотдачи, к сожалению, не фиксируется. Поэтому в этом остается полагаться лишь на собственный опыт использования тех или иных вариантов, а также на советы продавцов.

Светоотдача

Параметр означает, что на 1 Ватт лампа выдает соответствующее количество люменов. Сравнив показатели разных видов, можно заметить, что энергосберегающая люминесцентная лампа будет от четырех до девяти раз экономичнее лампы накаливания. Если последняя на 60 Ватт даст приблизительно 600 люмен, то энергосберегающая те же результаты покажет при параметрах 10-11 Ватт.

Эти виды лампочек появились первыми в домах в девятнадцатом веке. Они, конечно, очень изменились с тех пор. Однако принцип действия остался тем же.

Все они состоят из стеклянного баллона, внутри которого — вакуумное пространство, цоколя с контактами и предохранителями, а также нитями накаливания, испускающими свет. Спираль изготовлена из вольфрамовых сплавов, которая с легкостью выдержит рабочую температуру +3200 градусов по Цельсию. Электрическая схема ламп такова: при прохождении через проводник с малым сечением и проводимостью электрического тока часть энергии переходит на разогрев спиральной детали. Поэтому он начинает светиться. Чтобы нить не перегорела в этот же миг, в лампы накачивают инертный газ.

Несмотря на такое простое устройство электрической лампы, придумано множество их видов, отличающихся друг от друга по формам, габаритам и используемым материалам. Кроме того, лампы изготавливают с разной мощностью. Она варьируется от 40 до 250 Вт, если предназначена для бытового освещения. Для промышленных нужд делают более мощные установки.

Простая схема электрической лампы может выглядеть следующим образом.

Бывают декоративные лампы в виде свечей, баллон которых имеет вытянутую, а не круглую форму, и похож по форме на свечу. Обычно их используют в небольших светильниках. Стекла могут окрашиваться в разные цвета. В состав стекол зеркальных ламп входит отражающее покрытие, чтобы направлять свет компактным пучком. Чаще всего они применяются для потолочного освещения, чтобы направлять весь свет вниз. Электрическая лампа накаливания имеет низкое напряжение. Те, которые предназначены для местного освещения, имеют напряжение всего 12, 24, 36 В. Их применяют при авариях, в ручных приборах и так далее. Вместе с малым потреблением энергии они дают совсем небольшое освещение.

Также отличаются электрические лампы сопротивлением, которое изменяется вместе с напряжением и мощностью, но не линейным образом.

Такие лампы имеют целый ряд недостатков. В первую очередь у них низкий коэффициент полезного действия — он не превышает 2-3 % от энергии потребления. Остальное отдается выработке тепла. Во-вторых, они являются небезопасными с точки зрения риска возникновения пожара. Обычная газета способна загореться уже через двадцать минут после того, как будет приложена к лампе с мощностью в 100 Вт. Лампы также не являются долговечными, так как служат всего от 500 до 1000 часов.

Зато они стоят очень дешево и не требуют никаких дополнительных настроек и подключений. Поэтому, несмотря на имеющиеся недостатки, многие потребители отзываются об этих лампах положительно и продолжают пользоваться именно ими.

Галогенные лампы

Данный вид имеет тот же принцип работы, что и в предыдущем случае. Разница заключается лишь в составе газа внутри баллона. Здесь к инертному газу добавляют йод или бром. Таким образом увеличивается температура нитей накаливания и снижаются испарения вольфрама. Поэтому их срок службы в разы больше по сравнению с лампами накаливания.

Так как температура стекла увеличивается очень быстро, их изготавливают из кварца. Такой материал не выносит никаких загрязнений.

Галогенные лампы, в свою очередь, подразделяются на разные виды. Это и линейные варианты, используемые в стационарных или переносных прожекторах, и лампы с зеркальным покрытием, которые часто устанавливают в гипсокартонные конструкции. Среди недостатков у них можно выделить чувствительность к перепадам напряжения. Поэтому при применении желательно использовать дополнительно специальный трансформатор, где будет выравниваться сила тока электрической лампы.

Часто такие лампы устанавливают для автомобильных фар. И хотя автовладельцы положительно о них отзываются, они не видят особой разницы между экономичными вариантами и дорогими, с различными напылениями и другими эффектами.

Люминесцентные лампы дневного света

Если галогенные лампы имели аналогичный принцип действия с лампами накаливания, то данный вид существенно отличается по своей работе. Здесь под воздействием тока в колбе из стекла горят не вольфрамовые нити, а пары ртути. Так как свет излучается в ультрафиолете, различить его фактически невозможно. Ультрафиолет вынуждает излучать свет люминофор, покрытие на стенках трубок. Его мы и видим. Способ соединения в этом случае также существенно отличается. На трубках находятся штырьки, которые нужно вставить в патрон и повернуть.

Лампы дневного света работают при низкой температуре, поэтому к ним легко прикасаться. Благодаря большой поверхности удается добиться ровного рассеянного света, хорошего для глаз человека. Срок службы в десять раз превышает аналогичный показатель у ламп накаливания.

Но такие лампы напрямую к сети не подключаются. Для них применяют специальные балласты и стартеры, поджигающие их при включении. Большинство светильников, предназначенных для люминесцентных ламп имеют встроенные устройства свечения, напоминающие электронные пускорегулирующие аппараты.

Несмотря на дороговизну, покупатели светильников с такими лампами отмечают их естественность для зрения. Поэтому их потребители остаются верными своему выбору.

Маркировка у них следующая:

• ЛБ означает белый свет;
• ЛД — дневной;
• ЛЕ — естественный;
• ЛХБ — холодный;
• ЛТБ — теплый.

После букв следуют цифры, первая из которых означает степень передачи света, а следующие — соответствующую температуру свечения. Чем выше светопередача, тем освещение является более естественным для восприятия. Разная температура даст разный цвет. Так, очень теплый белый получится при 2700К, теплый — при 3000К, естественный — при 4000К, дневной — при 5000К.

Энергосберегающие лампы

Когда появились эти компактные лампы, они произвели настоящий фурор на рынке. Виды их чрезвычайно разнообразны. А достоинства их очевидны: теперь нет необходимости устанавливать дополнительный балласт и использовать специальные светильники. Они легко вкручиваются в обычный цоколь. В то же время, как и у всех видов, у них имеются недостатки. Это плохая работа при низкой температуре, долгий запуск, несовместимость со световыми регуляторами, высокая цена, ртутные соединения в составе, несхожесть с естественным светом.

Такие лампы хоть и набирают популярность, но люди все-таки с некоторой оглядкой относятся к ним и, пользуясь, обычно имеют в запасе обычные лампочки.

Светодиодные электрические лампы

Данный вид появился во второй половине двадцатого века. По действию они представляют собой полупроводник, где часть энергии выделяется в виде излучения, воспринимаемого человеческим глазом. Цвет получается разный, в зависимости от материала полупроводника.

Эти модели лучше ламп накаливания по всем показателям:

• длительности срока службы;
• светоотдаче;
• прочности;
• экономичности и так далее.

Светодиодные лампы бывают разными в зависимости от мощности, размера, производительности и так далее.

Но помимо всех этих очевидных преимуществ, существует один значительный недостаток: цена, которая выше стоимости обычных ламп накаливания в 100 раз. Такой существенный минус, естественно, уменьшает количество потребителей. Но тем не менее светодиоды набирают все большее количество поклонников.

fb.ru

виды, типы, характеристики :: SYL.ru

Электрическая лампа основана на эффекте нагревания проводника в процессе пропускания электрического тока. Именно тепловое действие тока применяется в современных осветительных приборах. После того как будет включен ток, электрическая лампа будет излучать по закону Планка тепловой электромагнитный импульс. Между температурой и длиной волны существует зависимость, поэтому для видимого излучения температура должна составлять десятки тысяч градусов, стремясь к 5770 К.

Особенности

Электрическая лампа рассчитана на напряжение 220 В. Вольфрам, который имеет температуру кипения 3410 градусов по Цельсию, используют в виде нагревательного элемента. При показателях в диапазоне от 2300 до 2900 °C происходит излучение не дневного и не белого света. Именно поэтому лампы электрические осветительные испускают такой свет, который выглядит более красно-желтым, нежели дневной свет.

Для того чтобы охарактеризовать качество света, применяют цветовую температуру.

Если бы вольфрам располагался при подобных значениях температуры в воздухе, в таком случае он бы сразу стал оксидом. Чтобы электрическая лампа функционировала на протяжении длительного временного промежутка, из колбы предварительно выкачивают воздух. Сначала делали вакуумные варианты, а теперь лампы незначительной мощности (до 25 Вт) выпускают в вакуумированной колбе.

Более мощные модели заполнены криптоном, аргоном, азотом. Благодаря повышенному давлению, создаваемому в колбе, наполненной инертным газом, существенно снижается скорость испарения вольфрама, что позитивно отражается на эксплуатационных характеристиках. Такое устройство электрических ламп позволяет повышать коэффициент полезного действия, получать спектр, максимально приближенный к белому цвету. Газонаполненные лампы темнеют не так быстро, как вакуумные варианты, так как происходит осаждение материала, из которого состоит тело накала.

Конструкция

Электрическая лампа имеет различный вариант конструкции, в зависимости от ее предназначения. Среди общих составных частей, включенных во все модели, отметим вводы тока, колбу, а также тело накала. Электрические лампы led могут быть с цоколем разного вида либо без него. Некоторые модели производители наделяют дополнительными конструктивными элементами, оснащают внешней колбой.

Все виды электрических ламп имеют предохранитель, который выполнен из ферроникелевого сплава, введенного в один из вводов тока. Он необходим для защиты колбы от разрушения во время обрыва нити накала. При его отсутствии капля расплавленного металла бы разрушала стекло и становилась причиной пожара.

Особенности колбы

Колба способна защищать тело накала от действия атмосферного газа. Ее размеры зависят от скорости осаждения материала тела накала. Лампы большей мощности предполагают колбы внушительных размеров, чтобы осуществлялось распределение металла по всему пространству.

Специфика газовой среды

В современных лампах используют инертный химический газ. Среди распространенных вариантов лидирует смесь аргона и азота. Те потери энергии, которые возникают из-за теплопроводности, можно уменьшить путем подбора газа, имеющего большее значение молекулярной массы. Подключение электрических ламп осуществляется по определенной схеме, найти которую можно в инструкции.

Галогенные лампы

Они составляют особую группу среди ламп накаливания. Особенность их заключается во введении внутрь колбы галогенов, а также их соединений. В галогеновой конструкции при испарении металла с тела накала происходит его химическое взаимодействие с галогенами. Благодаря термическому разложению из образующегося галогенида снова формируется металл.

Галогеновые лампы характеризуются большей температурой накала спирали, высоким коэффициентом полезного действия, продолжительным эксплуатационным сроком, небольшими размерами колбы.

Особенности тела накала

Они имеют различные размеры и форму. Среди распространенных вариантов можно упомянуть проволоку, имеющую круглое поперечное сечение. В первых лампах оно изготавливалось из угля, имеющего температуру возгонки 3559 °C. Современные лампы создают на основе вольфрамовых спиралей, в редких случаях применяют слав вольфрама и осмия. При скручивании проволоки в спираль уменьшают размеры тела накала.

Электротехнические характеристики

При изготовлении ламп накаливания применяют закон Ома, связывающий силу тока, сопротивление, напряжение. У металлов незначительное удельное электрическое сопротивление, поэтому применяют тонкий и длинный провод. Нить накала, обладая меньшим сопротивлением, чем рабочее значение, прогревается медленно. Это позволяет включать лампу в электрическую цепь последовательно. В современных мигающих моделях используют биометрический переключатель. Он позволяет лампам работать в мерцающем виде.

Особенности цоколя

Томас Эдисон предложил вариант цоколя, имеющего резьбу. Среди распространенных моделей ламп, востребованных в настоящее время, выделим миньон Е14, а также Е40 и Е27. Есть и такие варианты ламп, в которых отсутствует классическая резьба. В патроне лампу удерживает трение. Подобные модели используют в автомобилях.

Классификация

В зависимости от функционального предназначения и конструктивных особенностей принято подразделять все лампы накаливания на следующие группы:

• общего назначения;
• декоративные модели;
• местного освещения;
• иллюминационные лампы;
• зеркальные модели;
• сигнальные виды;
• транспортные лампы;
• прожекторные и оптические модели.

Общие лампы считают самой массовой группой, предназначенной для декоративного, местного освещения. В 2008 году в нашей стране было принято решение о постепенном выведении их из производства.

Декоративные модели выпускают в специальных фигурных колбах. У потребителей пользуются популярностью свечеобразные виды. Зеркальные лампы покрывают тонким слоем порошкообразного алюминия, чтобы эффективно перераспределять световой поток.

Сигнальные варианты востребованы в разнообразных приборах, они постепенно вытесняются светодиодами. Широкой группой считают транспортные модели, применяемые в самолетах, вагонах, автомобилях, локомотивах, морских и речных судах.

Среди их особенностей необходимо упомянуть повышенную механическую прочность, устойчивость к вибрациям, возможность эксплуатации при напряжении от шести до двухсот двадцати вольт.

Прожекторные лампы обладают высокой мощностью, имеют существенную отдачу света. Применяют их не только для освещения, но и в различных сигнальных приборах.

Лампы для оптических приборов, кинопроекционной и медицинской техники размещают в колбах определенной формы.

Среди разновидностей сигнальных ламп особый интерес представляют коммутаторные виды. Их использовали в качестве индикаторов на коммутаторных панелях. Благодаря гладким параллельным контактам менять их можно было за считаные минуты.

Перекальная, фотолампа — это модель, которая предназначена для работы в четком диапазоне напряжения. У нее отличный показатель световой отдачи, но небольшой эксплуатационный срок службы. Во время существования Советского Союза производили фотолампы, имеющие мощность 500 и 300 Вт. В настоящее время их почти не используют, заменив более мощными и современными вариантами. У проекционных ламп, выпускаемых для кинопроекторов, повышенная яркость. Из-за существенного показателя температур срок службы таких ламп весьма ограничен.

Для автомобильных фар используют двухнитиевые варианты ламп. Одна предназначена для дальнего света, вторую используют при ближнем. Также у подобных ламп есть специальный экран, отсекающий при ближнем свете лучи, способные ослеплять водителей встречных транспортных средств.

КПД ламп

На яркость и эксплуатационный срок службы изделий влияет рабочее напряжение. Энергия, подаваемая в лампу, в основном переходит в излучение. Но человеческий глаз воспринимает лишь незначительный его диапазон. При температуре 3400 К КПД лампы составляет пятнадцать процентов. При понижении показателя температур он снижается до пяти процентов. Среди преимуществ ламп накаливания выделим их массовое производство, невысокую стоимость, компактные размеры, быстрое вхождение в рабочий режим. Такие модели могут работать на любом виде тока, они нечувствительны к перепадам напряжения.

www.syl.ru