Принцип действия лампы накаливания кратко: . . » elektri4estwo.ru

Содержание

Принцип работы лампы накаливания. Кто изобрел лампу накаливания?

Принцип работы лампы накаливания

Принцип действия лампы накаливания основан на использовании электроэнергии для нагрева металлической нити (или спирали) до высокой температуры, при которой она начинает светиться. Если бы это происходило на открытом воздухе или в присутствии кислорода, металл бы просто сгорел, не успев достаточно нагреться, чтобы давать свет.

В лампе накаливания спираль не сгорает моментально, потому что изолирована от внешней среды стеклянной колбой. В ней либо создан вакуум, либо же она заполнена инертным газом.

Проволока не может гореть в вакууме, так же как и в инертном газе — он потому и назван инертным, что ни с чем и никогда не вступает в реакцию.

Кто изобрел лампу накаливания?

Уоррен де ла Рю только что изобрел лампу накаливания и думает, где бы ему раздобыть еще немного платины

Не Эдисон. Он лишь улучшил существовавшие в то время модели и создал первую лампу, которая смогла проработать 40 часов.

А изобрели лампу накаливания задолго до этого. Кто же был первым? Рискну предположить, что титул изобретателя должен достаться Уоррену де ла Рю (Warren De la Rue), британскому астроному и химику. В 1820 году он поместил в трубку, из которой был откачан воздух, платиновую проволоку и пропустил через нее электрический ток. Его изобретение так и не получило широкого распространения и тем более не пошло в массовое производство (догадайтесь почему).

Почему лампы накаливания перегорают?

Дело в том, что раскаленная спираль хоть и медленно, но испаряется. Испарившиеся молекулы металла навсегда оседают на внутренней стенке колбы, поэтому старая лампа светит заметно тусклее и желтее, чем новая.

Также это означает, что проволока будет постепенно истончаться до тех пор, пока на ней не появится настолько узкое место, что она уже не сможет проводить электрический ток. В этом месте происходит перегрев и разрыв. Тогда мы обычно говорим: «Блин, опять лампочка перегорела», и идем за новой.

Почему лампа накаливания не самый лучший вариант?

Потому что она неэффективна. Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании спирали электрическим током, но производители специально ограничивают температуру, не давая спирали светиться по-настоящему ярким белым светом, чтобы таким образом продлить срок ее службы. В результате основную часть энергии (до 80%) лампы накаливания излучают в инфракрасном диапазоне. Проще говоря — эти лампы скорее греют, чем светят. Ненужная трата электричества, если, конечно, вы и впрямь не используете лампы накаливания для отопления.

Они их запретили! Сволочи!

Было дело. В цивилизованных странах лампы накаливания просто загнали в строгие рамки соответствия минимальным стандартам эффективности (за исключением некоторых специальных ламп) — это, конечно, закрыло путь на рынок многим моделям, но о полном запрете речь никогда не шла. В России в 2011 году был целиком запрещен оборот ламп накаливания мощностью 100 Вт и более. С 2013 года было запрещено продавать уже лампы мощностью более 75 Вт. А с 2014 года планировалось и вовсе полностью отказаться от ламп накаливания в пользу энергосберегающих. Но совсем недавно внезапно выяснилось, что наша страна еще не готова полностью переходить на энергосберегающие лампы, поэтому рассматриваются поправки к законам, отменяющие безусловный запрет на оборот ламп накаливания.

А пока что производители работают над созданием альтернативных источников света, которые бы удовлетворяли строгим стандартам энергоэффективности, светили ярко и приятно для глаза и не стоили половину зарплаты.

Урок по физике 8 класс

Урок №50.Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы. Короткое замыкание, предохранители.

Цель урока. Познакомиться с различными видами ламп, нагревательных приборов, принципом их работы, ввести понятие «короткое замыкание».

Демонстрации. Устройство и принцип действия лампы накаливания, светодиодных и люминесцентных ламп. Электронагревательные приборы. Виды предохранителей.

Содержание опроса. Вопросы в конце § 54.

Содержание нового материала. Различные виды ламп, используемые в освещении. Устройство лампы накаливания, светодиодных и люминесцентных ламп. Тепловое действие тока. Электрические нагревательные приборы. Причины перегрузки цепи и короткого замыкания. Предохранители.

Закрепление материала. 1. Каковы преимущества и недостатки энергосберегающей лампочки? 2. Каковы причины короткого замыкания? 3. Каково назначение предохранителей?

Домашнее задание. § 55, 56. Задание в конце § 55.

Решить задачи 1947—1949 из Сборника.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о лампе накаливания, о светодиодной и люминесцентной лампах, электрических нагревательных приборах, коротком замыкании, универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения короткого замыкания, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем главное, анализировать, излагать его, самостоятельно искать и отбирать информацию с использованием интернет-ресурса, справочной литературы, развивать монологическую и диалогическую речь, сформировать умения воспринимать и перерабатывать информацию и предъявлять ее в словесной и образной формах, освоить приемы действий в нестандартных ситуациях, работать в группе.

Личностные: осознать необходимость самостоя- тельного приобретения знаний о лампах накаливания, энергосберегающих и светодиодных лампах, коротком замыкании и практической значимости изученного материала, сформировать познавательный интерес, развивать интеллектуальные и творческие способности, убежденность в познании природы, самостоятельность в приобретении новых знаний, уважительное отношение к деятелям науки и техники, друг к другу, к учителю.

Общие предметные: проводить наблюдения, сравнивать и анализировать различные типы ламп, нагревательные приборы, делать выводы, применять теоретические знания для объяснения принципа действия ламп, нагревательных приборов, докладывать о результатах своих исследований, кратко и четко отвечать на вопросы.

Частные предметные: понимать принцип действия ламп накаливания, светодиодных и люминесцентных ламп, электрических нагревательных приборов, использовать полученные знания в повседневной жизни.

Ход урока.

В начале урока заслушаем доклады и демонстрации учащихся, а затем перейдем к новому материалу, который учащиеся прорабатывают самостоятельно по учебнику. Желательно, чтобы учащиеся на уроке смогли ознакомиться с различными нагревательными приборами, лампочками (накаливания, энергосберегающими и др.). Учащиеся изучают текст параграфа, выписывают главное, зарисовывают основные элементы приборов, анализируют их устройство, а затем в процессе обсуждения делают вывод о преимуществах и недостатках нагревательных приборов и современных ламп. Особое внимание при обсуждении  уделим явлению короткого замыкания, причинам его возникновения и устранения. Учащиеся в ходе обсуждения приводят примеры, известные из своего жизненного опыта, о мерах предосторожности при работе с электрическими приборами. В конце урока для подготовки к контрольной работе  решим задачи 1155, 1156, 1165, 1193 из Сборника.

Если позволит время,  посмотрим и обсудим видео с сайта www.galileo_tv.ru «Прочные лампочки. Плавкий предохранитель».


 

Лампы накаливания электрические — Энциклопедия по машиностроению XXL

Предложено [141 устройство автоматического счета пузырьков газа с фиксацией результата на шкале электромагнитного счетчика. Принцип работы устройства сводится к следующему к месту утечки газа прикрепляют резиновую трубку и подводят ее к стеклянному сосуду-формирователю, заполненному жидкостью. Поднимающиеся к поверхности жидкости пузырьки изменяют оптическую плотность суженной части формирователя и вызывают появление электрических импульсов в цепи фотоэлемента, освещенного через сосуд лампой накаливания. Электрический импульс поступает на электромагнитный счетчик, отсчитывающий количество электрических импульсов, соответствующее числу прошедших пузырьков. Скорость счета достигает 5—6 пузырьков в секунду.  
[c.68]

ГОСТ 2204—65.
Лампы накаливания электрические миниатюрные.  [c.534]

Лампы накаливания электрические всякие (в том числе кинескопы)  [c.51]

Оптрон — оптоэлектронный прибор, в котором передача или накопление сигналов обусловлено как световыми, так и электронными процессами состоит из преобразователей световой энергии в электрическую (фоторезистора или фотодиода) и электрической энергии в световую (лампы накаливания, лампы газового разряда, светодиода) между преобразователями осуществляется электрическая, оптическая или комбинированная связь может использоваться как элемент усилительных, логических и других устройств [81.  

[c.149]

Внутреннее сопротивление источника тока. В электрической цепи, состоящей из источника тока и проводников с электрическим сопротивлением R, электрический ток совершает работу не только на внешнем, но и на внутреннем участке цепи. Например, при подключении лампы накаливания к гальванической батарее карманного фонаря электрическим током нагреваются не только спираль лампы и подводящие провода, но и сама батарея. Электрическое сопротивление источника тока называется внутренним сопротивлением. В электромагнитном генераторе внутренним сопротивлением является электрическое сопротивление провода обмотки генератора. На внутреннем участке электрической цепи выделяется количество теплоты, равное  [c.150]

Явление самоиндукции можно наблюдать, собрав электрическую цепь из катушки с большой индуктивностью, резистора, двух одинаковых ламп накаливания и источника тока (рис. 197). Резистор должен иметь такое же электрическое сопротивление, как и провод катушки. Опыт показывает, что при замыкании цепи электрическая лампа, включенная последовательно с катушкой, загорается несколько позже, чем лампа, включенная последовательно с резистором. Нарастанию тока в цепи катушки при замы-к.ании препятствует ЭДС самоиндукции, возникающая при возрастании магнитного потока в катушке. При отключении источника тока вспыхивают обе лампы. В этом случае ток в цепи поддерживается ЭДС самоиндукции, возникающей при убывании магнитного потока в катушке.[c.191]

Энергия магнитного поля. При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа накаливания, включенная параллельно катушке, дает кратковременную вспышку. Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции. Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки.  [c.191]


При включении конденсатора в цепь переменного тока, как и в случае цепи постоянного тока, чере.з диэлектрик, разделяющий обкладки конденсатора, электрические заряды проходить не будут. Но в результате периодически повторяющихся процессов зарядки и разрядки конденсатора в проводах, соединенных с его выводами, появится переменный ток. Лампа накаливания, включенная последовательно с конденсатором в цепь переменного тока, кажется горящей непрерывно, так как человеческий глаз при высокой частоте колебаний силы тока не замечает периодического ослабления свечения нити лампы.[c.243]

Инфракрасное излучение испускают любые нагретые тела. Источниками инфракрасного излучения служат печи, батареи водяного отопления, электрические лампы накаливания.  [c.279]

Найдите активное сопротивление электрической лампы накаливания, включенной в цепь переменного тока с действующим напряжением 220 В, при этом выделяется средняя мощность 100 Вт.  [c.296]

Никакой другой источник света не имеет сходного распределения энергии по спектру. Так, например, электрический разряд в газах или свечение под действием химических реакций имеет спектры, существенно отличные от свечения черного тела. Распределение энергии по спектру раскаленных тел также заметно отличается от свечения черного тела, что было выше проиллюстрировано (см. рис. 8.6) сравнением спектров распространенного источника света (лампы накаливания с вольфрамовой нитью) и черного тела.  [c.409]

В тех случаях, когда этот недостаток играет второстепенную роль, газосветные источники могут с успехом заменять менее экономичные лампы накаливания и электрические дуги. Так, для освещения дорог применяются иногда натриевые лампы, которые даже в эксплуатационных условиях с потерями на вспомогательных устройствах дают световую отдачу около 50 лм/Вт.  [c.709]

В основе действия источников теплового излучения лежит нагревание тел тем или иным способом. К источникам теплового излучения относятся все пламенные источники света (костер, лучина, свеча, масляная и керосиновая лампы, калильная сетка и т. д.) и электрические лампы накаливания. Источником излучения в них являются раскаленные твердые тела. В пламенных источниках это мельчайшие частицы твердого углерода, которые образуются  [c.147]

Подавляющее большинство современных. источников света основано на превращении электрической энергии в оптическое излучение. По принципу действия их можно разделить на две группы электрические лампы накаливания и лампы газового разряда (газоразрядные лампы). Это наиболее распространенные электрические источники света.  [c. 147]

По удельному электрическому сопротивлению р металлические проводниковые материалы можно разбить на две основные группы металлы высокой проводимости, у которых р при нормальной температуре составляет не более 0,05 мкОм-м, и металлы и сплавы высокого сопротивления, имеющие при тех же условиях р не менее 0,3 мкОм-м. Проводниковые материалы первой группы применяются в основном для изготовления обмоточных и монтажных проводов, жил кабелей различного назначения, шин и т. д. Проводниковые материалы второй группы используются при производстве резисторов, электронагревательных приборов, нитей ламп накаливания и т. п.  [c.111]

В 1903 г. в Москве была организована фабрика угольных ламп накаливания, а в 1909 и 1910 гг. открываются еш е две фабрики электрических ламп. В Ленинграде акционерное общество Айваз построило в 1913 г. завод Светлана для изготовления электрических ламп с вольфрамовой нитью. Все эти предприятия работали на импортных полуфабрикатах.[c.92]

В первые годы после Великой Октябрьской социалистической революции потребность в электрических лампах накаливания покрывалась за счет импорта. В 1920—1922 гг. возобновились работы на электроламповом заводе Светлана в Ленинграде и на московских фабриках электрических ламп.  [c.93]


Интерес некоторых изобретателей был в то время направлен и на создание ламп накаливания, которые представлялись для эксплуатации более удобными, чем дуговые источники света. Первой по времени лампой, построенной русским конструктором, была электрическая лампа В. Г. Сергеева (60-е годы) она имела только узкоспециальное назначение в военно-инженерном деле.  [c.137]

А. Н. Лодыгин построил ряд ламп накаливания с телом накала малого сопротивления из стерженьков ретортного угля. Лодыгин широко демонстрировал пригодность этих ламп для внутреннего и наружного электрического освещения.[c.137]

НИИ 4 автоматического ключа реверсивного двигателя 5 для выключения двигателя при поступлении на вход одновибратора полезного сигнала или помех реле времени 6 для включения звукового или светового сигнала 7 импульсного вольтметра 12 для измерения напряжения сигналов до ограничения и после него, что позволяет правильно настроить сигнализирующее устройство по коэффициенту оптического отражения поверхности образца в начале испытания. Кроме того, в электрическую схему устройства входят каскад питания устройства сигнализации 8, лампа накаливания 9 со стабилизатором 10, реверсивный двигатель поискового механизма 11 и каскад питания поискового механизма 13. Отраженный поверхностью вращающегося образца свет  [c.186]

Степень концентрации пыли находят, определяя ее массу, осевшую в измерителе за заданное время. Предполагают, что концентрация пыли в течение всего времени испытаний постоянна. Вероятность осуществления таких условий без соответствующего контроля очень мала. Поэтому значительно точнее метод, позволяющий непрерывно измерять и регистрировать концентрацию пыли. Ниже описан электро-оптический метод, принцип которого основан на светопроницаемости смеси пыль—газ. Свет электрической лампы накаливания проходит через испытательную камеру со смесью пыль—газ и попадает на фотоэлемент, подключенный к гальванометру (рис. 18).  [c.523]

Примечание. Лампы накаливания для местного освещения с напряжением 12 и 36 в питаются от тех же электрических сетей, что и лампы общего пользования при номинальных напряжениях сети 127, 220 и 380 в через специальные трансформаторы. Люминесцентные лампы питаются преимущественно от электросетей с номинальным напряжением 220 и 380 в.  [c.235]

В тех случаях, когда излучающая поверхность является цилиндрической или сферической, в качестве их моделей можно с успехом применять цилиндрические люминесцентные лампы или сферические молочные лампы накаливания [Л. 27, 69, 182], снабженные моделирующим оптические свойства покрытием, аналогично как и для плоского экрана. Для поверхностей более сложной геометрической формы их модели изготавливают из прозрачного материала, помещают внутрь систему электрических лампочек, а промежуток заполняют светорассеивающей средой (чтобы создать равномерную и диффузную светимость поверхности).  [c.304]

Основные виды современных, как правило, электрических — искусственных источников света лампы накаливания, в которых светятся тела накала, нагреваемые электрическим током газосветные лампы, в которых светятся газы или пары металлов под действием электрического  [c.313]

Источником лучистой энергии являются осветительные лампы накаливания или специальные электрические газонаполненные лампы без рефлектора с посеребренной внутри колбой. Эксплуатация ламп неэкономична. За последнее время стали применяться экраны темного излучения, изготовляемые из керамики, чугуна или стали. Они обогреваются газом или электроэнергией. Производительность камер, оборудованных такими экранами, высокая. По сравнению с конвекционной сушкой изделия сохнут в 5—15 раз быстрее.  [c.517]

На парижской выставке демонстрировались лампы накаливания, электрическая вольтова дуга, телефон, динамомашины. Ввиду широкого распространения электротехнических устройств необходимость в единой системе единиц элeкfpoмaгнeтизмa была совершенно очевидной.  [c.13]

Диэлектрики в электрическом поле. Установим метровую деревянную линейку на подставку, обеспечивающую возмозкпость вращения вокруг вертикальной оси. (Подставкой может быть, например, электрическая лампа накаливания.) Выполним такой же опыт, как с металлической трубой и заряженной палочкой (рис. 140). Опыт покажет, что деревянная линейка — тело из диэлектрика — притягивается к заряженным телам подобно телу из проводящего материала. Однако, если тело из диэлектрика  [c.141]

Любой точечный источник света создает пространственно когерентные колебания. И сферические, и плоские волны обладают пространственной когерентностью. Сферические волны пространственно когерентны именно потому, что они как раз и представляют собой колебания, которые создаются точечным источником света. Пространственная когерентность плоских волн обьясняется тем, что любой строго параллельный пучок плоских волн можно рассматривать как исходящий из бесконечно удаленного точечного источника. С помощью линзы пучок нетрудно сф Окусиро-вать в точку, а будучи сфокусированными таким способом в точку, волны затем распространяются в виде конусообразного пучка света волновые фронты в. этом пучке искривляются подобно поверхности сферы, т. е. образуется уже известная расходящаяся сферическая волна (или пучок). В описанном явлении скрыта одна из причин непригодности обычной. электрической лампы накаливания для получения интерференционных картин по размерам ее явно нельзя отнести к точечным источникам света.  [c.12]

Современная электрическая лампа накаливания является наиболее массовым и хорошо освоенным в производстве и эксплуатации источннко. м света. Однако осветительные лампы накаливания, имеющие световую отдачу 10—20 лм/Вт, обладают крайне низким коэффициентом полезного действия преобразования электрической энергии в световую, который не превосходит 3—4 % подводимой мощности. Практические возможности дальнейшего повышения коэффициента полезного действия ламп накаливания с вольфрамовой нитью весьма ограничены.  [c.154]


Значительно большие возможности повышения коэффициента полезного действия дают газоразрядные источники света. Например, ртутные лампы высокого давления имеют в 3—4 раза более высокую экономичность, чем лампы накаливания, и более длительный срок службы. Коэффициент полезного действия натриевого разряда низкого давления достигает при определенных условиях высоких значений, составляющих 60—70 % подводимой электрической мощности. Однако, несмотря на значительно более высокий коэффициент полезного действия, эти лампы обладают существенным недостатком, связагг-ным с линейчатым характером спектра излучения, сильно искажающим цветопередачу.[c.154]

Оптический квантовый генератор является соверщен-но новым источником электромагнитных волн. Его излучение обладает уникальными свойствами, резко отличающимися от свойств известных источников ламп накаливания, люминесцентных ламп, электрической дуги, искры и т. д. Остановимся коротко на этих свойствах.  [c.280]

Проблема теплового излучения. Постоянная Планка h обязана своим рождением исследованиям проблемы, о которой до сих пор не говорилось. Это проблема теплового излуче1шя. Хорошо известно, что все нагретые тела излучают энергию. Это может быть видимый свет, испускаемый электрической лампой накаливания, слабое свечение спирали плитки или невидимое тепло хорошо протопленной русской печки. На Землю падает тепловое излучение Солнца, в недрах которого температура достигает миллионов градусов, оно является основой для протекания всех жизненных процессов на Земле. Различные тела обладают способностью в большей или меньшей степени поглощать и отражать свет. Сильно поглощающие тела кажутся нам черными (сажа). Ослепительное сияние снега в горах, прекрасно отражающего свет, доставляет много хлопот альпинистам. Ученые не могли пройти мимо проблемы объяснения закономерностей из-лучательной и поглощательной способностей различных тел.  [c.150]

При перекрытии линий излучения г зов вследствие значительного их уширения или в силу близости расположения линий излучения газов, составляющих композицию, образуется сравнительно плавный (полосовой) спектр излучения. В этом случае, а таюке в случаях, когда в спектре источника присутствует как тепловое, так и люминесцентное излучение, или когда источник излучения является электрическим прибором (лампы накаливания, дуговые, дуговые газоразрядные лампы и пр.), спектральные характеристики излучения которого зазисят не только от физических свойств излучающей среды, но и от характеристик элементов конструкции  [c.45]

В 1872 г. изобретатель А. Н. Лодыгин создал первую угольную лампу накаливания инженер П. Н. Яблочков в 1876 г. изобрел электрическую свечу , положившую начало широкому применению электрического освещения.  [c.5]

Иногда сушку и запекание пропитанной лаком изоляции осуществляют инфракрасным облучением. Источником такого облучения служат специальные лампы накаливания. Температура нити накала этих ламп несколько нг1же, чем у обычных осветительных ламп, что обеспечивает большой срок службы кроме того, в этих лампах по сравнению с осветительными меньшая часть электроэнергии превращается I видимый свет, а большая — в тепловое (инфракрасное) излучение. Лампы имеют отражатели или же непосредственно на баллон лампы наносят зеркальный слой, чтобы поток лучей можно было направить желаемым образом. Инфракрасные лампы устанавливают на штативах вблизи нагреваемого изделия (для ремонтных работ, когда требуется произвести сушку на месте, а также для сушки особо крупных изделий, для которых потребовались бы слишком большие печи) либо в специальных печах. Пример такой печи для сушки пропитанных лаком якорей схематически изображен на рис. 6-16. Сушильные устройства могут быть конвейерного типа В них подвергаемые сушке изделия движутся на бесконечной ленте сквозь туннельную печь, в которой установлен ряд ламп инфракрасного излучения или электрических плит. Преимущества инфракрасного обогрева по сравнению с паровым или электрическим обогревом заключаются в значительном ускорении процесса сушки и сокращении площади сушильного помещения, а также (по сравнению с электрическим обогревом) в сокращении расхода энергии.  [c.134]

Мастерские в Кинешме выросли к 90-м годам в самостоятельный завод, изготовлявший Электроугли, гальванические элементы,- лампы накаливания, дуговые лампы, электрические генераторы и электродвигатели. Эти изделия изготовлялись под руководством талантливого технолога А. И. Бюксенмайстера (1845—1931), экспонировались на разных выставках и отличались хорошим качеством. Упомянутый завод Т-ва П. Н. Яблочкова в Санкт-Петербурге начал работать в 1881 г., на нем изготовлялся довольно большой ассортимент разных электроизделий, в том числе электрические свечи, лампы накаливания, аккумуляторы и т. п.  [c.92]

Производство электрических ламп накаливания в России началось в 80-е годы прошлого века на заводе Т-ва П. Н. Яблочкова в Петербурге, на электротехническом заводе А. М. Бюксенмайстера в Кинешме и в мастерских Электротехник , основанных В. Н. Чиколевым. В 1906 г. в Москве начала работать фабрика Русская электрическая лампа . В Петербурге строился крупный завод ламп накаливания Светлана , вступивший частично в строй во время первой мировой войны.  [c.138]

В послевоенные годы усилия научно-исследовательских институтов, лабораторий и конструкторских бюро были направлены на улучшение технологии производства светильников и светоотдачи электроламп. Вопрос светоотдачи является важнейшим, так как современные лампы накаливания имеют весьма низкий КПД (в цределах 2—4%), подавляющая часть электроэнергии в них расходуется на нагрев нити и лампы. Выли разработаны новые типы электроламп — люминесцентные, ртутные, кварцевые, КПД которых достигает 8—10%. Таким образом, полезное использование электрического тока в этих лампах возрастает более чем в 2 раза.  [c.38]

Для отверждения покрытий под действием ИК-пзлучения применяют сушильные камеры непрерывного и периодического действия. В качестве источников излучения используют специальные лампы накаливания, панельно-плиточные нагреватели, трубчатые электрические нагреватели с алюминиевыми рефлекторами и др.  [c.223]

Идея использования электрической энергии для освещения появилась еще у первых исследователей гальв нического электричества. В 1801 г. Л. Яг. Тенар, пропуская через платиновую проволоку электр ическгш ток, довел ее до белого накала. В 1802 г. русский физик В. В. Петров получив впервые электрическую дугу, заметил, что ею может быть освещен темный покой . Тогда же он наблюдал электрический разряд в вакууме, сопровождавшийся свечением [17]. Несколько лет спустя английский ученый Г. Дэви также высказывал мысль о возможности освещения электрической дугой. Таким образом, в экспериментальных работах начала XIX в. уже были выявлены три принципиально разные возможности электрического освещения, реализованные позднее в лампах накаливания, дуговых и газоразрядных осветительных приборах, однако до практического их освоения было тогда далеко.  [c.53]

В 1879 г. Эдисон, добившись получения высококачественных материалов для тела накала и улучшения откачки воздуха из баллона, создал лампу с продолжительным сроком службы, пригодную для массового употребления [20, с. 180—182]. Особенно стремительное развитие электрического освещения начинается после освоения технологии изготовления вольфрамовых нитей. Способ применения вольфрама (или молибдена) для тела накала впервые дал А. Н. Лодыгин, предложивший в 1893 г. накаливать платиновую или угольную нить в атмосфере хлористых соединений вольфрама (или молибдена) вместе с водородом. Начиная с 1903 г. австрийцы Юст, Ф. Ханаман [21] стали использовать идею Лодыгина в промышленном производстве ламп накаливания.  [c.55]


Начальный период электрификации связан с использованием постоянного тока. После удачных опытов применения динамомашин в 70-х годах XIX в. возникли небольшие генераторные установки для питания одной определенной нагрузки дуговой лампы, электрического двигателя или гальванической ванны. Это был этап децентрализованного производства электрической энергии. Следующей ступенью в развитии электроснабжения стало питание от общего генератора ряда приемников — от домовых электростанций затем возникли станции местного значения, служившие для электроснабжения городского квартала или завода — так называемые блок-станции. Они вырабатывали ток низкого напряжения (порядка 100—200 В), что резко ограничивало протяженность электрических сетей. Первые блок-станции возникли в Париже для питания свечей Яблочкова. В России первой станцией такого рода была установка для освещения Литейного моста в Петербурге, построенная в 1879 г. при участии П. Н. Яблочкова. В конце 1881 г. появились блок-станции, в сети которых включались дуговые лампы и лампы накаливания, например станция в. Честерфилде (Англия) и станция в Лубянском пассаже в Москве.  [c.60]

Лампа люминесцентная без стартера. Принцип работы и схема подключения люминесцентной лампы. Кратко об особенностях работы лампы

Лампы дневного света (ЛДС) широко применяются для освещения как больших площадей общественных помещений, так и в качестве бытовых источников света. Популярность люминесцентных ламп обусловлена в большей мере их экономическими характеристиками. По сравнению с лампами накаливания у данного типа ламп высокий КПД, повышенная светоотдача и более долгий срок службы. Однако функциональным недостатком ламп дневного света является необходимость наличия пускового стартера или специального пускорегулирующего устройства (ПРА). Соответственно задача пуска лампы при выходе из строя стартера или при его отсутствии является насущной и актуальной.

Принципиальное отличие ЛДС от лампы накаливания в том, что преобразование электроэнергии в свет происходит благодаря протеканию тока через пары ртути, смешанные с инертным газом в колбе. Ток начинает протекать после пробоя газа высоким напряжением, приложенным к электродам лампы.

  1. Дроссель.
  2. Колба лампы.
  3. Люминесцентный слой.
  4. Контакты стартера.
  5. Электроды стартера.
  6. Корпус стартера.
  7. Биметаллическая пластина.
  8. Нити накала лампы.
  9. Ультрафиолетовое излучение.
  10. Ток разряда.

Образующееся ультрафиолетовое излучение лежит в невидимой для человеческого глаза части спектра. Для его преобразования в видимый световой поток стенки колбы покрывают специальным слоем, люминофором. Меняя состав этого слоя можно получать разные световые оттенки.
Перед непосредственным запуском ЛДС электроды на её концах разогреваются прохождением через них тока или же за счёт энергии тлеющего разряда.
Высокое напряжения пробоя обеспечивает ПРА, который может быть собран по известной традиционной схеме или же иметь более сложную конструкцию.

Принцип действия стартера

На рис. 1 представлено типовое подключение ЛДС со стартером S и дросселем L. К1, К2 – электроды лампы; С1 – косинусный конденсатор, С2 – фильтрующий конденсатор. Обязательным элементом таких схем является дроссель (катушка индуктивности) и стартер (прерыватель). В качестве последнего зачастую используется неоновая лампа с биметаллическими пластинами. Для улучшения низкого коэффициента мощности из-за наличия индуктивности дросселя применяют входной конденсатор (С1 на рис.1).

Рис. 1 Функциональная схема подключения ЛДС

Фазы запуска ЛДС следующие:
1) Разогрев электродов лампы. В этой фазе ток течёт по цепи «Сеть – L – К1 – S – К2 – Сеть». В этом режиме стартер начинает хаотично замыкаться / размыкаться.
2) В момент разрыва цепи стартером S энергия магнитного поля, накопленная в дросселе L, в виде высокого напряжения прикладывается к электродам лампы. Происходит электрический пробой газа внутри лампа.
3) В режиме пробоя сопротивление лампы ниже, чем сопротивление ветви стартера. Поэтому ток течёт по контуру «Сеть – L – К1 – К2 – Сеть». В этой фазе дроссель L выполняет роль реактивного токоограничивающего сопротивления.
Недостатки традиционной схемы пуска ЛДС: звуковой шум, мерцание с частотой 100 Гц, увеличенное время пуска, низкий КПД.

Принцип действия ЭПРА

Электронные ПРА (ЭПРА) используют потенциал современной силовой электроники и являются более сложными, но и более функциональными схемами. Такие устройства позволяют контролировать три фазы запуска и регулировать световой поток. В результате повышается срок службы лампы. Также, из-за питания лампы током более высокой частоты (20÷100 кГц) отсутствует видимое мерцание. Упрощённая схема одной из популярных топологий ЭПРА приведена на рис. 2.

Рис. 2 Упрощённая принципиальная схема ЭПРА
На рис. 2 D1-D4 – выпрямитель сетевого напряжения, С – фильтрующий конденсатор, Т1-Т4 – транзисторный мостовой инвертор с трансформатором Tr. Опционально в ЭПРА могут присутствовать входной фильтр, схема коррекции коэффициента мощности, дополнительные резонансные дроссели и конденсаторы.
Полная принципиальная схема одного из типовых современных ЭПРА приведена на рис 3.

Рис. 3 Схема ЭПРА BIGLUZ
В схеме (рис. 3) присутствуют основные выше названные элементы: мостовой диодный выпрямитель, фильтрующий конденсатор в звене постоянного тока (С4), инвертор в виде двух транзисторов с обвязкой (Q1, R5, R1) и (Q2, R2, R3), дроссель L1, трансформатор с тремя выводами TR1, схема запуска и резонансный контур лампы. Две обмотки трансформатора служат для включения транзисторов, третья обмотка входит в состав резонансного контура ЛДС.

Способы пуска ЛДС без специализированного ПРА

При выходе из строя лампы дневного света возможны две причины:
1) . В таком случае достаточно заменить стартер. Эту же операцию следует провести при появлении мерцания лампы. В таком случае при визуальном осмотре на колбе ЛДС нет характерных затемнений.
2) . Возможно, перегорела одна из нитей электродов. При визуальном осмотре могут быть заметны потемнения на концах колбы. Здесь можно применить известные схемы запуска для продолжения эксплуатации лампы даже с перегоревшими нитями электродов.
Для экстренного запуска лампу дневного света можно подключить без стартера по схеме, приведенной ниже (рис. 4). Здесь роль стартера выполняет пользователь. Контакт S1 замыкается на весь период работы лампы. Кнопка S2 замыкается на 1-2 секунды для зажигания лампы. При размыкании S2 напряжение на ней в момент зажигания будет значительно больше сетевого! Поэтому при работе с такой схемой следует проявлять повышенную осторожность.

Рис. 4 Принципиальная схема запуска ЛДС без стартера
Если требуется быстро зажечь ЛДС со сгоревшими нитями накала, то необходимо собрать схему (рис. 5).

Рис. 5 Принципиальная схема подключения ЛДС со сгоревшей нитью накала
Для дросселя 7-11 Вт и лампы 20 Вт номинал С1 – 1 мкФ с напряжением 630 В. Конденсаторы с меньшим номиналом использовать не стоит.
Автоматические схемы запуска ЛДС без дросселя предполагают использование в качестве ограничителя тока обыкновенной лампы накаливания. Такие схемы, как правило, являются умножителями и питают ЛДС постоянным током, что вызывает ускоренный износ одного из электродов. Однако подчеркнём, что такие схемы позволяют некоторое время запускать даже ЛДС со сгоревшими нитями электродов. Типовая схема подключения люминесцентной лампы без дросселя приведена на рис. 6.

Рис. 6. Структурная схема подключения ЛДС без дросселя

Рис. 7 Напряжение на ЛДС подключенной по схеме (рис. 6) до момента пуска
Как видим на рис. 7 напряжение на лампе в момент пуска доходит до уровня 700 В примерно за 25 мс. Вместо лампы накаливания HL1 можно использовать дроссель. Конденсаторы в схеме рис. 6 следует выбирать в пределах 1÷20 мкФ с напряжением не меньше 1000В. Диоды должны быть рассчитаны на обратное напряжение 1000В и ток от 0,5 до 10 А в зависимости от мощности лампы. Для лампы мощностью 40 Вт будет достаточно диодов, рассчитанных на ток 1.
Ещё один вариант схемы запуска показан на рис 8.

Рис. 8 Принципиальная схема умножителя с двумя диодами
Параметры конденсаторов и диодов в схеме на рис. 8 аналогичны схеме на рис. 6.
Один из вариантов использования низковольтного источника питания приведен на рис. 9. На основе такой схемы (рис. 9) можно собрать беспроводную лампу дневного света на аккумуляторе.

Рис. 9 Принципиальная схема подключения ЛДС от низковольтного источника питания
Для вышеприведенной схемы необходимо намотать трансформатор с тремя обмотками на одном сердечнике (кольце). Как правило, первой наматывают первичную обмотку, затем главную вторичную (на схеме обозначена, как III). Для транзистора необходимо предусмотреть охлаждение.

Заключение

При выходе из строя стартера лампы дневного света можно применить экстренный «ручной» запуск или простые схемы питания постоянным током. При использовании схем на основе умножителей напряжения есть возможность запускать лампу без дросселя, используя лампу накаливания. Работая на постоянном токе, отсутствует мерцание и шум ЛДС, однако уменьшается срок службы.
В случае перегорания одной или двух нитей катодов люминесцентной лампы её можно продолжать эксплуатировать некоторое время, применяя упомянутые схемы с повышенным напряжением.

Недавно посмотрел на целую коробку сгоревших энергосберегающих ламп, в основном с хорошей электроникой, но перегоревшими нитями накала люминисцентной лампы, и подумал – надо куда-то всё это добро применить. Как известно, ЛДС со сгоревшими нитями накала надо питать выпрямленным током сети с использованием бесстартерного устройства запуска. При этом нити накала лампы шунтируют перемычкой и на который подают высокое напряжение для включения лампы. Происходит мгновенное холодное зажигание лампы, резким повышением напряжения на ней, при пуске без предварительного подогрева электродов.

И хотя зажигание с холодными электродами является для более тяжелым режимом, чем включение обычным образом, этот метод позволяет ещё долгое время использовать люминисцентную лампу для освещения. Как известно, зажигание лампы с холодными электродами требует повышенного напряжения до 400…600 В. Реализуется это простым выпрямителем, напряжение выхода которого будет почти в два раза выше входного сетевого 220В. В качестве балласта устанавливается обычная маломощная лампочка накаливания, и хотя использование лампы вместо дросселя снижает экономичность такого светильника, если использовать лампы накаливания на напряжение 127 В и её включить в цепь постоянного тока последовательно с лампой, то будем иметь достаточную яркость.


Диоды любые выпрямительные, на напряжение от 400В и ток 1А, можно и советские коричневые КЦ-шки. Конденсаторы так-же с рабочим напряжением не менее 400В.


Данное устройство работает как удвоитель напряжения, выходное напряжение которого приложено к катоду — аноду ЛДС. После зажигания лампы устройство переходит в режим двуполупе-риодного выпрямления с активной нагрузкой и напряжение одинаково распределено между лампами EL1 и EL2, что справедливо для ЛДС мощностью 30 — 80 Вт, имеющих рабочее напряжение в среднем около 100 В. При таком включении схемы, световой поток лампы накаливания будет составлять примерно четверть от потока ЛДС.


Для люминисцентной лампоы мощностью 40 Вт необходима лампа накаливания 60 Вт, 127 В. Ее световой поток составит 20 % от потока ЛДС. А для ЛДС мощностью 30 Вт можно применить две лампы накаливания на 127 В по 25 Вт каждая, включив их параллельно. Световой поток этих двух ламп накаливания — около 17 % светового потока ЛДС. Такое увеличение светового потока лампы накаливания в комбинированном светильнике объясняется тем, что они работают при напряжении, близком к номинальному, когда их световой поток приближается к 100 %. В то же время, при напряжении на лампе накаливания около 50 % от номинального, их световой поток составляет всего лишь 6,5 %, а потребляемая мощность — 34 % от номинальной.


Схема включения люминесцентных ламп гораздо сложнее, нежели у ламп накаливания.
Их зажигание требует присутствия особых пусковых приборов, а от качества исполнения этих приборов зависит срок эксплуатации лампы.

Чтоб понять, как работают системы запуска, нужно до этого ознакомиться с устройством самого осветительного устройства.

Люминесцентная лампа представляет из себя газоразрядный источник света, световой поток которого формируется в главном за счёт свечения нанесённого на внутреннюю поверхность колбы слоя люминофора.

При включении лампы в парах ртути, которыми заполнена пробирка, случается электронный разряд и возникшее при всем этом уф-излучение воздействует на покрытие из люминофора. При всем этом происходит преобразование частот невидимого уф-излучения (185 и 253,7 нм) в излучение видимого света.
Ети лампы обладают низким потреблением электроэнергии и пользуются большой популярностью, особенно в производственных помещениях.

Схемы

При подключении люминесцентных ламп используется особая пуско-регулирующая техника – ПРА. Различают 2 вида ПРА: электронная – ЭПРА (электронный балласт) и электромагнитная – ЭМПРА (стартер и дроссель).

Схема подключения с применением электромагнитный балласта или ЭмПРА (дросель и стартер) Более распространённая схема подключения люминесцентной лампы – с использованием ЭМПРА. Это стартерная схема включения.



Принцип работы: при подключении электропитания в стартере появляется разряд и
замыкаются накоротко биметаллические электроды, после этого ток в цепи электродов и стартера ограничивается лишь внутренним сопротивлением дросселя, в следствии чего же возрастает практически втрое больше рабочий ток в лампе и мгновенно нагреваются электроды люминесцентной лампы.
Одновременно с этим остывают биметаллические контакты стартера и цепь размыкается.
В то же время разрыва дроссель, благодаря самоиндукции создает запускающий высоковольтный импульс (до 1 кВольта), который приводит к разряду в газовой среде и загорается лампа. После чего напряжение на ней станет равняться половине от сетевого, которого станет недостаточно для повторного замыкания электродов стартера.
Когда лампа светит стартер не будет участвовать в схеме работы и его контакты будут и останутся разомкнуты.

Основные недостатки

  • В сравнении со схемой с электронным балластом на 10-15 % больший расход электричества.
  • Долгий пуск не менее 1 до 3 секунд (зависимость от износа лампы)
  • Неработоспособность при низких температурах окружающей среды. К примеру, зимой в неотапливаемом гараже.
  • Стробоскопический результат мигания лампы, что плохо оказывает влияние на зрение, при чем детали станков, вращающихся синхронно с частотой сети- кажутся неподвижными.
  • Звук от гудения пластинок дросселя, растущий со временем.

Схема включения с двумя лампами но одним дросселем . Следует заметить что индуктивность дросселя должна быть достаточной по мощности етих двух ламп.
Следует заметить что в последовательной схеме включения двох ламп применяются стартеры на 127 Вольт, они не будут работать в одноламповой схеме, для которой понадобятся стартеры на 220 Вольт

Ета схема где, как видите, нет ни стартера ни дроселя, можна применить если у ламп перегорели нити накала. В таком случае зажечь ЛДС можно при помощи повышающего трансформатора Т1 и конденсатора С1 который ограничит ток протекающий через лампу от сети 220вольт.

Ета схема подойдет все для тех же ламп у которых перегорели нити накала, но сдесь уже ненада повышающего трансформатора что явно упрощает конструкцию устройства

А вот такая схема с применением диодного выпрямительного моста устраняет ее мерцание лампы с частотой сети, которое снановится очень заметным при ее старении.

или сложнее

Если в вашем светильнике вышел с строя стартер или мигает постоянно лампа (вместе с стартером если присмотрется под корпус стартера) и под рукой нечем заменить, зажечь лампу можна и без него — достаточно на 1-2 сек. закоротить контакты стартера или поставить кнопку S2 (осторожно опасное напряжение)

тот же случай но уже для лампы с перегоревшей нитей накала

Схема подключения с применением электронного балласта или ЭПРА

Электронный Пускорегулирующий Аппарат (ЭПРА) в отличии от электромагнитного подает на лампы напряжение не сетевой частоты, а высокочастотное от 25 до 133 кГц. А это полностью исключает вероятность появления приметного для глаз мерцания ламп. В ЭПРА используется автогенераторная схема, включающая трансформатор и выходной каскад на транзисторах.

Ну конечно насчет «вечной лампы » это громко сказано, но вот «оживить» люминесцентную лампу с перегоревшими нитями накала вполне возможно…

В общем-то все, наверное, уже поняли что речь у нас пойдет не о обычной лампочке накаливания а о газоразрядных (как их еще называли раньше «лампа дневного света»), которая выглядит вот так:

Принцип работы такой лампы: за счет высоковольтного разряда внутри лампы начинает светиться газ (обычно аргон с примесью паров ртути). Для того чтобы зажечь такую лампу требуется довольно высокое напряжение, которое получают за счет специального преобразователя (балласта) находящегося внутри корпуса.

полезные ссылки для общего развития : самостоятельный ремонт энергосберегающих ламп , лампы энергосберегающие- преимущества и недостатки

Стандартные используемые люминесцентные лампы не лишены недостатков: во время их работы прослушивается гудение дросселя, в системе питания имеется стартер, который ненадежен в работе, и самое главное — лампа имеет нить накала, которая может перегореть, из-за чего лампу приходится заменять новой.

Но есть и альтернативный вариант: газ в лампе можно зажечь даже и при оборванных нитях накала- для этого достаточно просто увеличить напряжение на выводах.
Причем при таком варианте использования есть еще и свои преимущества: лампа зажигается практически мгновенно, отсутствует гудение при работе, не нужен стартер.

Чтобы зажечь люминесцентную лампу с оборванными нитями накала (кстати и не обязательно с оборванными…) нам потребуется небольшая схема:

Конденсаторы С1, С4 должны быть бумажными, с рабочим напряжением в 1,5 раза больше питающего напряжения. Конденсаторы С2, СЗ желательно чтобы были слюдяными. Резистор R1 обязательно проволочный, по мощности лампы, указанной в таблице

Мощноcть

лампы, Вт

С1 -С4

мкФ

С2 — СЗ

пФ

Д1 -Д4

Ом

3300

Д226Б

6800

Д226Б

6800

Д205

6800

Д231

Диоды Д2, ДЗ и конденсаторы С1, С4 представляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения. Величины емкостейС1, С4 определяют рабочее напряжение лампы Л1 (чем больше емкость, тем больше напряжение на электродах лампы Л1). В момент включения напряжение в точках а и б достигает 600 В, которое прикладывается к электродам лампы Л1. В момент зажигания лампы Л1 напряжение в точках а и б уменьшается и обеспечивает нормальную работы лампы Л1, рассчитанной на напряжение 220 В.

Применение диодов Д1, Д4 и конденсаторов С2, СЗ повышает напряжение до 900 В, что обеспечивает надежное зажигание лампы в момент включения. Конденсаторы С2, СЗ одновременно способствуют подавлению радиопомех.
Лампа Л1 может работать без Д1, Д4, С2, С3, но при этом надежность включения уменьшается.

Данные элементов схемы в зависимости от мощности люминесцентных ламп приведены в таблице.

При выборе современного способа освещения помещения, необходимо знать, как подключить лампу дневного света самостоятельно.

Большая площадь поверхности свечения способствует получению ровного и рассеянного освещения.

Поэтому именно такой вариант стал в последние годы очень популярным и востребованным.

Лампы люминесцентные относятся к газоразрядным источникам освещения, характеризующимся образованием ультрафиолетового излучения под воздействием электрического разряда в ртутных парах с последующим преобразованием в высокую видимую светоотдачу.

Появление света обусловлено наличием на внутренней поверхности лампы особого вещества под названием люминофор, поглощающего УФ-излучение. Изменение состава люминофора позволяет менять оттеночную гамму свечения. Люминофор может быть представлен галофосфатами кальция и ортофосфатами кальция-цинка.

Принцип работы люминесцентной лампочки

Поддержка дугового разряда происходит посредством термоэлектронной эмиссии электронов на поверхности катодов, которые разогреваются при пропускании тока, ограничивающегося балластом.

Недостаток ламп дневного света представлен отсутствием возможности выполнить прямое подключение к электрической сети, что обусловлено физической природой лампового свечения.

Значительная часть светильников, предназначенных для установки ламп дневного света, имеет встроенные механизмы свечения или дроссели.

Подключение лампы дневного света

Чтобы грамотно осуществить самостоятельное подключение, необходимо правильно выбрать лампу дневного света.

Такая продукция маркируется трёх-цифровым кодом, содержащим всю информацию о качестве света или индекса цветопередачи и температуры цвета.

Первой цифрой маркировки обозначается уровень цветовой передачи, и чем выше являются эти показатели, тем более достоверную цветопередачу удаётся получить в процессе освещения.

Обозначение температуры свечения лампы представлено цифровыми показатели второго и третьего порядка.

Наибольшее распространение получило экономичное и высокоэффективное подключение на основе электромагнитного балласта, дополненного неоновым стартером, а также схемой со стандартным балластом электронного типа.

Схемы подключения лампы дневного света со стартером

Самостоятельно подключить лампу накаливания достаточно просто, что обусловлено наличием в комплекте всех необходимых элементов и схемы стандартной сборки.

Две трубки и два дросселя

Технология и особенности самостоятельного последовательного подключения таким способом следующие:

  • подача фазного провода на балластный вход;
  • подключение дроссельного выхода на первую контактную группу лампы;
  • подсоединение второй контактной группы на первый стартер;
  • подключение с первого стартера на вторую ламповую контактную группу;
  • соединение свободного контакта с проводом на ноль.

Аналогичным способом производится подключение второй трубки. С балласта идёт подключение на первый ламповый контакт, после чего второй контакт с этой группы переходит на второй стартер. Затем осуществляется соединение стартерного выхода со второй ламповой парой контактов и соединение свободной контактной группы с нулевым вводным проводом.

Такой способ подключения, по мнению специалистов, является оптимальным при наличии пары источников освещения и пары соединительных комплектов.

Схема подключения двух ламп от одного дросселя

Самостоятельное подключение от одного дросселя – менее распространённый, но совершенно несложный вариант. Такое двухламповое последовательное подключение отличается экономичностью и требует приобретения индукционного дросселя, а также пары стартеров:

  • к лампам посредством параллельного подсоединения присоединяется стартер на штыревой выход с торцов;
  • последовательное присоединение свободных контактов к электрической сети при помощи дросселя;
  • присоединение конденсаторов параллельно к контактной группе осветительного устройства.

Две лампы и один дроссель

Стандартные выключатели, относящиеся к категории бюджетных моделей, часто характеризуются залипанием контактов в результате повышения стартовых токов, поэтому целесообразно применять специальные высококачественные варианты контактных коммутационных аппаратов.

Как подключить лампу дневного света без дросселя?

Рассмотрим, как происходит подключение люминесцентных ламп дневного света. Простейшая схема бездроссельного подключения применяется даже на сгоревших трубках ламп дневного света и отличается отсутствием использования нити накаливания.

В этом случае питание трубки осветительного прибора обусловлено наличием повышенного постоянного напряжения посредством диодного моста.

Схема включения лампы без дросселя

Такая схема характеризуется присутствием токопроводящего провода или широкой полоски фольгированной бумаги, одной стороной присоединенной к выводу электродов лампы. Для фиксации на концах колбы применяются металлические хомутики, аналогичного с лампой диаметра.

Электронный балласт

Принцип функционирования осветительного прибора с электронным балластом заключается в прохождении электрического тока через выпрямитель, с последующим поступлением в буферную зону конденсатора.

В электронном балласте, наряду с классическими пусковыми регулирующими устройствами, осуществление старта и стабилизации происходит посредством дросселя. Питание зависит от высокочастотного тока.

Электронный балласт

Естественное усложнение схемы сопровождается целым рядом преимуществ по сравнению с низкочастотным вариантом:

  • повышение показателей эффективности;
  • устранение эффекта мерцания;
  • снижение веса и габаритов;
  • отсутствие шумности в процессе работы;
  • повышение надежности;
  • продолжительный эксплуатационный срок.

В любом случае следует учитывать тот факт, что электронные балласты относятся к категории импульсных устройств, поэтому их включение без достаточной нагрузки является основной причиной выхода из строя.

Проверка работоспособности энергосберегающей лампы

Несложное тестирование позволяет своевременно выявить поломку и правильно определить основную причину неисправности, а иногда и выполнить самостоятельно наиболее простые ремонтные работы:

  • Демонтаж рассеивателя и внимательный осмотр люминесцентной трубки с целью обнаружения участков выраженного почернения. Очень быстрое почернение концов колбы свидетельствует о перегорании спирали.
  • Проверка нитей накала на предмет отсутствия разрывов при помощи стандартного мультиметра. При отсутствии повреждений нитей – показатели сопротивления могут варьироваться в пределах 9,5-9,2Om.

Если проверка лампы не показала сбоев в работе, то отсутствие функционирование может быть обусловлено поломкой дополнительных элементов, включая электронный балласт и контактную группу, которая достаточно часто подвергается окислению и нуждается в зачистке.

Проверка работоспособности дросселя осуществляется отключением стартера и замыканием на патрон. После этого нужно накоротко замкнуть патроны лампы и замерить дроссельное сопротивление. Если заменой стартера не удаётся получить желаемый результат, то основная неисправность, как правило, кроется в конденсаторе.

Что вызывает опасность в энергосберегающей лампе?

Ставшие относительно недавно очень популярными и модными различные энергосберегающие осветительные приборы, по мнению некоторых ученых, способны нанести достаточно серьезный вред не только окружающей среде, но и здоровью человека:
  • отравление ртутьсодержащими парами;
  • поражения кожных покровов с образованием выраженной аллергической реакции;
  • повышение риска развития злокачественных опухолей.

Мерцающие лампы часто становятся причиной бессонницы, хронической усталости, снижения иммунитета и развития невротических состояний.

Важно знать, что из разбитой колбы люминесцентной лампы высвобождается ртуть, поэтому эксплуатация и дальнейшая утилизация должны осуществляться с соблюдением всех правил и мер предосторожности.

Значительное сокращение срока службы лампы люминесцентной, как правило, бывает спровоцировано нестабильностью напряжения или неисправностями балластного сопротивления, поэтому при недостаточно качественной работе электросети предполагается использование обычных ламп накаливания.

Видео на тему

Принцип работы светодиодной (LED) лампы

Светодиодные светильники стали актуальными в бытовом пользовании и для различных предприятий. Принцип работы светодиодной лампы более сложный с точки зрения физических процессов, чем у лампы накаливания. Преимуществом использования является экономия электроэнергии, высокий эксплуатационный срок и безопасность.

Принцип работы

Источники света такого типа преобразовывают до 90% света, когда у ламп накаливания такой параметр в пределах 5%. Устройство светильника представляет собой компоненты, которые взаимодействуют между собой и выдают максимальные показатели освещенности:

— Основа или подложка. В данном элементе конструкции монтируется кристалл. Изготавливается из материалов, обладающих высокой теплопроводностью;

— Все элементы светодиодного светильника собираются в корпусе. Обладает дополнительной защитой от влияния погодных условий, температуры, влаги и пыли;

— Токопроводящий узел. Состоит из анода и катода, которые одной частью подключены к кристаллу, а другой – к электросхеме;

— Распространение пучка света происходит за счет линзы. Чем качественнее она, тем ярче будет освещение;

— Люминофор представляет собой вяжущее вещество, покрывающее кристалл. Чаще всего – желтого цвета, но он защищает конструкцию

Принцип работы заключается в том, что при прохождении токопроводящего слоя, свет подается на излучатель, т.е. диод. Контролирует данные процессы микросхема, на которой расположены основные элементы. Примечательно то, что в конструкции лампы входит несколько не проводящих ток элементов. Например, кремний, пропускающий ток только в одну сторону. Для его эффективной работы необходимы положительно и отрицательно заряженные ионы.

Плата питания

Рассматривая принцип работы, нельзя не упомянуть про плату, подающую питание на все компоненты. В её задачи входит выпрямить и распределить ток на все компоненты. При использовании лампочки на 220 Вольт, диоды попросту сгорят от воздействия напряжения такого типа.

От качества платы зависит долговечность работы осветительного прибора. В дешевых вариантах присутствует только резистор и диодный мост. Удивительными считаются варианты, где нет и этих элементов. Светят лампочки ярко, но не продолжительно. Распространенными считаются платы, где дополнительно находятся сглаживающий фильтр. Относятся к среднему сегменту и обладают невысокой стоимостью.

В дорогих используется уже встроенный блок питания. При любых изменения напряжения, он реагирует и подает необходимый ток на компоненты. Единственная проблема, которая может возникнуть – повышение температуры и соответственно, снижение рабочего ресурса. Покупая светодиодный источник, нужно тщательно проверять характеристики, указанные на упаковке.

Размещение светодиодов

Принцип работы светодиодных ламп не изменим с годами. Чтобы достичь максимального свечения, используется сразу от десяти и более диодов. Они расположены на плате из диэлектрика, выполняющая роль понижающего трансформатора. Но отдельного такого компонента в схеме нет, за счет чего и происходит экономия электроэнергии. Выбирается светодиодная лампа по мощности освещения и току, потребляемому во время работы.

Недостатком работы такой схемы является отключение всех источников, если один вышел из строя. Справиться с этой проблемой можно двумя способами: заменить плату или же перепаять неработающий компонент. Во второй ситуации, необходимо иметь соответствующие знания и опыт, чтобы не испортить плату.

Драйвер или блок питания

Недорогие лампы не обладают собственным драйвером. Это влияет на общую функциональность и может стать проблемой, если перепады напряжения наблюдаются часто. Владельцы светодиодных устройств отдельно приобретают БП, чтобы продлить срок эксплуатации устройств. Блоки питания могут быть трех типов:

— Открытые;

— Закрытые;

— Универсальные

Выбирается относительно тока, который могут стабилизировать и необходимого напряжения для стабилизации. Стоимость оборудования может быть выше, чем у нескольких дорогих лампочек, но при этом значительно увеличивается время эксплуатации. Поделитесь данной информацией в социальных сетях со своими знакомыми, если считаете ее полезной.

Виды светильников — Доктор Лом

Светильники, осветительные приборы, источники освещения — так грубо и бездушно мы теперь называем симулякры священного огня, заменяющие солнце в ночную пору. После приручения электрической энергии появилась возможность создавать абсолютно новые по форме и смыслу виды светильников И хотя факелы, свечи, лучины, лампады казалось бы безвозвратно ушли в прошлое, но мы по-прежнему пытаемся воссоздать в своем жилье древние обереги и потому образы и формы древних светильников все еще столь популярны. Все это я к тому, что описать все возможные виды светильников практически невозможно, но все-таки попробуем хоть немного разобраться в этом разнообразии.

Светильники можно классифицировать по разным признакам, одним из главных является вид используемых в светильнике ламп. Устройство и принцип действия различных видов ламп изложены отдельно, здесь же кратко описываются наиболее известные виды ламп.

В светильнике могут быть:

Обычные лампы накаливания

имеющие цоколь с резьбой Эдисона. Сейчас такие лампы довольно широко продаются, но в Европе их скоро запретят, да и в России такие планы имеются.

Галогенные лампы

По принципу действия галогеновые лампы очень похожи на обычные лампы накаливания, нить накаливания также изготавливается из вольфрама. Однако в газе, наполняющем колбу, содержатся добавки галогенов, таких как хлор, бром, фтор, йод. Благодаря этому срок службы галогенных ламп намного больше, чем обычных ламп накаливания.

Прожекторные лампы

Вообще-то прожекторные лампы бывают самые разные, но в данном случае имеются в виду галогенные лампы для прожекторов и торшеров, имеющие специальный патрон.

Люминисцентные лампы

Такие лампы еще можно называть ртутными лампами, так как электрический разряд проходит в парах ртути. Однако «люминисцентные» звучит менее пугающе. Люминофор в таких лампах используется для преобразования ультрафиолетового излучения в видимый спектр. И хотя в объемном отношении ртути в одной люминисцентной лампе в сотни раз меньше чем в одном градуснике, каким раньше измеряли температуру тела при болезни, но факт остается фактом. КПД превращения электрической энергии в световую у люминисцентных ламп в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.

Энергосберегающие лампы

По своей сути «экономные» лампы это компактные люминисцентные лампы с встроенным электронным балластом.

Газоразрядные лампы

с долгим разогревом. В данном случае я имею в виду ртутные лампы, натриевые лампы, металлогалогенные лампы (в частности ксеноновые), которые на полную мощность разгораются не сразу, а после относительно длительного промежутка времени — от 2 до 15 минут. В связи с этим такие лампы для внутриквартирного освещения не используются, а используются в основном для наружного освещения, для освещения в барах, кафе, одним словом в общественных заведениях.

Светодиодные лампы

Твердотельные источники света, работающие при относительно малых напряжениях. Один из наиболее перспективных видов ламп, имеющий максимальный КПД и никаких паров ртути или газов с примесями внутри. Никаких стеклянных осколков при разбитии лампы также не будет.

Для наглядности основные характеристики ламп, использующихся для внутриквартирного или внутридомового освещения, сведены в таблицу 1.

Вид ламп

Ориентировочная стоимость 1 шт., $

Ориентировочный срок службы, часов

Светоотдача, Лм/Вт
(КПД, %)

Под какие патроны

Основные достоинства

Основные недостатки

Обычные лампы накаливания

0.3 — 1

до 1000

25-50
(5-10)

Е5, Е10, Е14, Е27, Е40

низкая цена

низкая эффективность и короткий срок службы

Галогенные лампы

1.5 — 6

5000 — 8000

25-50
(5-10)

G3.9, G5.3, GX5.3, GU5.3, GY5.3, G6.35, GU10

долгий срок службы

низкая эффективность

Классические люминисцентные лампы

2 — 5

6000-12000

80-120
(15-25)

G5, G13, 2G 13, G20, G23, G10g, Fa 6, Fa 8, R17d

долгий срок службы, экономное потребление электроэнергии

большие размеры, содержит пары ртути

Энергосберегающие лампы

2 — 5

8000-10000

80-120
(15-25)

Е14, Е27

долгий срок службы, экономное потребление электроэнергии

содержит пары ртути

Светодиодные лампы

~ 2 за 1 Вт

50000-100000

100-200
(20-30)

под все возможные

минимальная безопасность, долгий срок службы, экономное потребление электроэнергии

высокая цена

Примечания:

  1. Цена ламп зависит не только от производителя но и от мощности.
  2. Жирным выделены наиболее употребимые для данного вида ламп патроны. 

Также светильники можно классифицировать по следующим признакам:

По методу монтажа:

  • подвесные
  • накладные
  • встраиваемые (врезные)
  • отдельно стоящие

По месту установки:

  • Потолочные светильники могут быть подвесными, к таким светильникам относятся люстры классического вида, под старину и современного дизайна; накладными — в виде разнообразнейших геометрических фигур; и врезными — так называемые спотовые, растровые или точечные светильники.
  • Настенные осветительные приборы. К таким светильникам относятся бра и некоторые виды накладных светильников.
  • Напольные — торшеры
  • настольные лампы
  • Уличные фонари на столбах, прожектора.

Напольные и настольные осветительные приборы чаще всего являются переносными. А потолочные и настенные — как правило стационарные.

По внешнему виду.

  • под старину
  • классического вида
  • современного минималистического дизайна
  • с футуристическим дизайном

Качественно проиллюстрировать данные виды светильников достаточно сложно, к тому же при выборе светильника картинки не помогут, их нужно смотреть вживую в магазине.

Лампы накаливания и напряжение в сети / Хабр

С помощью прибора

Viso LightSpion

и ЛАТРа, которому уже 46 лет, мы с Глафирой провели эксперимент, результаты которого меня удивили.


Раньше в России в основном использовался стандарт сетевого напряжения 220 вольт. С 2005 года по ГОСТ 29322-92 в сети должно быть напряжение 230 В ±10%, то есть от 207 до 253 вольт. Старый стандарт 220 В попадает в этот диапазон, поэтому фактически со старым оборудованием никто ничего не делал — в большинстве розеток нашей страны как было 220, так и осталось. На момент эксперимента у меня в сети было 222 В, хотя утром бывает и 230 вольт.

Я измерил световой поток обычной лампочки накаливания при разных напряжениях, задавая их с помощью ЛАТРа.
По стандарту лампа 60 Вт должна давать 710 Лм. Для эксперимента я использовал матовую лампу 230 В 60 Вт Osram Classic «CLAS A FR60 230V E27/ES», на упаковке которой указано значение светового потока — 710 Лм.

При напряжении 231 вольт лампа потребляет 61 ватт и даёт 628 Лм.

На напряжении 220 вольт мощность снижается до 56 Вт, а световой поток до 555 Лм.

На нижнем пределе по стандарту — 207 В, мощность уже 52 Вт и 60-ваттная лампа светит, как 40-ваттная — всего 427 Лм.

В сельской местности напряжение иногда проседает до 180 вольт. В этом случае 60-ваттная лампа «превращается» в 25-ваттную — всего 271 Лм.

Вот результаты моих измерений 60-ваттной лампы на разных напряжениях:

180 В — 271 Лм
200 В — 416 Лм
207 В — 427 Лм
210 В — 489 Лм
215 В — 538 Лм
220 В — 555 Лм
225 В — 610 Лм
230 В — 628 Лм
235 В — 687 Лм
240 В — 788 Лм
244 В — 851 Лм

На всякий случай я проверил, как поведёт себя хорошая светодиодная лампа при изменении сетевого напряжения. Для эксперимента я использовал лампу IKEA RYET 703.115.98 LED 1461G13.

230 вольт.

180 вольт.

При изменении сетевого напряжения на 50 вольт, яркость лампы не меняется (небольшие отличия в цифрах — погрешность измерения).

У всех хороших светодиодных ламп есть внутренний стабилизатор, поэтому они одинаково светят при очень большом изменении входного напряжения. Кстати, благодаря этому свойству там, где напряжение в сети бывает очень низким, светодиодные лампы помогут решить проблему достаточного освещения.

Как показало моё большое тестирование ламп накаливания (http://ammo1.livejournal.com/627155.html) эти лампы на номинальном напряжении почти всегда дают меньше света, чем заявлено.

Так как в большинстве розеток России по прежнему 220 вольт, при тестировании светодиодных ламп я принимаю за значение эквивалента 60-ваттной лампы накаливания 550 Лм, а не 710 Лм, которые должны быть по стандарту. Важно сравнивать свет ламп в реальной обстановке, а не по стандартам.

© 2015, Алексей Надёжин

Конструкция и работа ламп накаливания

Лампа накаливания работает по очень простому принципу. Когда через сопротивление протекает ток, возникают омические потери. Эти омические потери увеличивают сопротивление. На самом деле тепло — это не что иное, как инфракрасная электромагнитная волна. Если ток продолжает течь, температура сопротивления увеличивается из-за выделяемого тепла. После достижения определенной температуры длина излучаемых электромагнитных волн становится настолько короче, что волны становятся видимыми.Это означает, что сопротивление начинает светиться, излучая световую энергию.

Принцип работы лампы накаливания

В зависимости от вышеупомянутого принципа работает лампа накаливания . На самом деле нить накала лампы оказывает сопротивление. Поэтому он становится докрасна, а затем излучает видимый свет, когда ток течет через нить накала. Для получения более яркой световой энергии мы используем в лампе вольфрамовую нить.

Что означает лампа накаливания?

Когда металлическое сопротивление нагревается выше определенного предела, оно начинает излучать видимый свет.Мы знаем это явление как лампу накаливания. Поскольку вольфрамовая нить накаливания излучает яркий свет после того, как она достаточно нагрета, мы называем лампу лампой накаливания .

Типы ламп накаливания

Эти лампы бывают двух типов. Один — вакуумного типа, другой — газонаполненного.

Конструкция лампы накаливания

В одной стеклянной колбе находится нить накала. Лампа имеет металлический цоколь. Этот металлический колпачок обеспечивает электрическое соединение с нитью накала от внешней электрической цепи.Этот колпачок также помогает держателю удерживать лампу. В варианте вакуумного типа воздух отсасывается из баллона. Но в газонаполненном варианте мы заполняем колбу аргоном или азотом, как инертными газами.

Работа лампы накаливания вакуумного типа

Вакуум внутри колбы снижает вероятность окисления нити накала. Потому что отсутствие воздуха означает отсутствие кислорода, следовательно, отсутствие окисления.

Опять же, из-за отсутствия воздуха или газообразной среды внутри колбы возможность конвекционного потока тепла минимальна.Так что потери тепла минимальны.

Недостаток вакуумной лампы накаливания

Из-за вакуума нить накала испаряется при более низкой температуре, чем точка кипения вольфрама. В результате в течение срока службы лампы пары нити накала медленно осаждаются на внутренней стенке колбы тонким слоем. Поэтому световая отдача лампы снижается. В то же время нить накала с каждым днем ​​становится все тоньше и слабее, и в конечном итоге она ломается или плавится.

Это причина того, что мы не можем изготовить лампы накаливания вакуумного типа мощностью более 25 Вт.

Газовая лампа накаливания

При заполнении колбы лампы инертным газом под высоким давлением высокотемпературные потери снижаются. Температура нити газонаполненной лампы может достигать 2500 ° C. Это связано с тем, что точки плавления и кипения нити накаливания становятся выше ее нормального значения. В газонаполненной лампе накаливания нити обычно имеют форму спиральной катушки.Здесь также вольфрам является основным материалом нити накала. Мощность этого типа ламп может быть 5, 15, 25, 40, 60, 100, 200, 500, 1000 Вт.

Обычно номинальное напряжение лампы составляет 220 В переменного тока.Но на рынке также доступны лампы на 24 В и 110 В.

Влияние высокого напряжения на лампу накаливания

Яркость лампы очень чувствительна к напряжению. Видно, что при увеличении напряжения питания на 5% яркость лампы увеличивается примерно на 20%. Но это сокращает срок службы нити примерно на 50%.С другой стороны, если мы будем эксплуатировать этот тип ламп с более низким напряжением, чем его фактическое номинальное значение, срок службы лампы значительно увеличится. Как правило, снижение напряжения питания на 5% увеличивает срок службы лампы вдвое.

Характеристики лампы накаливания

Эффективность или производительность лампы составляет от 10 до 18 люмен на ватт.

Металлический колпачок лампы накаливания

Металлический колпачок предназначен в основном для удержания лампы в патроне. Это два типа металлических колпачков.Один — это байонет типа , а другой — винт типа . В байонетном исполнении и на двух противоположных сторонах крышки выступают два штифта. Эти штифты облегчают удержание лампы в патроне. Но в металлической крышке винтовой металлической внешняя поверхность крышки состоит из пазов для ввинчивания в держатель. Лампы накаливания бывают двух типов с завинчивающимися цоколями.

  1. Винтовая крышка Эдисона
  2. Крышка с винтовым креплением Goliath

Винтовой цоколь Эдисона предназначен для ламп мощностью до 200 Вт.Кроме того, мы используем завинчивающуюся крышку Goliath.

Поделиться — это забота!

Как работает лампочка

История лампочки

Как работает лампочка? Когда была изобретена лампочка?

Задолго до изобретения лампочек лампы (фонари) с животным жиром, воском и растительным маслом использовались для освещения домов и окрестностей. В 1800 году английский ученый по имени сэр Хамфри Дэви создал первый электрический свет, используя батареи (его изобретение) и кусок углерода, но его лампочка прослужила очень недолго.В 1860 году сэр Джозеф Свон разработал лампу накаливания с использованием углеродной нити, но она также быстро загорелась из-за высокого электрического тока.

Томас Альва Эдисон начал работу над лампочкой. Он экспериментировал с тысячами нитей накаливания и в 1879 году произвел первую коммерческую лампу накаливания с нитью накаливания с очень высоким сопротивлением, чтобы увеличить срок службы света. Он использовал бескислородную стеклянную колбу. Кислород помогает быстро сжечь углеродную нить, но в бескислородной лампе нить не сгорит.Он только светится, отсюда и название «лампа накаливания».

В 1990 году Уильям Кулидж изобрел вольфрамовую нить с очень высокой температурой плавления и, следовательно, с даже более длительным сроком службы, чем углеродная нить.

Конструкция и принцип работы лампы накаливания

Лампа имеет вольфрамовую нить в качестве светоизлучающей среды и специально изготавливается на точных машинах для получения правильной площади поперечного сечения. Вольфрамовая нить скручена для обеспечения очень высокого сопротивления и заключена в стеклянную оболочку.Эта стеклянная колба или колба заполнена инертным газом низкого давления, например азотом или аргоном. Когда электричество проходит через свернутую в спираль вольфрамовую нить, она нагревается и светится. Инертный газ передает тепло, выделяемое нитью накала, к стеклянной колбе, откуда тепло излучается в атмосферу.

Вместо заполнения трубок инертным газом в лампах ранее использовался вакуум, чтобы продлить срок службы нити. Недостатком такой схемы было то, что тепло, выделяемое раскаленной нитью накала, нагревало контактные провода, часто повреждая изоляцию и преждевременно прекращая срок службы лампы.

Лампы накаливания работают при различных напряжениях в диапазоне от 1,5 В до более высоких напряжений, однако необходимо применять оптимальное напряжение в соответствии с номиналом лампы, поскольку напряжение выше номинального сокращает срок службы.

Конструкция лампочки

Описание частей лампочки

Схема основных частей современной лампы накаливания.

  1. Стеклянная колба
  2. Инертный газ
  3. Вольфрамовая нить
  4. Контактный провод (идет к ноге)
  5. Контактный провод (идет к основанию)
  6. Опорные провода
  7. Стеклянный держатель / опора
  8. Базовый контактный провод
  9. Резьба винтов
  10. Изоляция
  11. Электрический контакт для ног

Сравнение ламп накаливания с ламповыми лампами, КЛЛ и светодиодными лампами

Лампы накаливания менее эффективны по сравнению с КЛЛ, светодиодными и ламповыми лампами, поскольку часть энергии тратится впустую в тепло.

Лампа накаливания увеличивает тепловую нагрузку системы кондиционирования воздуха, в отличие от других вариантов.

Лампы накаливания можно использовать со схемой диммера, что позволяет регулировать интенсивность света во время романтических ужинов при свечах. В случае с КЛЛ и ламповыми светильниками мы можем отключить некоторые из них, чтобы получить тот же эффект.

Лампы накаливания можно использовать для поддержания температуры в помещениях, например, при выращивании грибов, резервуарах для рептилий и т. Д.

Лампа накаливания — это старая надежная технология, которая использовалась веками. Хотя доступны новые более экологичные варианты, такие как светодиодные и CFL-лампы, пройдет некоторое время, прежде чем они будут приняты во всем мире, поскольку стоимость является одним из препятствующих факторов.

Кредиты на изображения

Конструкция лампочки: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Incandescent_light_bulb.svg

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

В 1802 году сэр Хэмфри Дэви показал, что электричество , проходящее через тонкие полоски металла , могло нагреть их до температуры, достаточно высокой, чтобы они испускали свет; это основной принцип, по которому работают все лампы накаливания.В 1820 году Де Ла Рю продемонстрировал лампу из спиральной платиновой проволоки в стеклянной трубке с латунными заглушками. Когда ток был включен, электричество проходило через заглушки и через провод (нить). Проволока нагревается за счет сопротивления току, пока не загорится добела, давая свет. С этого времени до 1870-х годов хрупкие лампы были ненадежными, недолговечными и дорогими в эксплуатации. Срок службы был коротким, потому что нить накала сгорала на воздухе. Для борьбы с коротким сроком службы первые разработчики использовали толстые нити с низким сопротивлением, но их нагрев до накала требовал больших токов, а создание больших токов было дорогостоящим.

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

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

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

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


Чем светодиоды похожи на лампы накаливания? Насколько они разные?

Светоизлучающие диоды, или сокращенно LED, — одна из самых больших революций в световых системах; в настоящее время большинство светофоров основано на светодиодах, даже в телевизорах, которые раньше были основаны на электронном свете, а в некоторых случаях — на неоновом.

Лампы накаливания

Лампы накаливания работают по довольно простому принципу: электрический ток проходит по нити, защищенной специальным газом, иначе она перегорит.Свет будет излучаться в результате изменения температуры, нить накала работает как сопротивление, как в душевом устройстве, которое зависит от напряжения. См. Приближающийся схематический вид.

Светодиод

Светодиоды

можно рассматривать как маленькие лампы накаливания, но с надлежащим элементом для излучения света правильного цвета и длины волны. Принцип немного тот же. Он называется Электролюминесценция .

Изображение с https: // en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#/media/File:LED,_5mm,_green_(en)svg

Прочие светогенерирующие системы

Вы можете сказать, что каждую систему генерации света можно сравнить с природным явлением, лампочки накаливания с солнцем и огнем, это инфракрасные огни, а также светодиоды; Лампы накаливания имеют наиболее полный электромагнитный спектр, так что они используются, когда солнечный свет необходим искусственно.

Люминесцентные лампы можно использовать параллельно с грозовым освещением, они генерируются бесконтактно, при превышении напряжения возникает порог, «сопротивление воздуха», появляется освещение.Некоторые источники освещения для общественных мест основаны на излучении света элементами, квантовой механике, фотонами, эта белая поверхность, которую вы видите, представляет собой лампочку, обычно цилиндрический источник, без нее ваш свет будет просто «ультрафиолетовым купальщиком», а не светом. Кроме того, этот желтоватый цвет в некоторых случаях является результатом спектров элементов.

См.

https://en.wikipedia.org/wiki/Electroluminescence
https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_current
https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-vapor_lamp

(PDF) Отопление -время ламп накаливания с вольфрамовой нитью

World News of Natural Sciences 15 (2017) 86-97

-93-

накаливания так быстро.Для нашей цели идеально подходит температура, которая дает мощность лампы

через излучение Стефана-Больцмана. В предположении линейной конфигурации

светоотдача во время работы в установившемся режиме не соответствует типичным лампам

10, 100, 500 и 1000 Вт, а скорее не соответствует приведенным значениям для каждой лампы. Этот результат

подтвердил включение фактора наматывания, предложенного HS Leff [3].

Скручивание не только уменьшает площадь излучающей поверхности, но и заставляет часть площади излучать

внутрь в область, ограниченную катушкой, что приводит к более высоким температурам нити

.Этот аспект достигается путем умножения площади размотанной нити накала на коэффициент тени

, который равен единице для линейной конфигурации и значению меньше единицы для витого корпуса

. Коэффициент тени уменьшался с шагом 0,01 до тех пор, пока расчетный световой поток

не совпадал с последующими наблюдаемыми; уменьшение коэффициента затенения приводит к повышению температуры катушки на

, а также к соответствующему световому выходу. На следующем этапе был оценен выход светового потока

для повышения температуры нагревательной нити на один градус, начиная с

, комнатной температуры 293 К.Это установило, что горячая температура, при которой светоотдача

увеличилась на 90% от комнатной температуры после замыкания цепи. Наконец, было получено выражение для

времени нагрева от температуры до, когда лампа включена. На основании

время нагрева было оценено для обеих конфигураций, а именно. линейные и спиральные. Основные выводы

можно сделать следующим образом.

 Предположение о линейной конфигурации приводит к тому, что как световой поток, так и время нагрева

меньше заявленных для типичных ламп, а именно.10, 100, 500 и 1000 Вт (таблица

IIa).

 Эти результаты подтверждают роль намотки, которая уменьшает открытую площадь поверхности, так что

, что установившаяся температура, а также световой поток имеют более высокие значения, чем

, которые мы желаем.

 Введение коэффициента тени воспроизводило световые потоки для каждой лампы, и

расчетное время нагрева, основанное на этих факторах тени, действительно приблизилось к тем

заявленным значениям для ламп мощностью 10, 100, 500 и 1000 Вт (Таблица IIb).

 Согласование не может быть достигнуто лучше, чем указано в таблице IIb, из-за

неопределенностей в значении сопротивления нити, которое играет очень важную роль в

оценке времени нагрева vide (20), потому что по трем причинам, наблюдаемым Джонсом и

Ленгмюром [14]; это (i) сопротивление увеличивается относительно медленно с температурой

по сравнению с большинством других свойств, используемых для оценки температуры,

(ii) сопротивление и его температурный коэффициент очень чувствительны к следам

примесей (углерода), и (iii) при низких температурах сопротивление нити часто составляет

, настолько низкое, что неопределенности в значениях сопротивления выводов и контактов могут играть большую роль.

 Кроме того, если изучить интеграл (20), можно получить интересный результат; в

этот интеграл позволяет нам наблюдать знаменатель, состоящий из двух членов. Если мы просто сохраним первый член

, который представляет мощность, генерируемую электрическим током, это даст адиабатическое время нагрева

. Однако второй член задерживает его из-за одновременного охлаждающего эффекта

излучения черного тела; его значение будет близко к времени охлаждения лампы, определенному как:

 



 





  (21)

All Hail Новая лампа накаливания, эффективная как светодиодная лампа

Несмотря на множество технических достижений, лампы накаливания по-прежнему доминируют, когда дело касается цвета и качества света.Проблема в том, что они не всегда работают так долго и тратят почти всю свою энергию, выделяя ее в виде тепла.

Но что, если бы вы могли получить цвет лампы накаливания с эффективностью светодиода? Это обещание нового исследования Массачусетского технологического института. Новая лампа работает путем размещения нанозеркал вокруг обычного элемента накаливания, отражая потерянное тепло обратно в элемент. Благодаря этому лампы накаливания попадают в диапазон эффективности светодиодных и люминесцентных ламп.

Лампы накаливания выглядят так хорошо, потому что они излучают все цвета света, тогда как светодиоды и другие более эффективные источники света управляют только подмножеством всех цветов видимого света.Если вы посмотрите на цветовую гамму, излучаемую некоторыми энергосберегающими лампочками, то увидите, что щели в спектре отсутствуют. Наш глаз приспосабливается, но, как оцифрованная музыка по сравнению с лентой или винилом, мозг может подсознательно замечать эти пробелы. Этот «полный спектр» света также означает, что лампы накаливания лучше, чем что-либо другое, точно воспроизводят цветные объекты. Они похожи на крошечные солнышки, только более желтые (хотя желтый оттенок не имеет ничего общего с аспектом «полного спектра»).

В статье, опубликованной на этой неделе в журнале «Nature » , подробно описан метод.Элемент лампы окружен «системой нанофотонной интерференции с холодной стороны», по сути, зеркалом, которое пропускает видимый свет, но отражает инфракрасное тепло. Затем это тепло повторно поглощается элементом, заставляя его излучать больше света. Уловка хитрая и в принципе очень простая. При изготовлении лампы был изменен и сам вольфрамовый элемент — в лампе MIT вместо жгута используется лента, которая лучше поглощает отраженное тепло.

Эксперимент, проведенный физиками Огненом Иличем, Марином Солячичем и Джоном Иоаннопулосом, позволил утроить эффективность лампы накаливания до 6.6%. Команда считает, что это может улучшить настройку, чтобы достичь эффективности 40%, что является максимальным пределом для любого источника света. Максимальный КПД светодиода составляет 15%.

Если процесс наслоения нанозеркал можно сделать достаточно эффективным для дешевого производства, мы могли бы вернуться в бизнес. Вы сможете расслабиться у себя дома, слушая аналоговые виниловые пластинки и наслаждаясь снимками, сделанными с вашей пленочной камеры, в полном спектре, идеально переданный по цвету свет лампы накаливания, и все это без разрушения планеты.Это похоже на рай для хипстеров.

Новые правила освещения — 100-ваттная лампа накаливания перегорела

Джон П. Бахнер

Приготовьтесь попрощаться с почтенной 100-ваттной лампой накаливания «общего назначения». Менее чем через год — с 1 января 2012 года — импорт ламп в США или производство их здесь будет нарушением Закона об энергетической независимости и безопасности (EISA) 2007 года (публичный закон 110-140). . В Калифорнии закон штата запретил использование луковицы с 1 января 2011 года.

Согласно Национальному бюро освещения, общенациональный запрет является первым из нескольких, направленных на сокращение потерь энергии. Мэри Бет Готти, член совета директоров NLB и менеджер Института освещения GE, сказала, что «на лампочки теперь распространяются те же стандарты, которые используются для измерения эффективности автомобилей; выход на единицу входа. Для автомобилей это измеряется в MPG — милях, пройденных на галлон бензина, необходимого для работы транспортного средства. Для лампочек это LPW; это люмены — мера количества производимого света — на ватт электроэнергии, необходимой для работы лампочки.Обычные 100-ваттные лампы накаливания производят около 17 люмен на ватт, что слишком мало для соответствия новым стандартам.

ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ

«Хотя поэтапный отказ поможет стране значительно снизить потребление электроэнергии и выбросы парниковых газов, связанные с производством некоторой электроэнергии, влияние на потребителей не так велико, как думают некоторые люди. — сказала г-жа Готти. «Соответствующие стандартам галогенные лампы легко доступны для тех, кто хочет продолжать использовать лампы накаливания.Г-жа Готти объяснила, что в галогенных лампах используются те же принципы накаливания, которые Эдисон запатентовал около 135 лет назад, но они заполнены галогеном, газом, который позволяет лампам гореть сильнее и, следовательно, излучать больше люмен на ватт. 72-ваттная галогенная лампа, которая выглядит более или менее идентичной обычной 100-ваттной лампе накаливания, примерно на треть эффективнее, обеспечивая более 20 люмен на ватт. Хотя более высокая эффективность приводит к более низким эксплуатационным расходам, замена галогена обычно стоит в два-три раза больше, чем 100-ваттная лампа накаливания, разница в стоимости во многих случаях может быть более чем компенсирована стоимостью энергии, сэкономленной по сравнению с галогеном. срок службы лампы 1000 часов.

КОМПАКТНЫЙ ФЛУОРЕСЦЕНТЫ

Компактные люминесцентные лампы — правильно называемые компактными люминесцентными лампами или КЛЛ — производят около 62,5 люмен на ватт, что примерно в четыре раза больше света, чем лампы накаливания в соотношении ватт на ватт, и служат в десять раз дольше. КЛЛ мощностью 26 Вт, которая используется для замены лампы накаливания мощностью 100 Вт, стоит примерно столько же, сколько галогенная лампа мощностью 72 Вт. Хотя типичный КЛЛ представляет собой спиральное устройство, КЛЛ доступны во многих размерах и формах.Некоторые из них производятся с внешними лампами, которые делают их похожими на обычные 100-ваттные лампы накаливания. Также доступны КЛЛ с регулируемой яркостью; только те КЛЛ, обозначенные как регулируемые, будут правильно работать при использовании с диммером.

Светодиоды

Полупроводниковое освещение, в котором используется технология светодиодов, также может использоваться для замены ламп накаливания. При яркости 75 люмен на ватт 10-ваттные светодиоды, используемые для замены 100-ваттных ламп накаливания, примерно на 20 процентов эффективнее компактных люминесцентных ламп, но они могут прослужить в шесть или более раз дольше; это примерно в 65–70 раз длиннее обычных 100-ваттных ламп накаливания.

Препятствием для широкого использования светодиодов является сравнительно высокая стоимость (около 30 долларов или около того для некоторых 10-ваттных светодиодов), но цены быстро снижаются.

ПРОЧИЕ ВОПРОСЫ

«Потребляемая энергия и парниковые газы, связанные со 100-ваттными лампами накаливания, — не единственная проблема, — сказал председатель бюро Говард П. Льюис, представитель Общества инженеров освещения Северной Америки в совете директоров бюро.«Относительно короткий срок службы ламп означает, что для их производства используется больше энергии и сырья. производство, упаковка и транспортировка. Лампы также выделяют много тепла, увеличивая количество энергии, используемой для летнего кондиционирования воздуха во многих частях страны, а в некоторых частях — круглый год ».

Несмотря на недостатки, присущие 100-ваттным лампам накаливания общего назначения, запрет на большинство специальных 100-ваттных ламп накаливания не распространяется. К специальным лампам относятся, среди прочего: трехходовые лампы; освещение бытовой техники; фары жуков; инфракрасные и цветные лампочки; лампочки ударопрочные, вибро- и аварийные; лампочки, используемые в знаках; и лампы, используемые для морских, шахт и транспортных средств.

БУДУЩИЕ ЭТАПЫ

С 1 января 2013 года 75-ваттные лампы накаливания общего назначения начнут исчезать с полок розничных продавцов, а с 1 января 2014 года начнут исчезать обычные лампы накаливания на 60 и 40 Вт. Замена галогенных ламп, CFL и светодиодов по этим трем лампам уже продаются.

Рано или поздно также затронуты многие из широко используемых сейчас ламп накаливания с отражателем; лампочки обозначены такими буквами, как R, ER и PAR.Их импорт и производство в США будут запрещены. с 14 июля 2012 г. Ряд галогенных ламп с отражателем (например, PAR 20, 30 и PAR 38) уже могут соответствовать новым стандартам, а новые альтернативы внедряются почти еженедельно. К ним относятся лампы накаливания с отражателем, в которых используется усовершенствованное инфракрасное покрытие для получения большего количества люмен на ватт, а также покрытия с оптимизированным отражателем, которые направляют свет более эффективно.

Те, кто желает получить копию публичного закона 110-140 — Закона об энергетической независимости и безопасности (EISA) 2007 года — могут сделать это, отправив запрос на info @ nlb.орг.

Джон П. Бахнер — исполнительный директор Национального бюро освещения, независимого некоммерческого образовательного фонда, который с 1976 года служит надежным источником информации об освещении.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.