Лампочка из чего состоит: принцип работы и потребление электрики

Содержание

Из чего сделана лампа накаливания

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 Na2O·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.


особенности конструкции, принцип работы, схема подключения > Свет и светильники

Первый электрический осветительный прибор, который изобрели в конце 18 века – лампа накаливания (ЛН). Этот источник света до сих пор пользуется популярностью при организации освещения жилых, производственных помещений, улиц и т. д.

Это устройство имеет простую конструкцию и принцип работы.

На рынке осветительных приборов представлены разные виды лампочек с нитью накала.

Несмотря на то, что сейчас все большую популярность приобретают энергосберегающие лампочки, приборы с нитью накаливания не спешат сдавать позиции.

Содержание

Конструкция лампы накаливания

Устройство разных видов ламп накаливания незначительно отличается, однако можно выделить 3 общих элемента: тело накаливания, стеклянная колба и токовые вводы. Они отличаются конструкцией держателей (крючки) тела накала, типом цоколей, некоторые из них могут быть бесцокольными.

Чтобы избежать разрушения колбы при разрыве спирали во время работы, ЛН оснащена ферроникелевым пpeдoxpaнителем, который обычно располагают в ее ножке. На участке разрыва тела накала образуется электродуга, из-за которой остатки спирали расплавляются, попадают на стеклянную поверхность, тогда повышается риск нарушения ее целостности. Пpeдoxpaнители помогают остановить процесс плавления. Однако сейчас они используются редко, так как их эффективность низкая.

Электрическая лампа имеет такие основные элементы:

  • колба;
  • тело накаливания;
  • электроды (токовводы) по обеим сторонам спирали;
  • крючки, которые удерживают спираль;
  • ножка;
  • токовый ввод;
  • цоколя;
  • изолятор цоколя;
  • контакт на дне цоколя.

Колба из стекла защищает спираль от разрушительного действия воздуха, при ее разрушении нить накала окисляется и быстрее разрывается.

Состав колбы устройства отличается, ее полость может быть заполнена вакуумом или смесью газов. Первые ЛН выпускали с безвоздушной емкостью, однако их мощность низкая. Для наполнения современной лампочки используется азотно-аргоновая смесь или только аргон. Некоторые виды устройств могут содержать криптон или ксенон. Теплоотдача прибора зависит от молярной массы вещества, которым наполнена колба.

Это интересно! В отдельную категорию входят галогеновые лампочки, колба которых заполнена специальными газами. Во время работы устройства из спирали испаряется металл, который вступает в реакцию с галогенами. Полученное в результате их взаимодействия вещество разрушается под влиянием высокой температуры, и оседает на поверхность тела накала. Как следствие, увеличивается КПД, а также срок эксплуатации устройства.

В зависимости от функционального назначения, форма спирали ЛН отличается: проволока с круглым сечением или ленточный проводник.

Накал и свечение первых устройств обеспечивали угольные стержни, современные лампы накала оснащены вольфрамовой спиралью. Проводник может быть создан из сплава металлов (осмий и вольфрам).

Боле новые модели оснащены биспиралями или триспиралями, которые получают в результате повторного закручивания. Такие устройства имеют высокий КПД и выделяют меньше тепла.

Форма и размер цоколя лампы накаливания стандартные, поэтому проблем с заменой осветительного элемента после его поломки обычно не возникает. Чаще всего применяются источники света с цоколем Е14, Е27, Е40. Буква Е в маркировке обозначает фамилию изобретателя (Эдисон), а цифра после – наружный диаметр в мм.

Принцип работы

Работает лампочка накаливания за счет нагревания вещества во время протекания тока сквозь него. Электричество проходит через тугоплавкий проводник, разогревая его. Температура нагрева зависит от того, какое напряжение подведено к лампочке. Согласно закону Планка, разогретый излучающий проводник может создавать электромагнитное излучение. Чем выше температура, тем меньше длина волн. Видимое излучение, которое способен уловить человеческий глаз, появляется, когда проводник нагревается до нескольких тысяч градусов.

Если прибор разогреть до 5000 К (Кельвин), то появиться нейтральный свет, при снижении температуры в спектре преобладают излучения от желтого до красного.

Читайте также  Схема подключения и правила монтажа датчика движения для автоматизации освещения

Большая часть энергии приборов с нитью накала преобразуется в тепло, а незначительное количество в свет. Однако человек способен уловить свет только определенного спектрального состава. Чтобы повысить ярость освещения, нужно повышать температуру тела накала, которое имеет свой максимум (3000°С). При дальнейшем нагреве спираль начнет деформироваться и плавиться. Однако даже предельной температуры удается достигнуть не всегда, особенно, если определенные условия окружающей среды во время работы лампочки накаливания не соблюдены.

Это интересно! Когда лампа теряет герметичность, то вольфрамовая спираль при контакте с воздухом окисляется и появляется белый налет. Поэтому тело накала заключают в воздухонепроницаемую колбу, и заполняют ее инертными газами, которые замедляют скорость его разрушения. Вольфрамовая нить маломощных лампочек (до 25Вт) находится в вакуумной среде.

Разновидности

Прежде чем ознакомиться с видами ЛН, нужно изучить их хаpaктеристики:

  1. Мощность бытовых ламп колeблется от 25 до 150 Вт, а других – до 1000 Вт.
  2. Температура разогрева тела накала – до 2900 – 3000° С.
  3. Светоотдача – от 9 до 19 Лм/1 Вт. Эта хаpaктеристика имеет свой диапазон, например, лампочка на 40 Вт может излучать световой поток 415 – 460 Лм.
  4. Напряжение 220 – 230 В и 127 В.
  5. Диаметр цоколя – 14 мм для Е14, 27 мм для Е27, 40 мм для Е40.
  6. Тип цоколя – винтовой, штырьковый (с одним или двумя контактами).
  7. Срок эксплуатации – 1000 часов (если напряжение 220В) или 2500 часов (при 127В).

Основные параметры разных видов ламп накаливания отличаются.

В продаже имеются устройства разного виды, которые различают по форме, наполнению или покрытию колбы, назначению и т. д.

С учетом наполнителя и покрытия внутренней поверхности колбы выделяют такие разновидности лампочек:

  1. Вакуумные – это самые простые устройства с низкой мощностью.
  2. Аргоновые – наполненные аргоном.
  3. Криптоновые – закачан одноименный газ.
  4. Ксенон-галогенная с инфpaкрасным отражателем.
  5. Лампы с покрытием из люминофора, который преобразует инфpaкрасные лучи в видимый свет.

В зависимости от функционального излучения различают такие типы ламп:

  • общего назначения. Это самая большая группа устройств, которые применяются для общего, местного и декоративного освещения. Прибор местного назначения имеет такую же конструкцию, как общего. Отличается он тем, что рассчитан на меньше напряжение. Устанавливают местные лампочки в переносные светильники, станки и т. д.;

Это интересно! Сейчас производство ламп накаливания сокращается с целью экономии электроэнергии.

  • декоративные лампочки отличаются от обычных формой колб и размещением тела накаливания. Часто применяются для украшения дизайна в стиле ретро;
  • иллюминационные. Колбы этих устройств окрашены в разные цвета с помощью неорганического пигмента или цветных лаков. Обычно их мощность низкая – до 25 Вт;
  • зеркальные. Колба лампы накаливания имеет особую форму, изнутри она частично покрыта тонким слоем распыленного алюминия. Эти устройства излучают более направленный световой поток;
  • сигнальные. Это маломощные лампочки, которые устанавливают в светосигнальные приборы. Сейчас их заменяют светодиодами;
  • трaнcпортные. Это большая группа ламп, которые используются для установки в автомобили, мотоциклы, самолеты, морские судна и т. д. Они прочные, имеют специальный цоколь и рассчитаны на электрическую сеть от 6 до 220 В;
  • двухспиральные. Их применяют в автомобилях (одна нить отвечает за ближний свет, а вторая за дальний), самолетах, железнодорожных светофорах.
Читайте также  Порядок и схема замены люминесцентных ламп на светодиодные

Известно еще несколько видов специальных ламп накаливания (прожекторные, коммутаторные, фотолампа и т. д.), которые сейчас все больше замещаются экономками.

Маркировка

Все виды ламп имеют свое буквенное обозначение, но не стоит его путать с типом цоколей, например, Е27.

Маркировка лампочек с нитью накала содержит:

  1. Первые буквы (от 1 до 4) обозначают важные физические свойства или особенности конструкции: В-вакуумная, Г – газополная моноспиральная с аргоновым наполнением, Б – газополная биспиральная, К – наполненная криптоном, МТ – колба с матовым покрытием и т. д. Специальные лампы накаливания не имеют этих букв в маркировке.
  2. Вторая часть обозначения состоит из 1 – 2 букв и указывает на предназначение прибора: А – автомобильная лампа, Ж – железнодорожная, КМ – коммутаторная, ПЖ – прожекторная и т. д.
  3. Первая циферная часть указывает на номинальное напряжение и мощность, а вторая – номер разработки, если она осуществлена повторно. Например, Б235 – 245 – 60 обозначает, что лампа биспиральная, питается от напряжения 245 В, рассчитана на 60 Вт.

Если человек умеет расшифровать маркировку, то он сможет подобрать подходящую лампочку накаливания.

Достоинства

Лампы накаливания имеют такие преимущества:

  1. Низкая стоимость по сравнению с другими видами ламп (люминесцентные, светодиодные).
  2. Компактные размеры.
  3. Работают при незначительных перепадах напряжения.
  4. Функционируют без специального оборудования, излучают свет сразу после включения (не нужно время на разогрев).
  5. При работе на переменном токе мерцание присутствует, но человеческий глаз его не улавливает.
  6. Излучают свет, который приятен для человеческого зрения, коэффициент цветопередачи на высоком уровне.
  7. Обычная лампочка может работать при низких температурах, поэтому ее применяют для освещения улицы.
  8. Не содержит токсических веществ в колбе, поэтому ее можно выбрасывать в мусор.
  9. Работают беззвучно (нет шума, треска, гула), отсутствуют радиопомехи.
  10. Прибор не чувствителен к полярности подключения.
  11. Нить накала прибора испускает сравнительно мало УФ-лучей.

Это основные преимущества ламп накаливания.

Недостатки

Минусов у лампочки накаливания тоже достаточно:

  1. Прибор излучает много тепла и мало света.
  2. Срок службы сравнительно короткий, особенно при скачках напряжения.
  3. При низком напряжении свет становиться тусклым.
  4. Израсходует большое количество электрической энергии.
  5. Существует риск пожара, так как поверхность вокруг лампочки может повышаться до 330°С.
  6. Колба может взорваться и травмировать осколками рядом находящихся людей.
  7. Обычные лампочки хрупкие к вибрациям и очень громким звукам.

Важно! Недостатки ламп накаливания объясняют снижение их популярности в последнее время. Теперь их заменяют более прочные, долговечные и экономные светодиоды.

Основные выводы

До недавнего времени лампы с нитью накала широко применялись в разных сферах жизни, но сейчас их активно вытесняют современные источники света. Однако многие потребители до сих пор остаются верными ЛН. Если вы из их числа, то при выборе лампочки учитывайте ее важные хаpaктеристики и маркировку. Также вам следует учитывать, что приборы с телом накала отличаются формой колбы, ее покрытием, наполнением, а также функциональным назначением. К основным плюсам лампочки накаливания относят низкую цену, простоту использования, приятную цветовую температуру, а к недостаткам – короткий ресурс работы, большие траты электроэнергии, ЛН выделяет много тепла и мало света. Использовать лампочку накаливания для освещения жилого помещения или нет – выбор за вами.

ПредыдущаяЛампы и светильникиВиды и принцип работы люминесцентной лампыСледующаяЛампы и светильникиКак менять люминесцентные лампы с разными цоколями

Лампы. Какие выбрать? Устройство и принцип работы ламп.

Работа любого осветительного прибора невозможна без источника света. Приобретая светильник, важно знать, какие лампы к нему подойдут. Лампы бывают разной формы, разной мощности, разным цоколем и т.д. Разберемся подробно в классификации ламп.

По принципу работы лампы делятся на:

  • Лампы накаливания, в т. ч. галогенные
  • Газоразрядные
  • Светодиодные

Лампа накаливания

Самая распространенная лампа. Состоит из цоколя и стеклянной колбы, в которой отсутствует воздух, либо колба наполнена газом. Внутри лампы находится вольфрамовая нить накала, она очень сильно нагревается при прохождении через нее электрического тока и излучает свет.

Достоинства лампы накаливания:
  • Низкая стоимость
  • Мгновенно запускается
  • Не содержит паров ртути
  • Работает при любой температуре окружающего воздуха
  • Излучает естественный свет
  • Совместима с диммерами (устройствами для плавного регулирования яркости лампы)
Недостатки ламп накаливания:
  • Очень низкий КПД. 95% потребляемой электроэнергии идет на нагрев
  • Недолговечность. Срок службы составляет 1000 часов
  • Теряется яркость в процессе эксплуатации. Это связано с испарением вольфрама и оседанием его на внутренней стороне колбы лампы, вследствие чего лампочка мутнеет

Галогенная лампа

Это разновидность лампы накаливания с аналогичным принципом работы. Разница лишь в том, что колба таких ламп изготавливается очень малого размера и содержит внутри себя пары брома или йода. В лампе накаливания, как было описано выше, происходит испарение вольфрама и осаждение его на колбе с внутренней стороны. Пары брома или йода не дают осаживаться испарившемуся вольфраму на стеклянную колбу, и как бы «возвращают» его обратно на нить накала. Небольшой размер колбы объясняется тем, что процесс, описанный выше, может происходить только в колбе небольшого объема с очень близко расположенной нитью накала. В связи с тем, что вольфрамовая нить расположена очень близко к колбе, возникает очень сильный нагрев лампы, который достигает 500°C. Поэтому важно, чтобы на лампе при установке не оставалось жирных следов от пальцев. Дело в том, что в месте загрязнения лампы происходит большой местный нагрев, возникают микротрещины на стекле и лампа выходит из строя раньше заявленного срока. Устанавливать галогенные лампы можно только в специальных перчатках, либо через кусок ткани.

Достоинства галогенных ламп:
  • Те же, что и у ламп накаливания
  • Увеличенный срок службы, который составляет 4000 часов
  • Яркость практически не теряется в процессе эксплуатации
  • Светоотдача выше, чем у ламп накаливания
Недостатки галогенных ламп:
  • Очень сильный нагрев
  • Чувствительны к перепадам напряжения, сокращается срок службы

Люминесцентные лампы.

На смену лампам накаливания пришли люминесцентные лампы, или как многие их называют «энергосберегающие». Такие лампы способны выдать тот же световой поток, что и лампа накаливания, потребляя в 5 раз меньше электроэнергии. Например, люминесцентная лампа мощностью 15 Вт будет аналогична 75 Ваттной лампе накаливания. Люминесцентная лампа состоит из цоколя и колбы. Колба выполнена из стекла и наполнена инертным газом с добавлением паров ртути. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором. В результате работы лампы возникает ультрафиолетовое излучение. Люминофор преобразует это излучение в видимый нам свет. В компактных люминесцентных лампах (КЛЛ) с цоколем E27 и E14 имеется встроенная электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА), необходимая для запуска лампы. Без ЭПРА работа таких ламп невозможна, и если ЭПРА выходит из строя, то лампа, что называется «перегорает». Поэтому люминесцентные лампы прослужат дольше всего, если будут непрерывно находиться во включенном состоянии, нежели постоянно включаться/выключаться. Существуют люминесцентные лампы и с внешним ЭПРА, они используются, например, в светильниках типа «Армстронг». В случае выхода из строя ЭПРА, он подлежит замене.

Достоинства люминесцентных ламп:
  • Высокий КПД, в 5 раз выше, чем у ламп накаливания.
  • Меньший нагрев колбы, по сравнению с лампами накаливания
  • Срок службы 6000 часов, что в 6 раз больше, чем у ламп накаливания
Недостатки люминесцентных ламп:
  • Зажигаются не мгновенно
  • Не совместимы с диммерами
  • Содержат опасные пары ртути и должны специальным образом утилизироваться
  • При низких температурах возможны проблемы с запуском таких ламп
  • Самопроизвольное мерцание выключенной лампы. Происходит, как правило, если присутствует выключатель со световой индикацией. Объясняется тем, что лампа имеет значительную электрическую ёмкость, и даже при небольшой утечке тока эта емкость заряжается. В дальнейшем происходит разряд на электроды лампы, происходит кратковременная вспышка. Чем больше утечка тока, тем чаще будут наблюдаться вспышки света. Такое явление негативно сказывается на сроке службы лампы, а также может очень сильно раздражать, например, ночью.

Светодиодные лампы.

Это еще одна разновидность энергосберегающих ламп.Источником света в таких лампах являются светодиоды, которые помещены в колбу. В корпусе лампы размещается электронный драйвер, который является преобразователем питания.

В процессе работы светодиод вырабатывает тепло, и если он не будет охлаждаться, либо охлаждаться не достаточно, то через некоторое время выйдет из строя или существенно снизится яркость. Чтобы охладить плату со светодиодами на лампах предусмотрены радиаторы. Наиболее эффективным является алюминиевый радиатор, который может быть с ребрами, а может быть и гладким. Гладкий радиатор применяется в недорогих и маломощных лампах. Керамические радиаторы также используются для охлаждения светодиодов и являются весьма эффективными. Встречается также радиатор из алюминия, покрытого пластиком. Пластиковые радиаторы являются самыми неэффективными и, как правило, не вырабатывают свой ресурс.

Выбирая светодиодную лампу не гонитесь за дешевизной. Обратите внимание на радиатор. Отдайте предпочтение лампам с алюминиевым или керамическим радиатором, либо алюминий + пластик. Возьмите лампу в руку. Качественная лампа с алюминиевым радиатором будет заметно тяжелее пластиковой.

Достоинства светодиодных ламп
  • Низкое энергопотребление. Потребляют в 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания и в 5 раз меньше, чем люминесцентные
  • Долгий срок службы. От 25000 часов и более
  • Самая низкая температура корпуса, по сравнению с лампами накаливания и люминесцентными лампами
  • Не требуют специальной утилизации, так как не содержат паров ртути
Недостатки светодиодных ламп:
  • Стоимость качественных светодиодных ламп выше, чем у ламп накаливания и люминесцентных. В дальнейшем затраты на приобретение таких ламп с лихвой компенсируются экономией электроэнергии
  • Деградация светодиодов при недостаточном охлаждении

Классификация ламп по форме:
  • Грушевидные. Лампы общего назначения. Используются в качестве источника света в люстрах, закрытых светильниках и т.д.
  • Шарообразные. Лампы общего назначения. Используются в качестве источника света в люстрах, закрытых светильниках и т.д.
  • Свеча. Используется в люстрах и светильниках, где плафон отсутствует, а также в узких плафонах.
  • Свеча на ветру. Декоративная лампа. Используется в люстрах и светильниках, где плафон отсутствует.
  • Рефлекторного типа. Используется в точечных светильниках. Дает направленный свет.
  • Капсульного типа. Галогенные и светодиодные лампы с цоколем G9 и G4
  • Спираль. Компактные люминесцентные лампы общего назначения
  • Таблетка. Используется в точечных светильниках.

Все виды форм лампочек на рисунке ниже.

Виды цоколей ламп.

Самые распространенные виды цоколей – это резьбовые и штырьковые.

Резьбовой цоколь маркируется буквой E и двумя цифрами, обозначающими диаметр цоколя в миллиметрах. Это самый распространенный тип цоколя, используется в большинстве осветительных приборов. С резьбовым цоколем выпускаются все виды ламп. Основные виды резьбовых цоколей:

  • E27. Диаметр резьбовой части 27 мм.
  • E14 (миньон). Диаметр резьбовой части 14 мм.
  • E40. Диаметр резьбовой части 40 мм.

Штырьковые цоколи.

Цоколь лампы соединяется с патроном при помощи штырьков. Маркировка начинается с буквы G с одной и более цифрами. Цифры обозначают расстояние между штырьками. После буквы G в маркировке могут присутствовать буквы U X Y Z, которые определяют модификацию конструкции. Например, лампы G5.3 и GX5.3 не взаимозаменяемы. Типы штырьковых цоколей в таблице ниже.

Тип

Расстояние междуконтактами, мм

G4 GU4 GY4

4

G5

5

G5.3 GU5.3 GX5.3

5.3

GY6.35

6.35

G9

9

GZ10

10

G13

13

G53 GU53 GX53

53


  • G4. Используется в галогенных и светодиодных миниатюрных лампах напряжением 12В, 24В, 220В
  • G9. Используется в галогенных и светодиодных миниатюрных лампах напряжением 12В, 24В, 220В
  • G5. Используется в трубчатых лампах
  • GU5.3. Софитная лампа, используется в точечных светильниках
  • GU10. На концах штырьков имеются утолщения для фиксации лампы в патроне путем поворачивания

Лампа накаливания — принцип работы, виды, характеристики

Лампа накаливания – простой и дешевый источник света с приятным для человеческого глаза цветовым оттенком

Лампа накаливания применяется как источник освещения уже более сотни лет. Это – патриарх среди других ламп, освещающих жилища человека по всему свету. Однако, ей еще далеко до выхода в тираж. Несмотря на то, что идут постоянные разговоры о неактуальности применения лампы накаливания в современном мире. Так что же из себя представляет эта лампа?

Лампа накаливания – принцип работы

Лампа накаливания состоит их соединенных между собой стеклянной колбы и цоколя. Цоколь предназначен для контакта с питающей электросетью. В стеклянной колбе расположена спираль – нить накала. Во время работы нить накала, при прохождения через нее электрического тока, разогревается до большой температуры. Как известно, она может достигать 3000°С. Поэтому спираль изготавливается из тугоплавкого металла, обычно вольфрама. Температура плавления вольфрама 3422°С, что вполне достаточно для работы лампы накаливания.

Нить накала внутри колбы обычно закреплена на двух никелевых контактах – электродах. А также дополнительно поддерживается молибденовыми крючками – держателями, расположенными на стеклянном стержне.

Электроды, контактирующие с нитью накала, соединяются с двумя контактами на цоколе лампы. Расположение и вид контактов на цоколе лампы зависит от вида применяемого цоколя.

Иногда на одном из электродов делается специальное утоньшение, заключенное в стеклянную полость. Это утоньшение служит предохранителем. В аварийной ситуации он перегорает первым, что позволяет избежать взрыва стеклянной колбы лампы.

Лампа накаливания — устройство (Нажмите для увеличения)

Из самой же колбы через стеклянную трубочку – штенгель откачивается воздух. После этого конец штенгеля запаивается. Вакуум нужен для сохранности осветительной спирали. Поскольку воздух содержит кислород, поддерживающий горение. В результате вольфрамовая спираль при работе в воздухе сгорела бы, не прослужив и секунды. В итоге создание вакуума внутри колбы значительно продлевает срок службы лампы накаливания.

Но это справедливо лишь для маломощных ламп до 25ватт. Для более мощных ламп в колбу, дополнительно с откачкой воздуха, закачивается какой-нибудь инертный газ. К примеру – это может быть ксенон, аргон или криптон. В основном применяется более дешевый, чем ксенон, криптон. Или еще более дешевый аргон, для большей экономии смешанный с азотом. Инертный газ позволяет нити накаливания прослужить более длительное время. Это общее устройство ламп накаливания лишь немного различается для разных типов ламп.

Лампа накаливания — виды и типы


Существует большое количества различных типов и видов ламп накаливания. Безусловно, это и лампы общего назначения, железнодорожные, автомобильные, а также судовые, для киноаппаратов, рудничные, маячные. И еще множество разных разновидностей. В зависимости от назначения у ламп накаливания может быть различного вида форма колба – конусная, цилиндрическая, шарообразная. Все зависит от того в каком типе светильников будет применяться лампа. Есть множество декоративных ламп накаливания, фантастичность форм которых зависит только от пределов фантазии дизайнера. Колба лампы накаливания может быть не только прозрачной, но и матовой, зеркальной или цветной.

Нить накала лампы накаливания

Различаются лампы накаливания и нитью накала. в том числе и толщиной нити. Нить накала может быть простой спиралью. А также спиралью, свернутой в спираль вторично. То есть так называемые биспиральные лампы. Двойная спираль позволяет повысить мощность и яркость лампы без увеличения толщины нити накала. Что очень полезно. Поскольку увеличение толщины нити привело бы к её перегреву. А в результате более быстрому перегоранию нити. Биспиральные лампы также дают увеличение яркости без увеличения длины спирали. Удлинение, бесспорно, привело бы к усложнению и удорожания конструкции лампы. С другой стороны, иногда нить в колбе лампы может представлять собой ажурно-скрученную, паутинообразную конструкцию. Такое устройство спирали может использоваться в декоративных целях. Например в потолочных светильниках. Существуют особо мощные лампы накаливания в несколько тысяч ватт, применяемые в прожекторах. Такие лампы имеют тройную спираль.

Цоколи ламп накаливания

Лампы накаливания могут иметь также различные виды цоколя. К примеру, резьбовые цоколи. Они обозначаются латинской буквой E (цоколь Эдисона). А также цоколи байонетного типа. Обозначаются латинской буквой B. Цоколи байонетного типа (штифтовой цоколь) имеют два боковых штырька – контакта. А также один или два дополнительных нижних контакта. Как правило применяются в автомобилях. Лампы накаливания, применяющихся для освещения дома, обычно имеют резьбовой цоколь E.  Чаще всего цоколь E типа бывает двух размеров. Это Е14 (миньон) и обычный средний цоколь – Е27. Число указывает внешний диаметр цоколя в миллиметрах. Большой цоколь E40 применяется обычно в производстве, а в быту, пожалуй, только в прожекторах.

Характеристики ламп накаливания

Характеристики ламп накаливания находятся в зависимости от толщины и вида нити накала. А также колбы лампы, применяемого цоколя, отсутствия или наличия в колбе инертного газа. Чем больше толщина нити накала, тем более мощной, а соответственно и яркой будет лампа накаливания.   Чем мощнее будет лампа, тем больше будет размер ее колбы. Потому при превышении границы мощности в 25 ватт понадобится добавление в колбу лампы инертного газа.

От того, какой инертный газ будет добавлен в колбу, зависит яркость лампы накаливания. Наименьшую яркость имеют лампы накаливания наполненные аргон-азотной смесью. Закачка в колбу лампы криптона немного повышает яркость свечения лампы. А добавление ксенона повышает яркость, по сравнению с аргоновыми лампами в два раза.

Лампа накаливания и напряжение


Устройство ламп накаливания для применения в сетях переменного и постоянного тока не отличается. То есть лампы для переменного тока будут работать и при постоянном токе. И соответственно наоборот. Все различие между ними в величине напряжения на которое они рассчитываются. Лампы накаливания изготавливают для работы при определенном напряжении. Если лампу включить в сеть с напряжением выше номинала данной лампы, то лампа естественно перегорит. Насколько быстро это произойдет, зависит от того, на сколько больше напряжение сети номинала лампы. Если напряжение больше номинала хотя бы раза в два, то включенная лампа разлетится на осколки. При включении лампы в сеть с пониженным напряжением, она будет светить слабее, чем ей предназначено. Или же не будет работать вовсе, если напряжение слишком мало.

Обычно лампы накаливания на напряжение ниже 220 вольт применяют в сетях постоянного тока. За некоторым исключением для специальных ламп, применяемым, например, на судах или на железной дороге.

Лампы накаливания с обозначением 220 вольт, стоит применять только в сети со стабильным напряжением. Например, при использовании хорошего стабилизатора напряжения. Если такие лампы использовать в сети с постоянными перепадами напряжения, лампы быстро выйдут из строя. При перепадах напряжения в сети применяют лампы накаливания с обозначением 230-240 вольт. По существу будет еще лучше маркировка 235-245 вольт. Такие лампы в условиях нестабильного напряжения прослужат значительно дольше. Но с другой стороны, при наличии стабилизатора, они будут светить слабее, чем рассчитаны.

Обычно цветовая температура ламп накаливания — 2200-3000 Кельвин, но это справедливо лишь для ламп с прозрачной колбой. При применении цветной колбы изменяется и цветовая температура.

Стандартный срок службы лампы накаливания — 1000 часов. Срок этот можно увеличить. При условии что будет устанавливаться блок защиты галогенных ламп и ламп накаливания. А также можно применить диммер для плавного включения лампы.

Лампа накаливания — достоинства и недостатки

Недостатки лампы накаливания

  1. Недолгий срок службы
  2. Низкий КПД (Коэффициент Полезного Действия) около 4%
  3. Пожароопасность при установке светильника на сгораемом основании. А также требуют установки в светильники из термостойких материалов

Достоинства лампы накаливания

  1. Малая цена
  2. Мгновенное включение и переключение (Быстрый пуск)
  3. Работа и от постоянного и от переменного тока
  4. Применение в широком диапазоне напряжений
  5. Отсутствие мерцания при применении в сети переменного тока
  6. Отсутствует гудение при работе в сети переменного тока
  7. Не требует пускорегулирующей аппаратуры
  8. Высокий индекс цветопередачи Ra 100 (Цвета окружающих предметов воспринимаются также как при солнечном свете)
  9. Стабильная работа как при больших морозах, так и при сильной жаре
  10. Возможность регулирования яркости и плавного запуска с помощью диммера
  11. Не содержит токсичных веществ и не требует специальной утилизации

При всех своих недостатках лампа накаливания имеет массу преимуществ и может занимать свою нишу в наших домах, совместно с другими видами ламп. Ажиотаж же вокруг чрезвычайной неэкономичности лампы накаливания и необходимостью ее полной замены на светодиоды очень сильно раздут и преувеличен. Большинство приборов и аппаратов, которыми мы пользуемся имеют низкий КПД. На самом деле, не один аппарат не имеет КПД 100%. Низкая же экономичность ламп накаливания и непродолжительность их службы с лихвой искупаются их малой ценой.

Похожие записи

Светодиодные лампы для дома

Виды ламп для освещения помещений

Цветовая температура ламп освещения

Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Освещение

Ваш Удобный дом

Также рекомендуем прочитать

Устройство лампы накаливания | Сайт электрика

Всем привет. Рад вас видеть у себя на сайте. Тема сегодняшней статьи: устройство лампы накаливания. Но для начала хотелось бы сказать пару слов об истории этой лампы.

Самую первую лампочку накаливания придумал английский учёный Деларю ещё в 1840 году. Она была с платиновой спиралью. Немного позже, в 1854 году, немецкий учёный Генрих Гёбель представил лампу с бамбуковой нитью, которая находилась в вакуумной колбе. В то время ещё очень много было представленных различных ламп, различными учёными. Но все они имели очень короткий срок службы, и были не эффективными.

В 1890 году учёный Лодыгин А. Н. впервые представил лампу, у которой нить накаливания была из вольфрама, и имела вид спирали. Так же этот учёный делал попытки откачивания из колбы воздуха, и заполнение её газами. Что значительно увеличивало срок службы ламп.

А вот серийное производство ламп накаливания началось уже в 20 веке. Тогда это был реальный прорыв в технологии. Сейчас же, в наше время, многие предприятия, и просто обычные люди отказываются от этих ламп из-за того, что они много потребляют электроэнергии. А в некоторых странах даже запретили выпускать лампы накаливания, мощностью которых более 60 Ватт.

Устройство лампы накаливания.

Такая лампа состоит из следующих деталей: цоколь, колба, электроды, крючки для держания нити накаливания, нить накаливания, штенгель, изолирующий материал, контактная поверхность.

Для того, чтобы вам было более понятно, я сейчас напишу про каждую деталь отдельно. Так же смотрите рисунок и видео.

Колба – изготавливается из обычного стекла и нужна для защиты нити накаливания от внешней среды. В неё вставляется штенгель с электродами и крючками, которые держат саму нить. В колбе специально создаётся вакуум, или она заполняется специальным газом. Обычно это аргон, так как он не поддается нагреванию.

С той стороны, где находятся вывода электродов, колба заплавляется стеклом и приклеивается к цоколю.

Цоколь нужен для того, чтобы лампочку можно было вкрутить в патрон. Обычно он изготовляется из алюминия.

Нить накаливания – деталь, которая излучает свет. Изготавливается в основном из вольфрама.

А теперь для закрепления своих знаний, предлагаю вам посмотреть очень интересное видео, в котором рассказывается, и показывается, как делаются лампы накаливания.

Принцип действия.

Принцип действия лампы накаливание основывается на нагревании материала. Ведь не зря нить накаливания имеет такое название. Если пропустить через лампочку электрический ток, то вольфрамовая нить накаляется до очень высокой температуры и начинает излучать световой поток.

Не расплавляется нить, потому что вольфрам имеет очень высокую температуру плавления, где-то 3200—3400 градусов Цельсия. А при работе лампы нить накаляется где-то до 2600—3000 градусов Цельсия.

Преимущества и недостатки ламп накаливания.

Основные преимущества:

Не высокая цена.

Небольшие габариты.

Легко переносят перепады напряжения в сети.

При включении мгновенно зажигается.

Для человеческого глаза практически незаметно мерцание при работе от источника переменного тока.

Можно использовать устройство для регулировки яркости.

Можно использовать как при низких, так и при высоких температурах окружающей среды.

Такие лампы можно выпускать практически на любое напряжение.

В своём составе не содержит опасных веществ, и поэтому не нуждается в специальной утилизации.

Для зажигания лампы не нужно никаких устройств запуска.

Может работать на переменном и на постоянном напряжении.

Работает очень тихо и не создаёт радиопомех.

И это далеко не полный список преимуществ.

Недостатки:

Имеет очень маленький срок службы.

Очень маленький КПД. Обычно он не превышает 5 процентов.

Световой поток и срок службы напрямую зависит от напряжения сети.

Корпус лампы при работе очень сильно нагревается. Поэтому такая лампа считается пожароопасной.

При разрыве нити колба может взорваться.

Очень хрупкая, и чувствительная к ударам.

В условиях вибрации очень быстро выходит со строя.

И в заключение статьи хотелось бы написать об одном удивительном факте. В США в одной из пожарных частей города Ливермор, есть лампа мощностью 60 ватт, которая светиться беспрерывно уже более 100 лет. Её зажгли ещё в 1901 году, а в 1972 году её занесли в Книгу рекордов Гинесса.

Секрет её долговечности в том, что она работает в глубоком недокале. Кстати, работу этой лампы беспрерывно фиксирует вебкамера. Так что кому интересно можете поискать прямую трансляцию в интернете.

На этом у меня всё. Если статья была вам полезной, то поделитесь неё со своими друзьями в социальных сетях и подписывайтесь на обновления. Пока.

С уважением Александр!

Читайте также статьи:

Энергосберегающие лампы и лампы накаливания: за и против. Справка

Энергосберегающими лампами принято называть люминесцентные лампы, которые входят в обширную категорию газоразрядных источников света. Газоразрядные лампы в отличие от ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется в видимый нам свет.

Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.

Преимущества энергосберегающих ламп

Главным преимуществом энергосберегающих ламп считается их высокая световая отдача, превышающая тот же показатель ламп накаливания в несколько раз. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на энергосберегающую лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки.

Другим несомненным преимуществом энергосберегающих ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Эта цифра превышает срок службы обычных ламп накаливания приблизительно в 20 раз. Наиболее частая причина выхода из строя лампы накаливания – перегорание нити накала. Механизм работы энергосберегающей лампы позволяет избежать этой проблемы, благодаря чему они имеют более длительный срок службы.

Третьим достоинством энергосберегающих ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Чем ниже цветовая температура, тем ближе цвет к красному, чем выше – тем ближе к синему.

Еще одним преимуществом энергосберегающих ламп является незначительное тепловыделение, которое позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах. Использовать в них лампы накаливания с высокой температурой нагрева нельзя, так как может оплавиться пластмассовая часть патрона, либо провод.

Следующее преимущество энергосберегающих ламп в том, что их свет распределяется мягче, равномернее, чем у ламп накаливания. Это объясняется тем, что в лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали, а энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Из-за более равномерного распределения света энергосберегающие лампы снижают утомляемость человеческого глаза.

Недостатки энергосберегающих ламп

Энергосберегающие лампы имеют также и недостатки: фаза разогрева у них длится до 2 минут, то есть, им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость. Также у энергосберегающих ламп встречается мерцание.

Другим недостатком энергосберегающих ламп является то, что человек может находиться от них на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров. Из-за большого уровня ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при близком расположении к ним может быть нанесен вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Однако если человек находится на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров от ламп, вред ему не наносится.

Также не рекомендуется использовать в жилых помещениях энергосберегающие лампы мощностью более 22 ватт, т.к. это тоже может негативно отразиться на людях, чья кожа очень чувствительна.

Еще одним недостатком является то, что энергосберегающие лампы неприспособлены к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20ºC), а при повышенной температуре снижается интенсивность их светового излучения.

Срок службы энергосберегающих ламп ощутимо зависит от режима эксплуатации, в частности, они «не любят» частого включения и выключения. Конструкция энергосберегающих ламп не позволяет использовать их в светильниках, где есть регуляторы уровня освещенности. При снижении напряжения в сети более чем на 10% энергосберегающие лампы просто не зажигаются.

К недостаткам можно также отнести содержание ртути и фосфора, которые, хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп. Это не имеет никакого значения при работе лампы, но может оказаться опасным, если ее разбить. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации (их нельзя выбрасывать в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры).

Еще одним недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена. 

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Лампочка Эдисона – что это такое?

Что собой представляет лампа Эдисона?

Большинство людей ошибочно полагают, что первую лампочку изобрел Томас Эдисон. Однако это не так, ведь лампа была изобретена задолго до него. Эдисон же привнес существенные изменения в работу устройства и усовершенствовал лампочку. После доработки ученого, лампочки стали доступными, изделие мог купить каждый человек. К тому же, устройство не так быстро перегорало, как другие аналоги, и работало достаточно продолжительный срок.    

Томас Эдисон благодаря усердной работоспособности и продуктивности в создании новых идей, смог усовершенствовать лампу накаливания. Ученый поместил в стеклянную колбу платиновую нить и в 1879 году запатентовал усовершенствованное устройство. После Эдисон не остановился на достигнутом, а предложил в качестве нити накаливания использовать угольное волокно. Подобные лампочки могли гореть 40 часов и более.

Из каких элементов состоит лампочка Эдисона?

Винтажные модели ламп Эдисона состоят из следующих компонентов:

  • цоколя – в основном используется стандарт Е27, реже встречаются В22 и В14;
  • стеклянной колбы, которой придают разную форму и цвет;
  • тела накала (нить) – чаще всего используют вольфрамовую либо светодиодную нить.

Стеклянную колбу лампочки заполняют любым инертным газом. В основном используют аргон, который способен затормаживать химические реакции, происходящие в колбе в процессе нагревания вольфрамовой нити. Таким образом получается продлить срок службы источника света.  

Преимущества лампочек

  1. В подобных источниках света отсутствуют вредные вещества, которые опасны для экологии.
  2. Излучаемый свет не искажает натуральный цвет вещей и предметов.
  3. Устройство работает без использования трансформаторов либо других элементов.
  4. Существуют модели ламп накаливания, телу нагрева которых придают разную форму. К примеру, спираль может иметь вид елочки, листочка, петли и т.д. Подобные лампы превосходно вписываются в интерьер помещения, оформленный в стиле лофт, ретро либо винтаж.

Лампочку можно подсоединить к стандартному патрону.

Детали лампочки

Обычная лампа накаливания состоит из нескольких частей, некоторые из которых вы можете видеть, а некоторые нет. Тонкое стекло образует внешнюю часть колбы, называемую глобусом. Он содержит нить накала, излучающую свет, стержень, на котором она закреплена, и металлическое основание, которое ввинчивается в патрон, например в лампу или потолочный светильник. Эти детали функционируют вместе как одно из самых успешных изобретений всех времен.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Части лампочки: стеклянный шар, металлическая нить накала, провода и стеклянный стержень, газы и металлическая основа.

Глобус

••• Rina Summer / Demand Media

Внешний стеклянный корпус лампочки называется глобусом. Стекло обеспечивает максимальную светоотдачу и надежную опору для других частей лампы. Лампочка имеет форму, похожую на лампочку растения; лучи света от нити намного эффективнее с такой формой.

Нить накала

••• Rina Summer / Demand Media

Нить накала внутри лампочки имеет форму катушки, чтобы обеспечить необходимую длину вольфрама в небольшой среде для получения обильного света.Вольфрам — это природный твердый металл, и химический элемент, который в сыром виде является хрупким, но в более чистом виде очень силен. Так и должно быть, поскольку нить накаливания нагревается до 2550 градусов по Цельсию (4600 градусов по Фаренгейту).

Провода и стержень

••• Rina Summer / Demand Media

Внутри внутреннего центра лампочки находится центральный стержень из стекла, который поддерживает нить накала на своем месте. Соединительные провода обеспечивают постоянный ток электричества через компоненты лампочки.Подобно тому, как работает человеческое сердце, когда кровь движется к сердцу и от него, есть провод, который отводит электричество от цоколя лампочки, а другой провод замыкает электрическую цепь обратно к цоколю.

Невидимые газы

••• Rina Summer / Demand Media

Внутри лампочки не видны инертные газы, обычно состоящие из аргона и / или азота. Эти газы низкого давления предотвращают выгорание нити внутри колбы; он также снижает нагрузку на стеклянный шар от нормального атмосферного давления, уменьшая вероятность разрушения стекла.

Цоколь

••• Rina Summer / Demand Media

Цоколь лампочки выполняет три основные функции. Во-первых, он надежно поддерживает лампочку в блоке электрического источника, таком как лампа или осветительная арматура. Вторая задача основания — передавать электричество от основного электрического источника внутрь самой лампочки. Последняя функция — обезопасить глобус и все компоненты внутри лампы, создав надежный и удобный источник света.

Закон электричества Ома

••• Рина Саммер / Demand Media

Георг Ом впервые опубликовал свое математическое уравнение для правильного использования электричества в цепях в 1827 году. Закон Ома рассчитывает правильное напряжение электричества с учетом силы тока и сопротивления любая электрическая схема. Закон Ома был изобретен через 27 лет после изобретения первой лампочки Хамфри Дэви и за 52 года до того, как американский изобретатель Томас Эдисон изобрел первую бытовую лампочку.

Конструкция лампочки | HowStuffWorks

Лампочки имеют очень простую конструкцию. В основании у них есть два металлических контакта, которые подключаются к концам электрической цепи. Металлические контакты прикреплены к двум жестким проводам, которые прикреплены к тонкой металлической нити . Нить накала находится посередине колбы и поддерживается стеклянным держателем . Провода и нить накала помещены в стеклянную колбу, заполненную инертным газом , например, аргоном .

Когда лампочка подключена к источнику питания, электрический ток течет от одного контакта к другому через провода и нить накала. Электрический ток в твердом проводнике — это массовое движение свободных электронов и (электронов, которые не связаны прочно с атомом) из отрицательно заряженной области в положительно заряженную область.

Когда электроны движутся по нити, они постоянно натыкаются на атомы, составляющие нить. Энергия каждого удара вызывает вибрацию атома — другими словами, ток нагревает атомов.Более тонкий проводник нагревается легче, чем более толстый проводник, потому что он более устойчив к движению электронов.

Связанные электроны в колеблющихся атомах могут быть временно переведены на более высокий уровень энергии. Когда они возвращаются к своим нормальным уровням, электроны выделяют дополнительную энергию в виде фотонов. Атомы металла испускают в основном инфракрасных фотонов света, которые невидимы для человеческого глаза. Но если их нагреть до достаточно высокого уровня — около 4000 градусов по Фаренгейту (2200 градусов по Цельсию) в случае лампочки, — они будут излучать достаточно видимых света .

Нить накала в лампочке сделана из очень длинной и невероятно тонкой длины металла вольфрама . В типичной 60-ваттной лампе вольфрамовая нить имеет длину около 6,5 футов (2 метра), но толщину составляет всего одну сотую дюйма. Вольфрам расположен в двойной катушке , чтобы уместить все это в небольшом пространстве. То есть нить накала наматывается, чтобы получилась одна катушка, а затем эта катушка наматывается, чтобы получилась катушка большего размера. В 60-ваттной лампе длина катушки составляет менее дюйма.

Вольфрам используется почти во всех лампах накаливания, потому что это идеальный материал для нити накала.В следующем разделе мы выясним, почему это так, и рассмотрим роль стеклянной колбы и инертного газа.

В следующем разделе мы рассмотрим, из чего сделана нить.

5 различных типов лампочек. Лампочки загорались… | Эйлин Гарсия

Лампочки освещают наши дома, офисы и здания с тех пор, как Томас Эдисон и Джозеф Свон изобрели первую лампу накаливания в 19 веке. Два века спустя лампы накаливания претерпели огромное развитие и значительное улучшение в отношении эффективности, качества света, плотности и энергосбережения.Несмотря на это, мы по-прежнему носим в уме основной образ лампочки; Лампочки бывают разных форм, размеров, напряжений и материалов. Зона залива для дистрибьюторов электрического и осветительного оборудования предлагает лампы и лампочки производства General Electric, Philips, Cooper Lighting, Dialights и т.д.

1- Лампы накаливания:

Типичные лампы накаливания.В лампе накаливания вольфрамовая нить накаливания светится, когда через нее проходит ток, освещая лампу. Вольфрамовая нить окружена вакуумом или азотом. Доступны луковицы разных размеров, включая GLS, глобус, конфеты, грибы. Однако резкое протекание тока вызывает нагрев и выгорание нити. Лампы накаливания работают только 700–1000 часов и приводят к потере энергии.

Лампы накаливания были наиболее распространенным типом ламп в зданиях с момента изобретения лампочек и только недавно были заменены более новой технологией, включая светодиоды, люминесцентные лампы и лампы HID.

2- Люминесцентные лампы:

Люминесцентные лампы сложнее, чем лампы накаливания. В люминесцентной лампе электрический ток проходит между катодами, возбуждая ртуть и другие газы, которые находятся внутри, излучая энергию. Фосфорное покрытие снаружи преобразует лучистую энергию в видимый свет. Люминесцентные лампы потребляют меньше энергии для получения того же количества света и могут работать дольше. Но их трудно утилизировать из-за наполнения ртутью.

3- Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ):

КЛЛ предназначены для замены ламп накаливания в домах и коммерческих зданиях. Работая по принципу люминесцентных ламп, КЛЛ излучает такое же количество света при меньшей мощности. Он состоит из множества трубчатых петель, заполненных ртутью и напоминающих лампу накаливания.

По сравнению с лампами накаливания КЛЛ имеют более длительный срок службы до 10 000 часов, более энергоэффективны и имеют более высокую светоотдачу.Но ртуть в петлях затрудняет их утилизацию.

4- Галогенные лампы:

Галогенные лампы — это улучшенная версия ламп накаливания, в которых вольфрамовая нить обернута компактным прозрачным конвертом. Колба получила свое название от наполнения небольшого количества галогена инертным газом. Инертный газ увеличивает яркость и срок службы лампы, что приводит к более высокой светоотдаче. Эти лампы также меньше по размеру по сравнению с лампами накаливания.

5- Светоизлучающий диод (LED):

Светодиодные лампы становятся все более распространенными из-за их энергоэффективности и разнообразия цветов света. Светодиод — это полупроводниковое устройство, в котором электричество подается на отрицательно заряженный диод, в результате чего возникает поток электронов и высвобождение фотона. Фотоны объединяются, чтобы излучать свет из диода.

Светодиодная лампа состоит из нескольких диодов, излучающих необходимое количество света. Как полупроводник, светодиоды обладают высокой энергоэффективностью и могут производить более яркий свет с меньшим энергопотреблением.Светодиод может излучать цветной свет без использования цветных фильтров, и вы можете попросить своего дистрибьютора Electrical и Lighting Distributor Bay Area предоставить светодиод любого цвета, который вы хотите.

От чего загорается лампочка?

Представьте, что вы вернулись в средневековье. Уже почти стемнело, и вы отправляетесь в дом, чтобы прибраться после тяжелого рабочего дня в поле. После быстрой ванны и обильного ужина хочется расслабиться и немного насладиться вечером.Когда стемнеет, что вы делаете для освещения?

Еще до изобретения современного освещения вы, вероятно, потянулись бы за свечой или масляной лампой. Если вы жили в большом доме, вам, вероятно, понадобилось несколько свечей или ламп. Освещение всех этих устройств — и поддержание их освещения — может оказаться довольно сложной задачей. Они также могли выделять много тепла и копоти, что не обязательно было очень приятным.

Неудивительно, что изобретатели прошлого тосковали по простому решению для освещения своего пути в темноте.В конце 1800-х годов два изобретателя — американец Томас Эдисон и англичанин сэр Джозеф Свон — независимо друг от друга придумали одно и то же изобретение: электрическую лампочку.

Оглядываясь назад во времени, интересно отметить, что такое простое изобретение появилось так долго. Традиционная лампочка, также называемая лампой накаливания, представляет собой элегантно простое устройство, состоящее всего из нескольких основных частей. На самом деле, со времен Эдисона это не сильно изменилось. Однако это была технологическая революция, навсегда изменившая историю.

Лампочки состоят всего из нескольких основных частей. Металлическое основание имеет два металлических контакта, которые подключаются к концам электрической цепи. Металлические контакты прикрепляются к двум жестким проводам, которые сами соединены тонкой металлической нитью. Нить накала — это тонкий провод, который вы видите в середине лампочки, удерживаемый стеклянной опорой. Все это находится внутри стеклянной колбы, заполненной инертным газом, например аргоном.

Когда лампочка подключается к источнику питания, электрический ток течет от одного металлического контакта к другому.Когда ток проходит через провода и нить накала, нить накала нагревается до точки, в которой начинает излучать фотоны, которые представляют собой небольшие пакеты видимого света.

В обычной 60-ваттной лампочке нить накала сделана из тонкого и длинного металлического вольфрама. Хотя нить накала внутри лампы выглядит так, как будто она всего около дюйма в длину, на самом деле она превышает шесть футов в длину и свернута в тугую катушку. Это возможно, потому что его толщина составляет всего одну сотую дюйма!

Не все металлы излучают видимый свет при нагревании до экстремальных температур.Фактически, большинство из них тает до достижения такой температуры. Однако вольфрам имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, что делает его идеальным металлом для нити накала ламп.

Чтобы вольфрамовая нить накала не загорелась при такой высокой температуре, в лампах накаливания полностью высасывается кислород, чтобы создать почти вакуум. Чтобы предотвратить испарение атомов вольфрама, в лампочку вводят инертный газ, например аргон, чтобы продлить срок ее службы.

Хотя лампы накаливания дешевы, эффективны и очень просты в использовании, они не очень эффективны.Они выделяют много тепла. Более продвинутые технологии, включая люминесцентные лампы и светодиоды (светодиоды), намного более эффективны, производя больше света и меньше тепла. Эти новые технологии потребляют меньше энергии и постепенно заменяют обычные лампочки.

Использование лампочек и их устройство

от Хеба Соффар · Опубликовано · Обновлено

Лампы электрические

Электрические лампы — это инструменты, которые преобразуют электрическую энергию в световую, пропуская через них электричество. Существуют разные типы электрических ламп, но самыми популярными из них являются лампочки и люминесцентные лампы.

Лампочки изобрел американский изобретатель Томас Альфа Эдисон.

Использование лампочек:

Лампочки (лампы) — самый популярный источник искусственного света, где они используются для освещения домов, автомобильных фар и фонарей.

Состав лампочек:

Лампочка состоит из трех основных частей: нити накала, стеклянной колбы и цоколя лампочки.

Конструкция лампочки

  • Нить накала: это свернутая в спираль тонкая проволока из вольфрама, соединенная с медным и подводящим проводом, соединенными с цоколем лампы.

    Когда электричество достигает вольфрамовой нити через медные и свинцовые провода, это вызывает свечение нити и испускание света.

    Нить накала сделана из вольфрама, потому что она имеет высокую температуру плавления, что предотвращает плавление нити при высоких температурах.нить накала нагревается и излучает свет, когда через нее проходит электрический ток.

    Медные и свинцовые провода позволяют электрическому току проходить от цоколя лампы к вольфрамовой нити.

  • Стеклянная колба: изготовлена ​​из тонкого стекла и содержит один тип инертных газов — аргон вместо воздуха. Стеклянная колба предотвращает попадание воздуха на нить накаливания и защищает ее от возгорания.

    Газ аргон увеличивает срок службы нити накала лампочки, потому что он не горит и не помогает при горении, так как это неактивный газ, поэтому он защищает нить от горения.

Типы цоколей лампочки:

Лампочка со спиральным цоколем

  1. Спиральный цоколь с кусочком провода для подключения лампы к электрической цепи.
  2. Основание с двумя боковыми гвоздями с двумя проводами для соединения лампы с электрической цепью и двумя боковыми гвоздями.

    Лампочка с цоколем с двумя гвоздями

Теги: Газ аргонИскусственный светОснование лампочкиАвтомобильные фарыЭлектрический токЭлектрическая энергияЭлектрические лампыСтеклянная лампочкаЛампочка со спиральным цоколемЛампа с двумя боковыми гвоздями в основанииЛампочкиСтруктура лампочекИспользование лампочкиЭнергия светаОсветительные домаСпиральное основаниеЭлектричествоНить накаливанияФакелыThomas Alpha EdisonВольфрамовые основания000 шт.

Вам также может понравиться…
  • 0
  • 0
  • 0

лампочек — как они работают?


Лампочки — как они работают?

Лампы накаливания существуют уже много десятилетий и до сих пор используются в большинстве домов по всему миру.Лампа накаливания состоит из нескольких основных частей.

Лампа

Во-первых, лампочка, которую вы привыкли видеть. Колба обычно представляет собой стеклянный шар, в котором находится вакуум, что означает, что из него отсасывается большая часть воздуха.

Нить накала

Что происходит внутри колбы? Лампы накаливания содержат длинный свернутый спиралью кусок металла, называемый нитью накала. Фактически, средняя 60-ваттная лампочка имеет внутри более 6 футов нити накала!

Электричество

Когда вы включаете лампочку, через нить накала проходит электричество.Когда нить нагревается, она излучает свет. Цвет света зависит от температуры нити накала.

Почему в колбе вакуум? Если бы в колбе был воздух, нить накала бы быстро нагрелась и по существу сгорела бы. Однако в лампочке есть вакуум или специальный газ, который не позволяет нити накаливания гореть.

Лампы накаливания просты, но довольно неэффективны. Большая часть электричества, протекающего через нить накала, генерирует тепло, а небольшой процент фактически производит свет.Вот почему лампочки сильно нагреваются на ощупь. По сути, это обогреватели, излучающие небольшое количество света. Этот низкий уровень эффективности также является причиной большого толчка к переходу на более эффективное флуоресцентное и светодиодное освещение.

Лампочки со временем перегорают, потому что их горячая нить со временем изнашивается. В конце концов нить накала становится настолько слабой, что обрывается, и электричество больше не может проходить через лампочку. На этом этапе лампочка перестает светиться и перегорела.

Благодаря более высокой эффективности компактные люминесцентные лампы и другие новые типы ламп станут более распространенными в будущем. Эти другие типы ламп работают совершенно по-другому. Следите за обновлениями, чтобы увидеть будущее видео Wydea по этой теме.


Отправить отзыв или комментарий

Из чего сделаны лампочки?

Все мы знаем, что такое лампочки. И все мы ими пользуемся. Лампочки вместе с электричеством — одно из современных открытий, без которого мы больше не можем жить.В настоящее время существует множество типов и стилей лампочек. Они различаются размером, цветом, яркостью, требуемым количеством ватт, местом использования и т. Д. И цена лампочки тоже может быть разной — от нескольких долларов до числа с тремя цифрами. Однако, хотя все мы знаем, что такое лампочка и для чего она предназначена, мы на самом деле не знаем, как она сделана и из чего она сделана. Поэтому в этой статье вы узнаете, как создаются лампочки и из каких материалов они изготавливаются.

Поскольку лампочки изготавливались еще в 19 веке, конструкция их очень проста. Первой на свет появилась лампа накаливания, которая является самой простой и наиболее часто используемой лампой во всем мире. И долгие годы это был единственный вариант, ведь совсем недавно на рынок попали и другие разновидности лампочек.

Лампа накаливания была создана и использовалась в 19 веке, и только в конце 20 века и в начале 21 века начали появляться другие типы лампочек.А поскольку лампы накаливания были первыми и наиболее известными лампочками, давайте посмотрим, какие компоненты используются для ее создания.

Лампа накаливания сделана из нескольких материалов — металла , стекла и инертного газа , и вместе они образуют лампочку, которая дает нам свет. Эти три материала вместе создают лампочку. Но это делается определенным образом, чтобы лампочка излучала свет. Поэтому на самом деле вопрос должен заключаться не в том, из чего сделана лампочка, а в том, как она сделана.

Во-первых, у основания лампочки есть два металлических контакта , которые подключаются к электрической цепи и позволяют лампочке работать. Эти металлические цепи прикреплены к двум проводам , которые, в свою очередь, прикреплены к тонкой металлической нити . Эта нить накала расположена посередине лампочки и удерживается на стекле. Все это осуществляется в стеклянной колбе, которая заполнена инертным газом , чаще всего аргоном, но можно использовать и другие газы.Эти материалы вместе создают простую цепную реакцию, которая дает нам свет.

Когда лампочка подключена к источнику питания, электрический ток проходит от одного контакта к другому контакту , через провода в лампочке. Как упоминалось ранее, внутри лампочки есть два провода, которые подключены к электрической цепи. А наличие инертного газа внутри лампочки гарантирует, что при включении питания лампочка будет излучать свет.Наука физика играет огромную роль в создании функционирующей лампочки, потому что свет достигается за счет электронов, которые являются отрицательно заряженными субатомными частицами, или небольшими единицами, которые не видны человеческому глазу. Два провода, которые находятся в лампочке, имеют разные заряженные области — положительно и отрицательно заряженные, а электроны перемещаются от одного заряда к другому и создают свет.

Хотя конструкция лампы накаливания и то, из чего она сделана, на первый взгляд может показаться немного запутанной, для создания такой лампы требуется всего несколько простых материалов, поэтому она была создана уже в 19 веке.Также существуют разные лампочки, например, светодиодные или солнечные прожекторы, которые имеют немного другую конструкцию. Но они смоделированы с использованием некоторых принципов, присущих лампе накаливания. И для всех лампочек физика играет важную роль в создании света, и лампочки наверняка стали неотъемлемой частью нашей жизни.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *