Строение лампы накаливания: принцип работы и потребление электрики

Содержание

Устройство лампы накаливания

Дата публикации: .
Категория: Статьи.

Устройство и назначение основных частей ламп накаливания

Разбирая строение лампы накаливания (рисунок 1, а) мы обнаруживаем, что основной частью ее конструкции является тело накала 3, которое под действием электрического тока накаливается вплоть до появления оптического излучения. На этом собственно и основан принцип действия лампы. Крепление тела накала внутри лампы осуществляется при помощи электродов 6, обычно удерживающих его концы. Через электроды также осуществляется подвод электрического тока к телу накала, то есть они являются еще внутренними звеньями выводов. При недостаточной устойчивости тела накала, используют дополнительные держатели 4. Держатели посредством впайки устанавливают на стеклянном стержне 5, именуемым штабиком, который имеет утолщение на конце. Штабик сопряжен со сложной стеклянной деталью – ножкой. Ножка, она изображена на рисунке 1, б, состоит из электродов 6, тарелочки

9, и штенгеля 10, представляющего собой полую трубочку через которую откачивается воздух из колбы лампы. Общее соединение между собой промежуточных выводов 8, штабика, тарелочки и штенгеля образует лопатку 7. Соединение производится путем расплавления стеклянных деталей, в процессе чего проделывается откачное отверстие 14 соединяющее внутреннюю полость откачной трубки с внутренней полостью колбы лампы. Для подвода электрического тока к нити накала через электроды 6 применяют промежуточные 8 и внешние выводы 11, соединяемые между собой электросваркой.

Рисунок 1. Устройство электрической лампы накаливания (а) и ее ножки (б)

Для изоляции тела накала, а также других частей лампочки от внешней среды, применяется стеклянная колба 1. Воздух из внутренней полости колбы откачивается, а вместо него закачивается инертный газ или смесь газов

2, после чего конец штенгеля нагревается и запаивается.

Для подвода к лампе электрического тока и ее крепления в электрическом патроне лампа оборудуется цоколем 13, крепление которого к горлу колбы 1 осуществляется при помощи цоколевочной мастики. На соответствующие места цоколя припаивают выводы лампы 12.

От того как расположено тело накала и какой оно формы зависит светораспределение лампы. Но касается это только ламп с прозрачными колбами. Если представить, что нить накала представляет собой равнояркий цилиндр и спроецировать исходящий от нее свет на плоскость перпендикулярную наибольшей поверхности светящей нити или спирали, то на ней окажется максимальная сила света. Поэтому для создания нужных направлений сил света, в различных конструкциях ламп, нитям накала придают определенную форму. Примеры форм нитей накала приведены на рисунке 2. Прямая неспирализированная нить в современных лампах накаливания почти не применяется. Связано это с тем, что с увеличением диаметра тела накала уменьшаются потери тепла через газ наполняющий лампу.

Рисунок 2. Конструкция тела накала:
а – высоковольтной проекционной лампы; б – низковольтной проекционной лампы; в – обеспечивающая получение равнояркого диска

Большое количество тел накала подразделяют на две группы. Первая группа включает в себя тела накала, применяемые в лампах общего назначения, конструкция которых изначально задумывалась как источник излучения с равномерным распределением силы света. Целью конструирования таких ламп является получение максимальной световой отдачи, что достигается путем уменьшения числа держателей, через которые происходит охлаждение нити. Ко второй группе относят так называемые плоские тела накала, которые выполняют либо в виде параллельно расположенных спиралей (в мощных высоковольтных лампах), либо в виде плоских спиралей (в маломощных лампах низкого напряжения). Первая конструкция выполняется с большим числом молибденовых держателей, которые крепятся специальными керамическими мостиками.

Длинная нить накала размещается в виде корзиночки, тем самым достигается большая габаритная яркость. В лампах накаливания, предназначенных для оптических систем, тела накала должны быть компактными. Для этого тело накала свертывают в дужку, двойную или тройную спираль. На рисунке 3 приведены кривые силы света, создаваемые телами накала различных конструкций.

Рисунок 3. Кривые силы света ламп накаливания с различными телами накала:
а – в плоскости, перпендикулярной оси лампы; б – в плоскости, проходящей через ось лампы; 1 – кольцевая спираль; 2 – прямая биспираль; 3 – спираль, расположенная по поверхности цилиндра

Требуемые кривые силы света ламп накаливания можно получить применением специальных колб с отражающими или рассеивающими покрытиями. Использование отражающих покрытий на колбе соответствующей формы позволяет иметь значительное разнообразие кривых силы света. Лампы с отражающими покрытиями называют зеркальными (рисунок 4).

При необходимости обеспечить особо точное светораспределение в зеркальных лампах применяют колбы, изготовленные методом прессования. Такие лампы называются лампами-фарами. В некоторых конструкциях ламп накаливания имеются встроенные в колбы металлические отражатели.

Рисунок 4. Зеркальные лампы накаливания

Применяемые в лампах накаливания материалы

Металлы

Основным элементом ламп накаливания является тело накала. Для изготовления тела накала наиболее целесообразно применять металлы и другие материалы с электронной проводимостью. При этом пропусканием электрического тока тело будет накаливаться до требуемой температуры. Материал тела накала должен удовлетворять ряду требований: иметь высокую температуру плавления, пластичность, позволяющую тянуть проволоку различного диаметра, в том числе весьма малого, низкую скорость испарения при рабочих температурах, обуславливающую получение высокого срока службы, и тому подобных. В таблице 1 приведены температуры плавления тугоплавких металлов.

Наиболее тугоплавким металлом является вольфрам, что наряду с высокой пластичностью и низкой скоростью испарения обеспечило его широкое использование в качестве тела накала ламп накаливания.

Таблица 1

Температура плавления металлов и их соединений

Металлы T, °С Карбиды и их смеси T, °С Нитриды T, °С
Бориды
T, °С
Вольфрам
Рений
Тантал
Осмий
Молибден
Ниобий
Иридий
Цирконий
Платина
3410
3180
3014
3050
2620
2470
2410
1825
1769
4TaC +
+ HiC
4TaC +
+ ZrC
HfC
TaC
ZrC
NbC
TiC
WC
W2C
MoC
VnC
ScC
SiC
3927

3927

3887
3877
3527
3427
3127
2867
2857
2687
2557
2377
2267

TaC +
+ TaN
HfN
TiC +
+ TiN
TaN
ZrN
TiN
BN
3373

3307
3227

3087

2977
2927
2727

HfB
ZrB
WB
3067
2987
2927

Скорость испарения вольфрама при температурах 2870 и 3270°С составляет 8,41×10-10 и 9,95×10-8 кг/(см²×с).

Из других материалов перспективным можно считать рений, температура плавления которого немного ниже, чем у вольфрама. Рений хорошо поддается механической обработке в нагретом состоянии, стоек к окислению, имеет меньшую скорость испарения, чем вольфрам. Имеются зарубежные публикации о получении ламп с вольфрамовой нитью с добавками рения, а также покрытия нити слоем рения. Из неметаллических соединений интерес представляет карбид тантала, скорость испарения которого на 20 – 30% ниже, чем у вольфрама. Препятствием к использованию карбидов, в частности карбида тантала, является их хрупкость.

В таблице 2 приведены основные физические свойства идеального тела накала, изготовленного из вольфрама.

Таблица 2

Основные физические свойства вольфрамовой нити

Температура, К Скорость испарения, кг/(м²×с) Удельное электрическое сопротивление, 10-6 Ом×см Яркость кд/м² Световая отдача, лм/Вт Цветовая температура, К
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
5,32 × 10-35
2,51 × 10
-23

8,81 × 10-17
1,24 × 10-12
8,41 × 10-10
9,95 × 10-8
3,47 × 10-6
24,93
37,19
50,05
63,48
77,49
92,04
107,02
0,0012
1,04
51,2
640
3640
13260
36000
0,0007
0,09
1,19
5,52
14,34
27,25
43,20
1005
1418
1823
2238
2660
3092
3522

Важным свойством вольфрама является возможность получения его сплавов. Детали из них сохраняют устойчивую форму при высокой температуре. При нагреве вольфрамовой проволоки, в процессе термической обработки тела накала и последующих нагревах происходит изменение ее внутренней структуры, называемое термической рекристаллизацией. В зависимости от характера рекристаллизации тело накала может иметь большую или меньшую формоустойчивость. Влияние на характер рекристаллизации оказывают примеси и присадки, добавляемые в вольфрам в процессе его изготовления.

Добавка к вольфраму окиси тория ThO2 замедляет процесс его рекристаллизации и обеспечивает мелкокристаллическую структуру. Такой вольфрам является прочным при механических сотрясениях, однако он сильно провисает и поэтому не пригоден для изготовления тел накала в виде спиралей. Вольфрам с повышенным содержанием окиси тория используется для изготовления катодов газоразрядных ламп из-за его высокой эмиссионной способности.

Для изготовления спиралей применяют вольфрам с присадкой оксида кремния SiO2 вместе со щелочными металлами – калием и натрием, а также вольфрам, содержащий, кроме указанных, присадку оксида алюминия Al

2O3. Последний дает наилучшие результаты при изготовлении биспиралей.

Электроды большинства ламп накаливания выполняют из чистого никеля. Выбор обусловлен хорошими вакуумными свойствами этого металла, выделяющего сорбированные в нем газы, высокими токопроводящими свойствами и свариваемостью с вольфрамом и другими материалами. Ковкость никеля позволяет заменять сварку с вольфрамом обжатием, обеспечивающим хорошую электро- и теплопроводность. В вакуумных лампах накаливания вместо никеля используют медь.

Держатели изготавливают как правило, из молибденовой проволоки, сохраняющей упругость при высокой температуре. Это позволяет поддерживать тело накала в растянутом состоянии даже после его расширения в результате нагрева. Молибден имеет температуру плавления 2890 К и температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), в интервале от 300 до 800 К равный 55 × 10-7 К-1. Из молибдена делают также вводы в тугоплавкие стекла.

Выводы ламп накаливания изготавливают из медной проволоки, которую приваривают торцевой сваркой к вводам. У ламп накаливания малой мощности отдельные выводы отсутствуют, их роль выполняют удлиненные вводы, изготовленные из платинита. Для припаивания выводов к цоколю применяют оловянно-свинцовый припой марки ПОС-40.

Стекла

Штабики, тарелочки, штенгели, колбы и другие стеклянные детали, применяемые в одной и той же лампе накаливания, изготовляют из силикатного стекла с одинаковым температурным коэффициентом линейного расширения, что необходимо для обеспечения герметичности мест сварки этих деталей. Значения температурного коэффициента линейного расширения ламповых стекол должны обеспечивать получение согласованных спаев с металлами, используемыми для изготовления вводов. Наибольшее распространение получило стекло марки СЛ96-1 со значением температурного коэффициента, равным 96 × 10-7 К-1. Это стекло может работать при температурах от 200 до 473 К.

Одним из важных параметров стекла является интервал температур, в пределах которого оно сохраняет свариваемость. Для обеспечения свариваемости некоторые детали изготовляют из стекла марки СЛ93-1, отличающегося от стекла марки СЛ96-1 химическим составом и более широким интервалом температур, в котором оно сохраняет свариваемость. Стекло марки СЛ93-1 отличается повышенным содержанием окиси свинца. При необходимости уменьшения размеров колб применяют более тугоплавкие стекла (например, марки СЛ40-1), температурный коэффициент которых составляет 40 × 10-7 К-1. Эти стекла могут работать при температурах от 200 до 523 К. Наиболее высокую рабочую температуру имеет кварцевое стекло марки СЛ5-1, лампы накаливания из которого могут работать при 1000 К и более в течение нескольких сотен часов (температурный коэффициент линейного расширения кварцевого стекла 5,4 × 10-7 К-1). Стекла перечисленных марок прозрачны для оптического излучения в интервале длинн волн от 300 нм до 2,5 – 3 мкм. Пропускание кварцевого стекла начинается от 220 нм.

Вводы

Вводы изготовляют из материала, который наряду с хорошей электропроводностью должен иметь тепловой коэффициент линейного расширения, обеспечивающий получение согласованных спаев с применяемыми для изготовления ламп накаливания стеклами. Согласованными называют спаи материалов, значения теплового коэффициента линейного расширения которых во всем интервале температур, то есть от минимальной до температуры отжига стекла, отличаются не более чем на 10 – 15%. При впае металла в стекло лучше, если тепловой коэффициент линейного расширения металла несколько ниже, чем у стекла. Тогда при остывании впая стекло обжимает металл. При отсутствии металла, обладающего требуемым значением теплового коэффициента линейного расширения, приходится изготовлять не согласованные впаи. В этом случае вакуумно-плотное соединение металла со стеклом во всем диапазоне температур, а также механическая прочность впая обеспечиваются специальной конструкцией.

Согласованный спай со стеклом марки СЛ96-1 получают при использовании платиновых вводов. Дороговизна этого металла привела к необходимости разработки заменителя, получившего название «платинит». Платинит представляет собой проволоку из железоникелевого сплава с температурным коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у стекла. При наложении на такую проволоку слоя меди можно получить хорошо проводящую биметаллическую проволоку с большим температурным коэффициентом линейного расширения, зависящим от толщины слоя наложенного слоя меди и теплового коэффициента линейного расширения исходной проволоки. Очевидно, что такой способ согласования температурных коэффициентов линейного расширения позволяет осуществлять согласование в основном по диаметральному расширению, оставляя несогласованным температурный коэффициент продольного расширения. Для обеспечения лучшей вакуумной плотности спаев стекла марки СЛ96-1 с платинитом и усиления смачиваемости поверх слоя меди, окисленного по поверхности до закиси меди, проволока покрывается слоем буры (натриевая соль борной кислоты). Достаточно прочные впаи обеспечиваются при использовании платиновой проволоки диаметром до 0,8 мм.

Вакуумно-плотный впай в стекло СЛ40-1 получают при использовании молибденовой проволоки. Эта пара дает более согласованный впай, чем стекло марки СЛ96-1 с платинитом. Ограниченное применение этого впая связано с дороговизной исходных материалов.

Для получения вакуумно-плотных вводов в кварцевое стекло необходимы металлы с весьма малым тепловым коэффициентом линейного расширения, которых не существует. Поэтому необходимый результат получаю благодаря конструкции ввода. В качестве металла используют молибден, отличающийся хорошей смачиваемостью кварцевым стеклом. Для ламп накаливания в кварцевых колбах применяют простые фольговые вводы.

Газы

Наполнение ламп накаливания газом позволяет повысить рабочую температуру тела накала без уменьшения срока службы из-за снижения скорости распыления вольфрама в газовой среде по сравнению с распылением в вакууме. Скорость распыления снижается с ростом молекулярной массы и давления наполняющего газа. Давление наполняющих газов составляет около 8 × 104 Па. Какой газ для этого использовать?

Использование газовой среды приводит к появлению тепловых потерь из-за теплопроводности через газ и конвекции. Для снижения потерь выгодно заполнять лампы тяжелыми инертными газами или их смесями. К таким газам относятся получаемые из воздуха азот, аргон, криптон и ксенон. В таблице 3 приведены основные параметры инертных газов. Азот в чистом виде не применяют из-за больших потерь, связанных с его относительно высокой теплопроводностью.

Таблица 3

Основные параметры инертных газов

Газ Молекулярная масса Потенциал ионизации, В Теплопроводность, 10-2 Вт/(м×К)
Водород
Аргон
Криптон
Ксенон
28,01
39,94
83,70
131,30
15,80
15,69
13,94
12,08
2,38
1,62
0,80
0,50

Источник: Афанасьева Е. И., Скобелев В. М., «Источники света и пускорегулирующая аппаратура: Учебник для техникумов», 2-е издание переработанное – Москва: Энергоатомиздат, 1986 – 272с.

Лампы накаливания

Сколь стремительно не развивались бы инновационные технологии в осветительной индустрии, а привычные, доступные и универсальные лампы накаливания, источающие приятный теплый свет, продолжают свое триумфальное шествие, с завидным постоянством встречаясь в жилых помещениях, офисных кабинетах, производственных зданиях. Как следует из названия, световой поток в лампах этого типа работает по методу накала: тонкая нить, нагреваемая проходящим по ее периметру электрическим током, производит свет, а грушевидная колба защищает ее от контакта с содержащимся в воздухе кислородом, предотвращая губительный для горящей нити процесс окисления.
Конструкция лампы проста: нить накала, стеклянная колба, цоколь и контактные проводники – вот и все комплектующие этого чудесного изобретения, верой и правдой служащего человечеству на протяжении целого столетия.

 

Классификация ламп накаливания

Модельный ряд ламп накаливания насчитывает более тысячи разновидностей, которые легко сгруппировать в соответствии с теми или иными характерными признаками. Обычно лампы накаливания классифицируют:

  • по конструкции, размеру и форме колб;
  • по техническим характеристикам – потребляемой мощности или рабочему напряжению;
  • по типу наполняющей колбу среды и т.д.

Но самая распространенная классификация – это деление ламп по функциональному назначению, и здесь различают:

Лампы накаливания общего назначения. В эту самую многочисленную категорию входят все те лампы, которые успешно применяются для общего, декоративного или местного освещения. Декоративные лампы отличает особое строение колбы – в форме свечей, витых спиралей или других затейливых фигур. Для изысканных светильников и люстр такие лампы просто незаменимы.
Декоративные лампы Лампы общего назначения
Зеркальные лампы отличаются наличием колбы характерной формы с нанесенным на ее поверхность отражающим слоем. Благодаря зеркальным лампам накаливания удается перераспределять и усиливать световой поток в пространстве, что позволяет с успехом применять их как для локального местного освещения, так и в качестве источников света в масштабных помещениях.
Зеркальная лампа

В различные цвета окрашены внутренние поверхности колбы иллюминационных ламп. Сфера применения таких светотехнических изделий широка: подсветка витрин, сценическое освещение, осветительные установки дискотек и клубов, праздничная иллюминация – требуемых световых эффектов во всех этих случаях легко добиться с помощью цветных ламп накаливания.
Цветные лампы Цветные зеркальные лампы
Мощные прожекторные лампы с высокой световой отдачей применяются обычно в сигнальных и осветительных приборах. Нить накала таких ламп имеет компактную конструкцию, что позволяет достичь оптимальной фокусировки.
Прожекторные лампы Прожекторные лампы
Для оптических приборов – медицинских, измерительных и др. – выпускаются специальные лампы накаливания с тесно уложенной спиралью и небольшими колбами специальных форм.
Оптические лампы Лампы для оптических приборов

Преимущества и недостатки ламп накаливания

 К числу несомненных преимуществ этой разновидности ламп относится:

 

  • компактный размер;
  • низкая стоимость;
  • незначительная чувствительность к скачкам напряжения;
  • комфортный для глаза цветовой спектр излучения;
  • устойчивость к перепадам температуры окружающей среды и т.д.

Перегоревшие лампочки без проблем заменяются новыми, а нужное направление светового потока с лампами накаливания задать совсем нетрудно. Именно поэтому, несмотря на предусмотренное законодательством сокращение производства этой категории ламп и ограничение их использования, они все еще популярны и востребованы среди всех категорий населения.

К сожалению, существующие недостатки ламп накаливания не позволяют отнести эти источники света к идеальным средствам освещения. Увы, эти лампы недолговечны, хрупки, чувствительны к сотрясениям, имеют невысокую световую отдачу и, что самое главное, влекут значительный расход электроэнергии. Но, невзирая на все минусы, пройдет, вероятно, еще немало лет до того дня, когда старая добрая грушевидная лампочка окончательно покинет наши дома, будучи вытеснена более экономичными и современными источниками освещения.

Устройство лампы накаливания

Устройство лампы накаливания


1 — Полость колбы
2 — Колба
3 — Держатель нити накала
4 — Токовый ввод
5 — Нить накаливания
6 — Токовый ввод
7- Ножка
8 — Предохранитель
9 – Цоколь лампы накаливания
10 — Контакт цоколя
11 — Изолятор цоколя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство лампы накаливания различно, для ламп различного назначения. Лампы могут быть с цоколем и без, с различным видом цоколя лампы накаливания. Обязательная часть лампы – это нить накала лампы и электроды. Бывает. что в лампу накаливания добавляется проволочный предохранитель, включается к одному из ее выводов. При перегорании лампы возрастает ток, может произойти расплав нити накала, расплавленный металл может колбу расплавить, что может стать причиной возгорания.


Колба необходима для защиты нити накала от кислорода, при нагреве вольфрам вступает в реакцию с кислородом воздуха. В зависимости от мощности лампы выбирают колбу, при нагреве молекулы вольфрама отделяются и собираются на внутренней части колбы, при большей мощности необходима большая поверхность для осаждения вольфрама.


Цоколи ламп накаливания стандартизированы, чаще встречаются Е27, Е40. Эдисон первый создал резьбовой цоколь. Также встречаются лампы, удерживающиеся за счет трения, бывают лампы и безцокольные.


Нить накала изготавливалась ранее из угля, теперь из вольфрама или вольфрамо-осмиевого сплава, т.е. из тугоплавких материалов. Нить изготавливают тонкой (около 50 микрон) и т. к. длинна ее должна быть довольно большой (длина и толщина получается исходя из закона ома и требуемой мощности лампы накаливания), ее закручивают в виде спирали, дойной, или тройной спирали. Формулы необходимые для расчета мощности лампы накаливания и ее зависимости от параметров нити накаливания I=U/R и мощность по формуле P=U•I , или P=U²/R.
Практически вся энергия в лампе накаливания преобразуется в излучение, однако большая часть излучения лежит в невидимом для глаза спектре ИК и воспринимается как тепло.


При температуре 3400К, коэффициент полезного действия максимален – 15%, при температуре 2700К коэффициент полезного действия – 5%, это для лампы накаливания 60вт. При 3400К время горения лампы несколько часов, при 2700К порядка 1000 часов. Необходимо выбрать баланс между КПД и временем горения лампы. Самая большая опасность для лампы – разное испарение металла с разных частей нити накаливания, что приводит к «слабым местам», где нить и рвется. Преимущественно под действием пускового тока. При мощности лампы накаливания 100В, затраты на пуск составляют киловатт. Для предохранения ламп используются различные устройства для постепенного выхода на рабочий режим.

Как устроен патрон лампы накаливания.

Освещение – одна из основных составляющих элементов цивилизации. Но люди часто не знают механизм работы вещей, которые их окружают. Важно разобраться, как устроен патрон для включения лампы накаливания в сеть, чтобы понимать тонкости эксплуатации осветительных приборов. Если разобраться с конструкцией лампы, то становится понятно, почему она перегорает.

Конструкция лампы накаливания

В схеме лампочки накаливания можно увидеть провода, которые подключаются к клеммам. Конструкция патронов для ламп накаливания бывает обычно с резьбовым соединением. Оно считается более надежным, особенно при использовании ламп высокой мощности. Для изделий небольшой мощности применение резьбы считается неэффективным. Здесь используют ножевые клеммы, чтобы защитить провода.

Патрон для лампы накаливания

Основным элементом лампочки накаливания считается вольфрамовая спираль. Деталь отдает свет на грани своих возможностей. Ее допустимая температура нагрева – 3000 градусов. Если этот показатель будет выше, то спираль просто расплавится. Когда температуры будет недостаточно, то свет потухнет. Размеры этого элемента являются решающими при определении мощности. Параметры спирали определяют конструкцию патрона для лампы накаливания. Она имеет срок годности, хоть разработки в области электроники и достигли прогресса.

Наиболее надежный контакт – резьбовой. По этой причине большинство изделий накаливания имеют цоколь. Резьба сделана круглой. Колба сделана в форме спирали, поэтому остальные элементы соответствуют ей. Есть разные виды цоколей и держателей, которые классифицируют по размерам. Корпус держателя выполняется из разных материалов.

Виды держателей:
  • Металлические;
  • Пластиковые;
  • Керамические;
  • Полимерные;
  • Силиконовые.

Цоколь обозначается буквой E. Справа в цифрах указан диаметр. Размер стандартный обычной лампы накаливания составляет Е27. Часто встречается прибор накала с размером цоколя лампы Е14.

Цоколи ламп накаливания.

Особенности пластиковых держателей

Для изготовления патронов применяют разные виды пластика. Свойства материалов отличаются, поэтому на упаковке указывают маркировку, говорящую о допустимой мощности лампы. Иначе изделие нагревается и начинает плавиться, пластик меняет свои свойства. Если параметры лампы подходят, то таких проблем во время эксплуатации не возникнет. Прибор прослужит дольше гарантийного срока, если уменьшить температуру нагрева.

Как подключить электрический патрон:
  1. Подвесной метод (с помощью ниппеля к потолку). Здесь используют резьбу.
  2. Поверхностный вариант благодаря прямому фланцу.
  3. Поверхностный способ с наклонным фланцем.

Метод сборки с ниппелем отличается от других способов. Иногда резьба заменяется зажимами. В таком случае раскрывается больше способов выбора проводов. Когда кабеля плотно входят в держатель, то при наличии резьбы, нужно начать вращать. Это негативно отразиться на клеммах и изоляции проводников. С зажимами на такой лампочке подключение проходит без проблем.

Крепление держателя за ниппель.

Нет необходимости в применении клемм с резьбой для ламп. Разобрать и собрать патрон с зажимом намного проще. Но разъем долго не прослужит, это важно сразу понимать. При разборке достаточно просто повредить такое соединение. Выступающие элементы рекомендуется поддеть отверткой, когда начинается процесс разборки.

При регулярном нагреве пластик становится менее прочным, поэтому начинает трескаться. Крепление электрического патрона с безвинтовыми зажимами выполняют максимально аккуратно, чтобы исключить поломки. Для зажимов применяют исключительно металл и пластик. Отломленную часть можно заменить пластинкой из аналогичного материала.

Лампа накаливания

На прошлом уроке мы уже знакомились с основными видами ламп. Давайте вспомним, что к ним относятся: лампы накаливания, люминесцентные, галогенные и светодиодные лампы.

Сегодня мы подробно поговорим о лампе накаливания. Прежде всего давайте рассмотрим, из чего она состоит.

Чтобы лампа служила долго, воздух из стеклянной колбы откачивают и заполняют её инертным газом.

Именно газ уменьшает распыление вольфрамовой нити, что позволяет повысить температуру нагрева и яркость свечения.

На наших прилавках можно встретить лампы накаливания разных форм и размеров.

Мы говорили, что диапазон мощности ламп накаливания в бытовых осветительных приборах очень широкий – от 15 до 200 ватт.

Очевидно, что чем больше мощность лампы, тем больше электроэнергии нужно для её работы. Узнать мощность лампы накаливания довольно просто. На колбе и цоколе каждой лампы есть соответствующие надписи, которые не только указывают её мощность, но и говорят о величине рабочего напряжения, необходимом для работы именно этой лампы.

Так, например, если на лампочке для карманного фонарика написано 1,5 вольта, то для нормальной работы такой лампочки нужно напряжение именно в 1,5 вольта. Если мы в фонарик поставим батарейки более высокого напряжения, например, 3 вольта, то наша лампочка перегорит. Если же взять батарейку меньшего напряжения или севшую, то лампочка будет светить очень тускло.

Для ламп, которые используются в бытовой осветительной сети рабочим напряжением может быть 127, 220 и 230 вольт.

Как вы уже поняли, лампы накаливания очень чувствительны к колебаниям напряжения. Так, увеличение напряжения на 10% повышает световую отдачу лампы на 40%, но при этом уменьшает срок её службы на 65%. Уменьшение напряжения на 10%, наоборот, уменьшает светоотдачу лампы на 40%, но увеличивает срок службы на 50%.

В среднем срок службы лампы накаливания составляет 1000 часов непрерывной работы. В бытовом использовании, эти тысяча часов могут растянуться на год и даже более. Ведь свет в квартире не горит 24 часа в сутки, верно?

Но важным условием является то, что напряжение сети не должно превышать 220 вольт.

Если вы знаете, что напряжение в вашей электрической сети повышается, то стоит купить лампы на повышенное напряжение. Для таких ламп рабочим напряжением будет 235-245 вольт.

Но если лампочки служат больше двух лет, то это говорит о том, что напряжения мало и они горят с недостаточным накалом. Световой поток таких ламп значительно уменьшен. Ведь снижение напряжения даже на один процент ведёт к снижению светового потока на три четыре процента. В таком случае лучше использовать лампы, которые рассчитаны на пониженное напряжение – 215-225 вольт.

Практически вся электрическая энергия в лампе накаливания, а именно 95%, превращается в тепло. Это позволяет использовать её не только для света, но и в качестве источника тепла.

Для вас не секрет, что при нагревании, металлы меняют цвет. При температуре 530° металлы излучают розоватый свет, при 700° свет становится тёмно-красным, а при температуре в 1500° – свет становится ослепительно белым. Именно этот эффект и используется в лампе накаливания.

В процессе эксплуатации вольфрамовая нить утончается, её сопротивление увеличивается, снижается температура и наступает такой момент, когда нить рвётся. В таком случае мы говорим, что лампочка перегорела.

Если вы сталкивались с этим, то, скорее всего замечали, что перед тем как перегореть, свет сначала меркнет, потом ярко вспыхивает, а потом пропадает. В некоторых случаях стеклянный баллон даже взрывается.

Для того, чтобы не начался пожар или человек не травмировался в результате взрыва стеклянной колбы, на лампах, мощность которых 60 и выше ватт в одном из медных выводов устанавливают плавкий предохранитель.

Именно он расплавляется раньше, чем вольфрамовая нить и предотвращает взрыв стеклянного баллона.

Но не во всех лампах накаливания есть такие предохранители. Если в колбе лампы нет такого предохранителя, то на ней обязательно присутствует маркировка о том, в каком положении можно использовать эту лампу: баллоном вверх или вбок – ни в коем случае не вниз. Потому что в таком положении стекло наиболее уязвимо.

При работе лампа накаливания очень сильно нагревается, естественно, нагревается и плафон светильника. Это приводит к тому, что частички воздуха и пыли очень быстро циркулируют вокруг него. После выключения циркуляция этих частичек уменьшаются, и они оседают на плафоне в виде пыли и копоти.

Пыль и копоть накапливается и начинает сильно поглощать свет, тем самым снижая освещённость в помещении.

Особенно много пыли и копоти скапливается в тех светильниках, в которых лампы устанавливаются колбой вверх.

Для того, чтобы не снижалась освещённость в помещении, рекомендуется лампы, плафоны и арматуру протирать не реже двух раз в месяц.

Очень важно, все работы по уходу за светильником проводить при выключенном напряжении и тогда, когда лампы накаливания остынут до комнатной температуры.

А слышали ли вы такое выражение «Лампочка Ильича»? Это словосочетание появилось после поездки Владимира Ильича Ленина в деревню Кашино, в связи с запуском местной электростанции. В тысяча девятьсот двадцатом году. Существовала даже поговорка: «Была коптилка да свеча – теперь лампа Ильича».

Раньше так говорили про бытовую лампу накаливания, патрон которой подвешен к потолку за провод и свободно свисает. А теперь так иногда называют любой источник света в целом.

А вот самая долгогорящая лампа располагается в пожарной части города Ливермор, Калифорния. Её ещё называют столетней.

Она горит непрерывно с тысяча девятьсот первого года и до настоящего времени. В пожарном департаменте утверждают, что эта лампа непрерывно горит как минимум 115 лет и за весь этот срок выключалась только несколько раз.

Подведём итоги урока.

Сегодня мы поговорили о лампе накаливания. Узнали её строение, поговорили о мощности ламп накаливания. Узнали, как световая отдача лампы зависит от напряжения в сети. Узнали о принципе получения света в лампах накаливания, а также рассмотрели основной уход за светильниками с лампами накаливания.

Название элементов электрической лампочки —

Лампы накаливания: виды и основные характеристики.

Человек постоянно пытается продлить световой день, освещая свое жилище в темное время суток. Началось это еще на заре цивилизации и продолжается по сей день. Осветительные приборы прошли эволюционный путь от примитивной лучины, до высокопроизводительной электролампочки. Родительницей электроосвещения стала лампа накаливания, патент на которую был получен еще в середине XIX века. И хотя инновационные осветительные ресурсы активно завоевывают рынок, но все равно добрая старая «лампочка Ильича» остается достаточно востребованной.

Принцип действия и особенности конструкции

При нагреве до определенной температуры металл начинает светиться. Это свойство и используется в лампах накаливания. При этом пришлось решить несколько проблем, которые препятствовали созданию эффективного осветительного элемента. Во-первых, нужно было подобрать материал, который при накаливании не расплавится. В результате спираль изготавливается из вольфрама – самого дешевого из тугоплавких металлов. Во-вторых, процесс нагрева ускоряет окислительные процесс, который оказывает негативное влияние на состояние металла. Значит, необходимо было предотвратить контакт раскаленной спирали с кислородом, т. е. с воздухом.

В результате получилась конструкция лампы, которая преодолевает все проблемы и в то же время поражает своей простотой:

  • грушевидная колба из стекла с прикрепленным к узкой части металлическим цоколем. На нем имеется резьба, при помощи которой устройство вкручивается в патрон. В некоторых моделях резьба отсутствует, но имеются другие решения, соответствующие условиям эксплуатации;
  • внутри колбы имеется стеклянная ножка, с впаянными двумя электродами. Своими верхними концами они крепятся к краям спирали, а нижними – к цоколю. Причем один припаян к корпусу, а второй – к контакту на его дне;
  • вольфрамовая спиралевидная струна крепится к электродам и держателям (ножкам), изготовленным из тугоплавкого металла (молибдена). Они не дают спирали провиснуть при нагреве и оборваться. В зависимости от назначения ламп накаливания спиралей может быть несколько, а значит количество контактов и поддерживающих ножек увеличивается соответственно.

Из колбы откачивают воздух и заполняют ее инертным газом либо оставляют вакуумную среду. Этим решается проблема окисления. Проходя через вольфрамовую спираль, электрический ток разогревает ее. Причем происходит это незаметно для человеческого глаза и световой поток в результате накала проводника распространяется практически мгновенно.

Применяемые в лампах накаливания материалы

При изготовлении ламп накаливания используются разные материалы. Регулируется производство соответствующими статьями ГОСТа, в которых прописаны все необходимые требования – от размеров, до требований безопасности.

Металлы

В лампе накаливания присутствуют металлические детали – спираль и держатели. Нить накаливания чаще всего производят из вольфрама – тугоплавкого металла с температурой плавления до 3400°С. Значительно реже для спирали используют осмий и рений. При включении в сеть температура нити накала достигает 2000-2800°С. Ножки должны выдерживать высокую температуру и иметь низкий показатель теплового расширения, поэтому их делают из молибдена, который соответствует выдвигаемым требованиям.

Вводы

В этом осветительном элементе металлическими так же будут и контакты, по которым ток из сети будет передаваться на рабочую зону. Одним контактом выступает алюминиевый цоколь, к которому изнутри крепится проволока, выходящая к электроду (чаще всего, никелевому). Второй контакт располагается на донышке цоколя и отделяется от основного корпуса изолятором.

Стекла

В лампе накаливания колба производится из обычного прозрачного стекла. Встречаются виды из матового стекла, которое рассеивает свет, делая его мягче. Бывают особые модели в цветных колбах или с зеркальным напылением.

Для предотвращения образования окиси и сгорания вольфрама колбу лампы наполняют инертным (химически неактивным) газом – аргон, ксенон, криптон или азот. Бывают вакуумные виды. Кроме относительного повышения срока службы, подобные модели имеют минимальную теплоотдачу.

Характеристики

Лампы накаливания характеризуются такими величинами:

  • мощность (Вт). Диапазон этого показателя впечатляет размахом – от 25 до 1000 Вт. Подбирают «силу свечения» исходя из расчета освещенности помещения. Для бытовых нужд достаточно в 25-150 Вт, а для других – мощнее;
  • напряжение (В). Выпускаются виды ламп, работающих от напряжения 220 В, 380 В. Так же существуют источники освещения, работающие на пониженном напряжении;
  • светоотдача (Лм/Вт). Чем выше этот показатель, тем ярче будет гореть источник света. Для данного продукта он находится в диапазоне 9-19 Лм/Вт;
  • вид и размер цоколя. По виду монтажа цоколь бывает резьбовой и одно- либо двухконтактный штифтовой. Размер цоколя имеет три стандарта – Е14, Е27 и Е40 (самые ходовые). Цифры обозначают диаметр в миллиметрах;
  • эксплуатационный ресурс. В приемлемых условиях лампа накаливания может функционировать до 1000 часов.

Виды и характеристики ламп накаливания достаточно разнообразны. Это обуславливает их популярность и распространенность в различных производственных и бытовых сферах.

Разновидности ламп накаливания

Классифицируются лампы накаливания исходя из их конструкционных особенностей и сферы применения.

Общего и местного назначения – самая многочисленная группа. Лампы общего вида используются при организации основного освещения бытовых, промышленных и общественных помещений. Основным отличием устройств местного назначения является пониженное напряжения источника питания. Поэтому чаще всего их используют в переносных светильниках, для освещения рабочего места и т. д.;

Декоративные отличаются разнообразием размеров, форм и расположением спирали. Такие лампы накаливания обрели популярность в последнее время благодаря неординарному внешнему виду. Чаще всего их используют в дизайн-проектах в качестве декоративного элемента.

Иллюминационные виды ламп накаливания отличаются небольшим рабочим напряжением. Как правило, у них цветная колба, окрашенная изнутри (реже снаружи) неорганическим пигментом. Палитра красок самая разнообразная и зависит от цели использования. Чаще всего применяются в иллюминационных устройствах. Но эффективная цветопередача сохраняется недолго – под воздействием высокой температуры пигмент «выгорает» и теряет первоначальную яркость.

Сигнальные постепенно становятся историей. Все чаще их заменяют светодиодные элементы. Разрабатывался этот вид ламп накаливания для разнообразных светосигнальных устройств.

Зеркальные имеют колбу своеобразной формы. Ее разрабатывали с таким расчетом, чтобы световой поток имел определенную направленность. Препятствует рассеиванию и способствует фокусировке специальное алюминиевое покрытие. Оно наносится изнутри, оставляя не закрашенным определенный участок колбы (как правило верхний), через который и будет выходить луч света. Используется в местах где необходимо организовать направленное освещение.

Транспортные лампы используются в самых разнообразных ТС. Их конструкция и технические характеристики соответствуют условиям эксплуатации. Такие осветительные элементы отличаются повышенной прочностью и вибрационной устойчивостью. Устройство цоколя позволяет быстро сменить вышедшую из строя лампу на новую. Рассчитаны на работу от электросети транспортного средства. Основные виды таких элементов используются в осветительных приборах авто- и мототранспорта, на тракторной технике, самолетах и вертолетах, на морских и речных судах.

Отдельно в этой категории стоят двухнитевые лампы накаливания. В них имеются две спирали, что позволяет в некоторых ситуациях использовать вместо двух один элемент освещения. Например, фары автомобиля (переключение с ближнего на дальний или с габаритов на стоп-сигналы), ж/д светофоры и т. д.

Отдельную группу составляют галогенные лампы накаливания. Использование галогенов позволило значительно уменьшить габариты конструкции при повышении светоотдачи. По этой технологии изготавливаются элементы для общего освещения, инфракрасных облучателей, кино- и телеоборудования, прожекторов и пр.

Сфера использования

Лампы накаливания используются в самых различных сферах жизнедеятельности человека. Трудно даже представить место или устройство, где бы они не применялись. Начиная от обычного бытового освещения жилых помещений, до организации световой сигнализации, от карманного фонарика, до мощнейших военных прожекторов. И хотя современные технологии не стоят на месте предлагая все новые источники освещения, но во многих случаях «классические» лампочки не имеют равноценной замены. Подобная популярность вполне объяснима – они недороги, просты в монтаже и эксплуатации.

Маркировка

В маркировке ламп накаливания используются буквенные и цифровые обозначения. Состоит она из четырех частей:

  • первая – буквенная. В ней отражены конструкционные и физические особенности. Б – биспиральная с аргоном, Г – газовая односпиральная аргоновая, В – вакуумная, БК – биспиральная криптоновая, МЛ – молочный цвет стекла, О – колба опалового цвета;
  • вторая – буквенная. Показывает сферу использования. Ж – для ж/д, СМ – для самолетов, КМ – коммутационная, А – для автотранспорта, ПЖ – для прожекторов;
  • третья – цифирная. Рабочее напряжение и номинальная мощность;
  • четвертая – цифирная. Номер доработки.

Зная особенности маркировки продукции можно без труда подобрать необходимый для конкретных условий эксплуатации вид.

Достоинства и недостатки ламп накаливания

Лампы накаливания имеют как достоинства, так и недостатки. К основным минусам относится низкий коэффициент полезного действия. Для источников света под КПД подразумевается отношение интенсивности видимого светового потока к мощности, потребляемой для его производства. Его уровень не превышает 15% при температуре накала 3126°С. Но срок службы устройства при этом составляет всего несколько часов. При снижении нагрева эксплуатационный период повышается, но снижается КПД. При 2427°С коэффициент полезного действия составляет всего 5%, но светит такая лампочка на протяжении около 1000 часов. (Расчеты взяты для обычной грушевидной лампы накаливания мощностью 60 Вт). Это значит, что львиная доля энергии уходит в тепло (инфракрасное излучение), и только незначительная часть переходит в видимый для человеческого глаза спектр.

Еще имеются и такие недостатки у ламп накаливания:

  • светоотдача напрямую зависит от напряжения;
  • относительная пожароопасность – пространство вокруг колбы может нагреваться до +300°С;
  • неэкономичность;
  • хрупкость;
  • существует вероятность взрыва колбы;
  • незначительная величина срока службы лампы накаливания, особенно по сравнению с новейшими видами.

Но все эти недостатки перекрываются многочисленными достоинствами:

  • доступная цена;
  • компактность;
  • широкий диапазон мощности;
  • непрерывный светопоток с близкой к естественной светопередачей;
  • не мерцает на переменном токе;
  • не требуют дополнительных пускорегулирующих устройств и специальной утилизации;
  • не теряют яркости.

Благодаря этим достоинствам лампы накаливания остаются лидерами продаж в сегменте осветительных элементов.

Вместо заключения

К преимуществам ламп накаливания можно отнести и их «всепогодность». Был проведен интересный эксперимент, в котором включение осветительных элементов различных видов осуществлялось при экстремально низкой температуре — -150°С. И только обычна лампа накаливания выдержала и работала стабильно, обойдя галогеновую, светодиодную и люминесцентную.

Виды и основные технические характеристики ламп накаливания

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

Это устройство имеет простую конструкцию и принцип работы.

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

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

Конструкция лампы накаливания

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

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

Электрическая лампа имеет такие основные элементы:

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

Колба из стекла защищает спираль от разрушительного действия воздуха, при ее разрушении нить накала окисляется и быстрее разрывается. Состав колбы устройства отличается, ее полость может быть заполнена вакуумом или смесью газов. Первые ЛН выпускали с безвоздушной емкостью, однако их мощность низкая. Для наполнения современной лампочки используется азотно-аргоновая смесь или только аргон. Некоторые виды устройств могут содержать криптон или ксенон. Теплоотдача прибора зависит от молярной массы вещества, которым наполнена колба.

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

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

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

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

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

Принцип работы

Работает лампочка накаливания за счет нагревания вещества во время протекания тока сквозь него. Электричество проходит через тугоплавкий проводник, разогревая его. Температура нагрева зависит от того, какое напряжение подведено к лампочке. Согласно закону Планка, разогретый излучающий проводник может создавать электромагнитное излучение. Чем выше температура, тем меньше длина волн. Видимое излучение, которое способен уловить человеческий глаз, появляется, когда проводник нагревается до нескольких тысяч градусов. Если прибор разогреть до 5000 К (Кельвин), то появиться нейтральный свет, при снижении температуры в спектре преобладают излучения от желтого до красного.

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

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

Разновидности

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

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

Основные параметры разных видов ламп накаливания отличаются.

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

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

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

В зависимости от функционального излучения различают такие типы ламп:

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

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

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

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

Маркировка

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

Маркировка лампочек с нитью накала содержит:

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

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

Достоинства

Лампы накаливания имеют такие преимущества:

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

Это основные преимущества ламп накаливания.

Недостатки

Минусов у лампочки накаливания тоже достаточно:

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

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

Основные выводы

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

Виды электрических лампочек

Сейчас широкий ассортимент есть абсолютно в любой отрасли ремонта, даже в области освещения, которое уже давно перестало быть просто элементом техники, но и несет в себе функцию украшению. Разнообразие осветительных деталей, в особенности, лампочек невероятно большое, так что расставим всё по полочкам, что и как можно использовать.

Стоит помнить, что функциональность ламп бывает разной. Тот или иной вид может подходить только под конкретное место в комнате, многое зависит от свойств типа лампочки.

При этом у всех ламп есть один общий момент – место соединения цоколя конкретно с проводкой освещения. У большинства ламп цоколь есть резьба, чтобы удобно прикрепить лампочку на патрон. Перед покупкой проверьте классификацию цоколя. Всего есть три вида цоколей – маленький, среднего размера и большой. У них есть и техническое обозначение, соответственно, Е14, Е27 и Е40. Чаще всего встречается средний размер цоколя, его используют в домашнем освещении. Для уличных фонарей подходит только большой размер.

Еще одна важная характеристика для освещения – мощность самой лампы. Ее значение можно посмотреть на цоколе, от этой характеристики строится светимость лампы.

Лампы накаливания

Это самый известный тип лампы, которые первыми вошли в наши дома. Они появились еще в середине девятнадцатого века и популярны до сих пор. Состоят стеклянного баллона и нитей накаливания, которые отвечают за подачу света. Нити раскаливаются от электрического тока и начинают светить. В России лампы накаливания известны как «лампочки Ильича», потому что период их популярности пришелся во времена Ленина.

Положительные стороны лампочек накаливания:

  • Главным плюсом можно считать стоимость подобного вида лампочек – она, несомненно, низкая. Лампы накаливания наиболее доступный вид среди всего ассортимента электрических лампочек.
  • С технической точки у ламп накаливания есть сплошной поток излучения света. Часть видимая глазу характеризуется красным и оранжевым светом. Подобная расцветка усиливает теплые оттенки цвета, а также снижает холодные расцветки дома. Поэтому лампы накаливания делают обстановку квартиры намного уютней.

Отрицательные стороны лампочек накаливания:

  • Плохо передают натуральную цвета предметов, можно сказать, что искажают их. Поэтому их нельзя использовать для освещения магазинов или мест, где нужно видеть цвета в настоящем аспекте.
  • Они никак не экономят энергию, скорее увеличивают ее расход. Хотя прогресс не стоит на месте, так что некоторые лампы накаливания оснащены специальным напылением, которое позволяет сбалансировать процесс растраты энергии, так что проблема вполне решаема.
  • А еще у ламп накаливания достаточно высокий уровень теплоотдачи, так что они могут пожароопасны. Поэтому их размещение стоит продумать, лампы накаливания должны размещаться как можно дальше от мест, которые могут легко загореться.

Галогенные лампы

Еще несколько десятилетий назад этот вид лампочек был популярен, хоть и уступал лампочкам Ильича. Но в последнее время люди стали отказываться от галогенных ламп в пользу современных вариантов. Раньше их использовали, чтобы создать встроенное освещение, но теперь есть варианты получше. Галогенные лампы встречаются крайне редко и, в основном, на люстрах или настенных бра.

Преимущества галогенных ламп:

  • Если сравнивать с лампами накаливания, то галогенные имеют более долгий срок службы, потому что их световой поток строится иначе. Он носит стабильный характер.
  • Также галогенные лампочки куда меньше в размере, но имеют куда большую термостойкость, да и прочность тоже. К
  • Еще один плюс – лампочки этого вида очень мощные, но при этом их расход энергии не такой большой, как у тех же ламп накаливания.

Недостатки галогенных ламп:

  • Их не так просто подключить, потребуется трансформатор. Конечно, в бра, которые крепятся на стену он встроен автоматически. Но если вы хотите создать подобие точечного освещения, то трансформатор придется точно приобретать и устанавливать его своим руками.
  • Так как качество у встроенных трансформаторов, мягко говоря, хромает, то весь этот процесс может вылиться в проблему с серьезной развязкой. Как минимум, если трансформатор сломается и его придется менять, то сделать это будет сложно, так как он спрятан за потолком или стенкой.

Люминесцентные лампы

Должно быть вы сталкивались с этим видом ламп, только под названием «лампы дневного освещения». Между собой их можно разделить на лампочки, где поток света больше, и где поток света меньше, но имеет качество передачи цвета намного выше. Также люминесцентные лампочки могут излучать свет самого разного цвета, поэтому их так любят использовать при освещении витрин. Это тот вид лампочек, которые более распространены в общественных местах и учреждениях, например, в школах, предприятиях и т.д.

Плюсы люминесцентных ламп

  • При одинаковой мощности, у люминесцентных ламп светоотдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.
  • Если соблюдать условия пользования, то срок службы этого вида лампочек будет в десятки раз дольше, чем у той же лампочки Ильича.

Минусы люминесцентных ламп

  • Могут напрягать глаза своим морганием при включении или при работе. Многих это вывод из себя.
  • Плохо переносят перенапряжение или скачки электросети. Да и включать или отключать слишком часто их нельзя, могут не выдержать.
  • Это достаточно токсичный материал, поэтому придется позаботиться о его переработке и отвести в специальное место, когда лампочки перестанут работать.

Лампы энергосберегающие

По сути своей они были созданы на основе предыдущего вида лампочек. Но их выгодно отличает электронный блок, который контролирует процессы работы и самого включения. Кстати, именно он помог устранит моргание как у люминесцентного вида лампочки, поэтому здесь такой проблемы не наблюдается.

Выгодные стороны энергосберегающих ламп

  • Энергосберегающие лампы могут давать как теплый свет, так и холодный. Это возможно, потому что температура горения определяет тот или иной цвет.
  • Конечно, главной плюс заложен уже в названии. Эти лампы не потребуют такое количество электричества, как предыдущие варианты. Максимально возможное уменьшение достигает примерно восьмидесяти процентов.
  • Сам процесс работы лампочек тоже стал значительно безопаснее. Например, энергосберегающие лампы выделяют в разы меньше тепловой энергии, поэтому можно не думать о пожарной безопасности и использовать их почти где угодно.
  • Лучше переносят перенапряжение или скачки энергии, да и осторожно просчитывать время выключения или выключения с ними не нужно. Конечно, они тоже могут выйти из строя по этой причине, но такое случается крайне редко.

Невыгодные стороны энергосберегающих ламп

  • Из-за такой хорошей характеристики службы, растет стоимость энергосберегающих лампочек. Она значительно выше других вариантов.
  • У них не такая обычная формула изготовления, поэтому если лампочка разобьется в помещении, то нужно очень аккуратно убрать ее. Степень бережности действий можно сравнить со сломанным градусником. Даже после окончания срока годности или работы нужно быть осторожным. Энергосберегающие лампочки нельзя просто выкинуть в мусорку, их нужно правильно утилизовать.

Светодиодные лампы

Если говорить о популярности и востребованности, то светодиодные лампочки занимают почетное первое место на данный момент. Как понятно из наименования, источником света выступают светодиоды, которые начинают работать от тока, пропускаемо через проводниковые материалы. Их можно использовать в любой технике для освещения и даже больше.

Позитивные моменты светодиодных ламп

  • Сами светодиоды очень работоспособны, они могут светить около ста тысяч часов в целом. Если посчитать, то они будут функциональнее, чем лампы накаливания примерно в сто раз.
  • Светодиодные лампочки низковольтны, поэтому они в разы безопасней, а также не будут расходовать столько электроэнергии под свою работу. Неудивительно, что их стремятся выбирать сейчас.

Негативные моменты светодиодных ламп

  • Обычно к главным недостаткам относят их неспособность справляться с перенапряжением, так что если у вас есть подобная проблема, то светодиодные лампочки не подойдут.
  • Еще одна претензия заключается в неровном свете, который излучают светодиоды. Но работа над этим ведется и, вполне возможно, скоро эта проблема сойдет на нет.

Предыдущие варианты лампочек самые распространённые на рынке, но это конечно же не все. Есть еще несколько вариантов, которые используют реже, но все же они существуют.

Ртутная газоразрядная лампа

Ртутная газоразрядная лампа

У нее есть несколько разновидностей, которые объединяет один момент – рабочий процесс. Лампочки работают из-за пара ртути и электрического разряда, происходящего в газе. Наиболее известный вариант – дуговая ртутная лампа. Именно она используется, чтобы осветить склады, производства, сельскохозяйственные угодья и даже открытые пространства. Известна своей хорошей светоотдачей. Все остальные разновидности строятся на добавках газа к давлению внутри горелки. Поэтому есть несколько лампочек, которые имеют свои особенности, но они не так известны.

Неоновая лампа

С этими видами вы точно встречались, как минимум, на картинках в инстаграме. Их максимум – декоративная функция и в последние годы мода на неон стало возвращаться. И, конечно, это неотъемлемый атрибут новогодних украшений или огней большего города – неоновые вывески, фигуры, надписи и другие виды украшений.

Их главная особенность – в обилии цветовой гаммы, которая зависит от вида газа внутри трубки или чего-либо еще. Если чуть углубиться в физику, то все работает от газового разряда, который и выдает свет всевозможных оттенков. Но не стоит забывать, что неоновые лампы могут и быть обычного цвета, и они, кстати, частенько используются. Их главный плюс в сравнительной долговечности и минимальной энергии для потребления.

Ксеноновая дуговая лампа

Ксеноновая дуговая лампа

Процесс работы лампочек этого вида основном на свете, которые появляется благодаря движению электрического разряда в строго определённой среде. У ксеноновой лампы есть два электрода из вольфрама, которые размещены в колбе из стекла. В самой колбе есть газ, который уже указан в названии, ксенон. Когда напряжение доходит до электродов, то между ними получается дуга, которая и становится источником света. За счет своей хорошей передачи цвета, ксеноновые дуговые лампочки имеют постоянную работу в проекторах и сценическом освещении, а также в фарах машин.

Натриевая газоразрядная лампа

Натриевая газоразрядная лампа

Здесь свечение образуется после движения электрического разряда в парах натрия, как это и понятно из названия. Сам цвет имеет средний оттенок смешения желтого с оранжевым, сам световой поток более монохромный. Сам спектр света очень выделяется и имеет мерцание. За счет подобного отличия такие лампочки очень охотно используют для декоративного освещения, или архитектурного, или уличного.

Для освещения производственных площадок его почти не используют, но если нет отдельных требований для точной цветопередачи, то охотно внедряют.

Нет абсолютно идеального вида лампочки, как видите, у каждой есть достоинства и недостатки, на которые вам и стоит опираться при выборе. Плюс многое зависит от места освещения, следовательно, и мощности, а также самого дизайна помещения. Учитывайте все важные подробности, даже при такой мелочи, как выбор электрической лампочки. Даже если выберете самую дорогую лампочку, с широким спектром положительной характеристики, и повесите ее в неподходящее место, то толку будет мало. Осветительные способности, а также ваш будущий комфорт, напрямую зависят от правильно решений.

О цоколях электрических ламп

Без ламповых цоколей и соответствующих им патронов сегодня невозможно представить ни одного электрического осветительного прибора. Огромное количество светильников, которые изготавливались десятки лет назад, до сих пор находятся в эксплуатации. Они были рассчитаны на давно ставшие уже привычными нам лампы накаливания с обычным резьбовым цоколем. Такой цоколь позволяет быстро сменить традиционную лампу в светильнике, простой заменой.

Даже самые современные энергоэффективные светодиодные лампы и компактные малогабаритные люминесцентные лампы – КЛЛ производители вынуждено снабжают цоколями, уже нашедшими массовое применение. Такие лампы получили название лампы-ретрофиты. Они имеют более совершенное внутреннее содержание при той же внешней форме и размерах.

Что такое цоколь электрической лампы и почему появилась потребность в таком узле конструкции лампы?

Схема и фото первой лампы

Первые и еще очень недолговечные лампы электрического искусственного света появились во второй половине позапрошлого, т. е. 19 века, но не имели цоколя. Они выходили из строя через несколько часов работы. Отсутствие возможности быстро поменять лампу тормозило развитие светотехники. Выход был найден в создании цоколей. Изобретатели прониклись этой проблемой и стали появляться первые соединительные узлы конструкции. К примеру, компания Thomson-HoustonElectricCo в своих электролампах применяла резьбовую шпильку, имеющую контакт в виде плоского кольца. У предпринимателей Вестингауза и Сойер-Манна стали применять пружинный зажим, который взаимодействует с выемками на цоколе. На выемки выводилась электрическая цепь нити накаливания в виде контактов этой цепи. Один контакт был расположен в нижней части колбы лампы, а другой – в средней.

В результате изобретательской деятельности появилось множество конструкций ламп накаливания с не меньшим количеством вариантов конструкций их цоколей. Лампы стало возможным менять только в узких группах изделий одного производителя, т. к. у другого цоколи были другой конструкции.

Цоколи предназначались для быстрой замены вышедшей из строя лампы с перегоревшей нитью накаливания на исправную новую. Для этого использовали патрон с внутренней системой электродов. Цоколь вкручивался или вставлялся в патрон и удерживался в нем на трении резьбового элемента цоколя в аналогичной резьбе патрона. Иногда лампа поджималась упругостью электрических контактов. В некоторых патронах она удерживалась защелками или трением контактных штырей в щелевых подпружиненных контактах патрона.

Томас Эдисон и его разработка

Первые патенты на лампы Эдисона заявлялись автором без цоколя. Но в 1881 г. Эдисон получает патент на винтовой цоколь для лампы и патрон под него. Это произошло 27 декабря 1881 г. С этой даты можно начинать отсчет жизни резьбового цоколя Эдисона.

Этот цоколь стал наиболее массовым для производимых электрических ламп. А также рекордсменом по числу размерных модификаций и по разнообразию англоязычных названий и соответствующих им аббревиатур.

Обозначается цоколь буквой Е по первой букве фамилии изобретателя резьбового цоколя и патрона и одной или двумя цифрами – наружным диаметром его резьбы в миллиметрах. Например, Е 5, … Е 14, … Е 27, Е 40.

Сейчас выпускаются девять типоразмеров этого цоколя: Е 5, Е 10, Е 12, Е 14, Е 17, Е 26, Е 27, Е 39 и Е 40.

Размеры и диаметр популярных цоколей

Цоколи Е 12, Е 17, Е 26 и Е 39 рассчитаны на напряжение сети в 110 – 127 В с частотой 60 Гц. Используются они в США, в Канаде и в других странах с таким напряжением. С этой целью геометрические размеры цоколей немного отличаются от применяемых в странах с напряжением 220 – 230 В и частотой 50 Гц для того, чтобы было невозможно вкрутить лампу, рассчитанную на напряжение, нестандартное в этой стране.

Резьбовые цоколи Эдисона Е 27– самые максимально используемые в нашей стране и в странах СНГ, а цоколи Е 14 по популярности занимают второе место.

Штыревые цоколи Джорджа Вестингауза

В 1893 г. электротехническая компания Джорджа Вестингауза получила контракт на освещение очередной Всемирной выставки, проходившей в Чикаго. Она использовала для этого сеть переменного тока в противовес эдисоновской компании General Electric, работавшей с электрическими сетями на постоянном токе. Рассерженный Т. Эдисон не дал разрешение конкуренту применять свои уже запатентованные винтовые цоколи. Изобретательный Дж. Вестингауз до этого уже разработал первый штыревой цоколь с двумя штырьками и подал на него патентную заявку. Патент на свой цоколь он получил 23 июля 1895 г. под номером US543280 с датой подачи первой заявки 29 августа 1892 г.

Джордж Вестингауз и его разработка

Нормативный межгосударственный документ ГОСТ 15049-81 о цоколях электроламп

Одним из нормативных документов, которые достаточно полно описывают разновидности цоколей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 15049-81. Он называется «Лампы электрические» и посвящен терминам и определениям в этой сфере светотехники, а именно по разнообразным источникам искусственного электрического света. Стандарт ГОСТ 15049-81 так определяет цоколь лампы: цоколь электролампы – это деталь ее конструкции, которая предназначена для закрепления корпуса лампы в патроне и обеспечения контактного разъемного соединения цепи ее светоизлучающего элемента с питающей электрической сетью.

О резьбовых патронах Эдисона для электроламп в деталях рассказывает ГОСТ Р МЭК 60238-99. Он называется «Патроны резьбовые для электрических ламп» и описывает патроны Эдисона типоразмера Е14, Е27 и Е40.

Этот стандарт рекомендуется применять вместе с ГОСТами 26148-84, 24286-88, 19880-74,28108-89 и ГОСТ Р 52002-2003.

Если вам понравился материал — будем рады вашей оценке

  • Текущий 3.00/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рейтинг: 3.0 / 5 ( 16 голос(ов) всего) 1

История изобретения лампы накаливания — LED Свет

Лампочка накаливая – предмет, знакомый всем. Электричество и искусственный свет уже давно стали для нас неотъемлемой частью действительности. Но мало кто задумывается, как появилась та самая первая и привычная нам лампа накаливания.

Наша статья расскажет вам, что собой представляет лампа накаливания, как она работает и как появилась в России и во всем мире.

Что собой представляет

Лампа накаливания — электрический вариант источника света, основная часть которого представляет собой тугоплавкий проводник, играющий роль тела накала. Проводник размещен в колбе из стекла, которая внутри бывает накаченной инертным газом или полностью лишенной воздуха. Пропуская через тугоплавкий тип проводника электрический ток, данная лампа может испускать световой поток.

Свечение лампы накаливания

Принцип функционирования базируется на том, что когда электрический ток течет по телу накала, данный элемент начинает накаливаться, нагревая вольфрамовую нить. Вследствие этого нить накала начинает испускать излучение электромагнитно-теплового типа (закон Планка). Для создания свечения температура накала должна составлять пару тысяч градусов.

При снижении температуры спектр свечения будет становиться все более красным.
Все минусы, имеющиеся у лампы накаливания, кроются в температуре накала. Чем лучше нужен световой поток, тем большая температура потребуется. При этом вольфрамовая нить характеризуется пределом накала, при превышении которого этот источник света навсегда выходит из строя.

Обратите внимание! Температурный предел нагрева для ламп накаливания — 3410 °C.

Конструкционные особенности

Поскольку лампа накаливания считается самым первым источников света, то вполне закономерно, что ее конструкция должна быть достаточной простой. Особенно, если сравнивать с нынешними источниками света, которые ее постепенно вытесняют с рынка.
В лампе накаливания ведущими элементами считаются:

  • колба лампы;
  • тело накала;
  • токовводы.

Обратите внимание! Первая подобная лампа имела именно такое строение.

Конструкция лампы накаливания

На сегодняшний день разработано несколько вариантов ламп накаливания, но такое строение характерно для самых простых и самых первых моделей.
В стандартной лампочке накаливания, кроме вышеописанных элементов имеется предохранитель, который представляет собой звено.

Оно состоит из ферроникелевого сплава. Его вваривают в разрыв одного из двух токовводов изделия. Звено размещается в ножке токоввода. Оно нужно для того, чтобы предупредить разрушение стеклянной колбы во время прорыва нити накала.

Это связано с тем, что при прорыве вольфрамовой нити создается электрическая дуга. Она может оплавить остатки нити. А ее фрагменты могут повредить колбу из стекла и привести к возникновению возгорания.
Предохранитель же разрушает электрическую дугу.

Такое ферроникелевое звено размещается в полости, где давление равняется атмосферному. В данной ситуации дуга гаснет.

Такое строение и принцип работы обеспечили лампе накаливания широкое распространение по миру, но из-за их высокого энергопотребления и непродолжительному сроку службы, она сегодня стали использоваться гораздо реже. Связано это с тем, что появились более современные и эффективные источники света.

История открытия

В создание лампы накаливания в том виде, в котором она известна на сегодняшний день, сделали свой вклад исследователи, как из России, так и из других стран мира.

Александр Лодыгин

До момента, когда изобретатель Александр Лодыгин из России начал трудиться над разработкой ламп накаливания, в ее истории нужно отметить некоторые важные события:

  • в 1809 году известный изобретатель Деларю из Англии создал свою первую лампу накаливания, оснащенную платиновой спиралью;
  • через почти 30 лет в 1938 году уже бельгийский изобретатель Жобар разработал угольную модель лампы накаливания;
  • изобретатель Генрих Гёбель из Германии в 1854 году уже представил первый вариант рабочего источника света.

Лампочка немецкого образца имела обугленную нить из бамбука, которая помещалась в вакуумированный сосуд. В течение пяти последующих лет Генрих Гёбель продолжал свои наработки и в конечном счете пришел к первому опытному варианту рабочей лампочки накаливания.

Первая практичная лампочка

Джозеф Уилсон Суон, знаменитый физик и химик из Англии, в 1860 году явил миру свои первые успехи в области разработки источника света и за свои результаты был вознагражден патентом.

Но некоторые трудности, которые возникли с созданием вакуума, показали неэффективную и не долгосрочную работу лампы Суона.
В России, как уже отмечалось выше, исследованиями в области эффективных источников света занимался Александр Лодыгин.

В России он смог добиться свечения в стеклянном сосуде угольного стержня, из которого предварительно был откачен воздух. В России история открытия лампочки накаливания началась в 1872 году. Именно в этом году Александру Лодыгины удались его эксперименты с угольным стержнем.

Через два года он в России получает патент под номером 1619, который был выдан ему на нитевой вид лампы. Нить он заменил на стержень из угля, находившийся в вакуумной колбе.

Ровно через год В. Ф. Дидрихсон значительно улучшил вид лампы накаливания, созданную в России Лодыгином. Усовершенствование заключалось в замене угольного стержня на несколько волосков.

Обратите внимание! В ситуации, когда один из них перегорал, происходило автоматическое включение другого.

Джозеф Уилсон Суон, который продолжал свои попытки усовершенствовать уже имеющеюся модель источника света, получает патент на лампочки. Здесь в качестве нагревательного элемента выступало угольное волокно. Но здесь оно располагалось уже в разреженной атмосфере из кислорода. Такая атмосфера позволила получить очень яркий свет.

Вклад Томаса Эдисона

В 70-х года позапрошлого столетия в изобретательскую гонку по созданию работающей модели лампы накаливания включился изобретатель из Америки — Томас Эдисон.

Томас Эдисон

Он проводил исследования в вопросе применения в виде элемента накаливания нитей, произведенных из разнообразных материалов. Эдисон в 1879 году получает патент на лампочку, оснащенной платиновой нитью. Но через год он возвращается к уже проверенному угольному волокну и создает источник света со сроком эксплуатации в 40 часов.

Обратите внимание! Одновременно с работой по созданию эффективного источника света, Томас Эдисон создал поворотный тип бытового выключателя.

При том, что лампочки Эдисона работают всего лишь 40 часов, они начали активно вытеснять с рынка старый вариант газового освещения.

Результаты работ Александра Лодыгина

В то время, как на другом конце мира Томас Эдисон проводил свои эксперименты, в России аналогичными изысканиями продолжал заниматься Александр Лодыгин. Он в 90-х годах 19 века изобрел сразу несколько видов лампочек, нити которых были изготовлены из тугоплавких металлов.

Обратите внимание! Именно Лодыгин первым решился использовать вольфрамовую нить в качестве тела накаливания.

Лампочка Лодыгина

Кроме вольфрама он также предлагал использовать нити накаливания, изготовленные из молибдена, а также скручивать их в форме спирали. Такие свои нити Лодыгин размещал в колбах, из которых откачивался весь воздух.

Вследствие таких действий нити предохранялись от кислородного окисления, что делало срок службы изделий значительно продолжительным.
Первый тип коммерческой лампочки, произведенный в Америке, содержала вольфрамовую нить и изготавливалась по патенту Лодыгина.

Также стоит отметить, что Лодыгиным были разработаны газонаполненные лампы, содержащие угольные нити и заполненные азотом.

Таким образом, авторство первой лампочки накаливания, отправленной в серийное производство, принадлежит именно российскому исследователю Александру Лодыгину.

Особенности работы лампочки Лодыгина

Для современных ламп накаливания, которые являются прямыми потомками модели Александра Лодыгина, характерны:

  • отменный световой поток;
  • отличная цветопередача;

Цветопередача лампы накаливания

  • низкий показатель конвекции и проводимости тепла;
  • температура накала нити — 3400 K;
  • при максимальном уровне показателя температуры накала коэффициент для полезного действия составляет 15 %.

Кроме этого данный тип источника света в ходе своей работы потребляет много электроэнергии, по сравнению с другими современными лампочками.

Из-за конструкционных особенностей такие лампы могут работать примерно 1000 часов.

Но, несмотря на то, что по многим критериям оценки данная продукция уступает более совершенным современным источникам света, она, благодаря своей дешевизне, все еще остается актуальной.

Заключение

В создании эффективной лампы накаливания участвовали изобретатели из разных стран. Но только российский ученый Александр Лодыгин смог создать самый оптимальный вариант, которым мы, собственно, и продолжаем пользоваться по сегодняшний день.

Полезные материалы

Источник: https://1posvetu.ru/istochniki-sveta/lampa-nakalivaniya.html

Кто изобрел лампочку первым: электрическую, лампочку накаливания, в каком году

Попытки побороть темноту, прогнать ее принимались людьми с давних времен.

Для этого использовали самые разные источники освещения: налитое в глиняный сосуд масло и горящий фитиль, факелы, лучины, свечи из воска и сала.

Но все такие светильники «работали» от источника открытого огня и были пожароопасны. Новой эпохой в истории освещения стало изобретение электричества и первой лампы в конце XIX века.

Изобретатель первой лампочки

Первые попытки создать постоянный источник света, который работал бы от электрической сети. Примечательно, что тех, кто придумал лампу накаливания, оказалось аж трое.

Российский ученый Лодыгин Александр Николаевич — изобретатель, создавший лампу накаливания. В ней применялся прокаливаемый без кислорода угольный стержень, помещенный в герметично запаянный сосуд. Вакуум внутри не позволял нитям накаливания быстро окисляться, что продляло их срок службы. Впоследствии Лодыгин предложил использовать вольфрамовые нити или скрученные в спирали молибденовые.

Лодыгин — первый, кто изобрел лампочку и получил патент

Англичанин Джозеф Уилсон Суон получил патент в 1878 году. Это был усовершенствованный вариант лампы Лодыгина: внутри колбы находилась разреженная кислородная атмосфера, что повышало срок ее службы.

Когда же Томас Эдисон впервые продемонстрировал электрическую лампочку? Его патент датируется 1879 году. Изобретатель предложил использовать платиновую нить, но уже через год он вернулся к угольному волокну.

Благодаря упорной работе и тысячам опытов Эдисону удалось получить лампу, которая работала более 1,2 тысяч часов.

Также изобретатель активно продвигал свое изобретение, участвовал в создании централизованного электроснабжения и освещения, организовал первую компанию по производству ламп.

Эдисона называют «отцом» электрических ламп

Не стоит считать, что ученые «украли» идею друг у друга. Кто же тогда изобрел первую электрическую лампочку, напоминавшую современную? Схожие опыты проводились в разных странах независимо друг от друга, получить практически одинаковый результат не составило труда.

Ее внешний вид

Самая первая — опытная — электролампочка представляла собой вытянутую трубку, внутри которой размещались платиновые полоски, на которые подавался ток. Конструкция не сильно изменилась впоследствии: нити закрутились в спирали, трубка приобрела форму груши.

Для сравнения: лампа Лодыгина была выполнена в виде тонкой угольной палочки, которую зажали медные стержни. Все это было помещено в круглый шар из стекла.

Лампа Лодыгина была непохожа на современные

Лампа Эдисона же представляла собой колбу, из который был выкачан воздух. Горел тонкий угольный стержень. Однако изобретатель не остановился на одной лампочке: благодаря его улучшениям (изобретению винтового цоколя, патрона, предохранителей, выключателей и т.д.) увеличилось время работы ламп.

Характеристики, достоинства и недостатки

В XXI веке многие постепенно переходят на энергосберегающие и светодиодные лампы, но у ламп накаливания есть и свои преимущества:

  • Мгновенное возгорание и отсутствие перебоев в работе;
  • Они могут работать как от постоянного, так и от переменного тока;
  • Широкий ассортимент: можно выбрать лампочку с подходящей температурой, напряжением, яркостью;
  • Небольшие размеры;
  • Экологичность;
  • Невысокая цена.

Лампы могут выглядеть по-разному

К недостаткам устройств относятся:

  • Невысокий КПД;
  • Хрупкость;
  • Низкий срок службы;
  • Пожароопасность.

Несмотря на недостатки, лампы накаливания были крайне популярны несколько десятков лет и быстро заменили привычные источники освещения.

Этапы развития

Лодыгин, Суон и Эдисон являются создателями современных ламп, но не первой лампочки вообще. Устройство прошло долгий путь «становления»:

В 1840 году английский астроном Де ла Рю во время опыта поместил платиновую проволоку в стеклянную вакуумную трубку и пропустил через нее ток. Это была первая электрическая лампа, принцип работы которой лег в основу дальнейших изобретений.

Первые лампы значительно отличались от современных

Угольные нити появились только в 1844 году. Идея была высказана и опробована американцем Старом, который успел получить патент, но вскоре умер.

Важно! В 1840 году в России Милашенко начинал работу над созданием угольных нитей накаливания, но результата не получил.

В 1854 году часовщик из Германии Гёбель использовал обугленную нить из бамбука вместо угольной. Вакуум в верхней части трубки создавался при помощи ртути. Такая лампа могла работать несколько часов и стала прототипом современной.

В 1860 году Суон также продемонстрировал свою лампу и даже получил патент, но его изобретение горело недолго и было малоэффективно. Впрочем через несколько лет изобретатель станет одним из создателей «настоящей» лампочки.

1874 год — получение Лодыгиным патента.

Первая электрическая лампочка работала примерно так же, как и более «молодые»

В 1875 году устройство Лодыгина было усовершенствовано русским электротехником Дидрихсоном. Последний полностью откачал воздух из колбы и использовал несколько нитей, чтобы при перегорании одной автоматически включалась другая.

В 1875-1876 годах электротехник Яблочков изобрел дуговую лампу. Он использовал каолиновую нить накала, которая могла работать вне вакуума, не перегорала на воздухе, однако его изобретение не снискало славы.

Первые вольфрамовые нити начали использовать в 1905 году (патент австро-венгры Юст и Ханаман получили годом ранее). Вскоре вольфрам вытеснил все прочие материалы.

Проблема с быстрым испарением нитей в вакууме решили в начале ХХ века: американец Ленгмюр начал использовать инертные газы.

Сегодня используют вольфрамовую нить

История современных ламп накаливания тесно связана с электричеством. После его изобретения в разных странах начали проводиться исследования, которые привели к появлению «Электрической свечи». И хотя первым патент получил россиянин Лодыгин, «отцом» лампочки считается Эдисон, который не только улучшил свое изобретение, но и много сделал для его популяризации.

Источник: https://rusenergetics.ru/svet/kto-izobrel-lampochku

Кто на самом деле изобрел первую лампу накаливания?

Споры о том, кто был истинным изобретателем лампы накаливания, ведутся по сей день. В основном, фигурируют два имени – Томас Эдисон и Александр Лодыгин. На самом же деле, великое открытие состоялось благодаря упорной работе многих ученых.

Кто первым в мире и когда придумал и изобрел?

С древних времен люди искали способы освещения в ночное время. Например, в Древнем Египте и Средиземноморье использовались аналоги керосиновой лампы. Для этого в особые глиняные сосуды вставлялся фитиль из хлопчатобумажной ткани и наливалось оливковое масло.

Жители побережья Каспийского моря использовали похожее устройство, только вместо масла в сосуд наливали нефть. В Средние века глиняные светильники сменили свечи из пчелиного воска и сала.

Но во все времена ученые и изобретатели искали возможность создать долговечный и безопасный осветительный прибор.

После того как человечество узнало об электричестве, исследования вышли на качественно новый уровень.

За изобретение первых электрических ламп, подходящих для коммерческого использования, мы должны благодарить трех ученых из разных стран. Независимо друг от друга они проводили свои эксперименты и в итоге добились результата, перевернувшего мир.

ВАЖНО! В 70-е годы XIX века было получено три патента на новейшие устройства – угольные лампы накаливания в вакуумных колбах.

В 1874 г. выдающийся ученый Александр Николаевич Лодыгин запатентовал свою лампу накаливания в России.

В 1878 г. Джозеф Уилсон Суон подал заявку на британский патент.

В 1879 г. американский патент получил изобретатель Томас Эдисон.

Именно Эдисон создал первую промышленную компанию по производству ламп накаливания. Большой заслугой стало то, что он сумел добиться длительной продолжительности работы – более 1200 часов – благодаря использованию карбонизированного бамбукового волокна.

В начале 80-х годов XIX века Эдисон и Суон организовали в Британии совместную компанию. Она так и называлась «Эдисон и Суон». В то время она стала самым крупным производителем электрических ламп.

В 90-е годы Александр Лодыгин переехал в Америку, где и предложил использовать вольфрамовую или молибденовую спираль. Это был очередной технологический прорыв. Лодыгин продал свой патент компании General Electric, которая начала производить электрические лампы с вольфрамовой нитью.

А уже в 1920 году один из работников компании Уильям Дэвид Кулидж рассказал миру, как можно производить вольфрамовую нить в промышленных масштабах. В том же году другой ученый из General Electric по имени Ирвинг Ленгмюр предложил наполнять колбу лампочки инертным газом.

Именно это значительно повысило период работы лампы накаливания, а также увеличило светоотдачу.

Этими устройствами человечество пользуется по сей день.

История создания электрической лампочки

Конечно, история создания лампы неотделима от развития такой науки, как электротехника. Она берет начало с открытия в XVIII веке электрического тока. Это открытие поспособствовало тому, что выдающиеся ученые со всего мира занялись изучением и развитием электротехники, которая к тому времени выделилась в самостоятельную науку.

  • XIX век стал веком глобальных открытий. В 1800 году был изобретен гальванический элемент – химический источник тока. Его еще называют вольтовым столбом в честь итальянского ученого Алессандро Вольта.
  • В следующем году в Санкт-Петербурге руководство Петербургской медико-химической Академии приобрело электрическую батарею. Это мощное устройство было куплено в кабинет профессора Василия Петрова. Состояла батарея из 420 пар гальванических элементов. Целый год профессор Петров проводил с ней эксперименты, пока в 1908 году не открыл знаменитую электрическую дугу. Она представляет собой разряд, возникающий между угольными стержнями-электродами, разведенными на определенное расстояние. Тогда же и было предложено использовать электрическую дугу как источник света.
  • Первым шагом к созданию современных ламп накаливания стало изобретение в 1809 году первой лампы с платиновой спиралью в основе. Сделал это англичанин Деларю.
  • Через несколько десятилетий, в 1854 году немецкий ученый Генрих Гебель создал похожее устройство. Главным отличием было то, что он использовал обугленную бамбуковую нить, помещенную в вакуумный сосуд. То есть, этот вариант был уже гораздо ближе к известной всем нам электрической лампе. Гебель продолжал совершенствовать свое изобретение еще пять лет, создав устройство, которое называют первой практической лампой. К сожалению, получить патент он не мог, т. к. был эмигрантом без денег и связей. Тем не менее, он использовал свое изобретение для освещения принадлежавшего ему магазина часов.
  • Что касается массового электрического освещения, то здесь несомненный вклад внес наш соотечественник, выдающийся ученый Павел Николаевич Яблочков. Свои эксперименты он начал в России, а затем продолжил в Париже после эмиграции. Именно он создал простую, недорогую и долговечную «электрическую свечу». В 1876 году ученый представил свое изобретение на выставке в Лондоне. В том же году лампы, созданные Яблочковым стали появляться сначала на самых посещаемых улицах Парижа, а затем распространились на весь мир.

НА ЗАМЕТКУ! Отличительной чертой «свечи Яблочкова» было то, что для нее не требовалось вакуума. Нить накала, изготовленная из каолина, не перегорала и не теряла своих свойств на открытом воздухе.

И, конечно, говоря об истории электротехники, нельзя не вспомнить ученых, перевернувших мир – Александре Лодыгине и Томасе Эдисоне. Именно они, проводя эксперименты независимо друг от друга, в 70-е годы XIX века создали электрическую лампу.

Александр Лодыгин – изобретатель из России

Его первые лампы представляли собой тонкую угольную палочку, зажатую между объемными стрежнями из меди. Все это находилось в закрытом стеклянном шаре.

Это было еще несовершенное устройство, тем не менее, они начали активно использоваться для освещения зданий и улиц Петербурга.

В 1875 году в товариществе с Коном была выпущена усовершенствованная электрическая лампа. В ней угольки заменялись автоматически, кроме того, они располагались в вакууме. Эта разработка принадлежит электротехнику Василию Федоровичу Дитрихсону.

В 1876 году другой исследователь, Булыгин также внес коррективы. В его разработке уголек выдвигался по мере сгорания.

В конце 70-х годов лампа накаливания, созданная Лодыгиным и запатентованная в России, Франции, Великобритании, Австрии и Бельгии, попала, наконец, и в США. Лейтенант Хотинский отправился к побережью Америки, чтобы принять корабли, построенные для Российского флота. Именно Хотинский посетил лабораторию и показал «лампу Лодыгина» и «свечу Яблочкова» американскому исследователю Томасу Эдисону.

Доподлинно неизвестно, как это повлияло на ход мыслей Эдисона, который и сам в то время работал над созданием искусственного освещения. Как бы то ни было, именно Эдисон довел конструкцию лампы накаливания до качественно нового уровня, а также популяризовал ее, организовав массовое производство. Это помогло значительно снизить стоимость, что позволяло покупать лампу даже беднякам.

Александр Лодыгин также не останавливался в своем рвении усовершенствовать лампу накаливания.

После переезда в США, в 1890 году, Лодыгин получил еще один патент – на лампу с металлической нитью из тугоплавких металлов — осьмия, иридия, родия, молибдена и вольфрама. Это был настоящий прорыв в области электротехники.

Изобретение имело оглушительный успех, и в 1906 году патерн на него был куплен компанией General Electric. К слову, компания эта принадлежала Томасу Эдисону.

Создание лампочки Эдисоном

На протяжении многих лет Эдисон ставил эксперименты в области электротехники. В течение почти двух лет он искал идеальный вариант для нити накаливания.

Исследователь провел эксперименты более чем с шестью тысячами углеродсодержащих материалов. Методично перебирая и исследуя разнообразные вещества, Эдисон пришел к выводу, что лучшим вариантом является японский бамбук, из которого создан футляр для веера.

В 1879 году появилась первая заметка в газете, гласящая об изобретении Томасом Эдисоном лампы накаливания с угольным стержнем. Названа она была «Эдисоновский свет». Такая лампа могла непрерывно гореть в течение сорока часов. В том же году Эдисон запатентовал свое изобретение.

Нельзя сказать, что Эдисон внес значительные изменения в лампу накаливания, созданную Лодыгиным.

Как выглядел вариант лампы Эдисона?

Это также была стеклянная колба, из которой был полностью выкачан воздух. Горел в ней так же угольный тонкий стержень. Но именно Эдисон создал условия для максимально комфортной работы ламп накаливания. Он изобрел такие вещи, как винтовой цоколь, патрон, счетчики энергии, а также выключатели и предохранители.

Более того, организовав собственное производство, он поставил на поток изготовление электрических лампочек и механизмов электрический системы. Несмотря на то что лампа накаливания была создана задолго до получения патента американским ученым, именно благодаря Эдисону электрическое освещение получило столь широкое распространение.

Патент Эдисона на лампу накаливания вскоре (еще до окончания срока действия) был призван недействительным.

Говоря о великом изобретении – лампе накаливания – нельзя называть только одно имя. Без сомнения, у нее было несколько выдающихся изобретателей, каждый из которых внес неоценимый вклад в развитие электротехники.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://OsvescheniePro.com/lampy/nakalivaniya/kto-izobrel.html

Кто первым изобрел лампу накаливания

Спор о том, кто изобрел лампу накаливания, ведется до сих пор, однако в ее создании приняли многие ученые. Они много раз пытались изобрести долговечный и безопасный источник света, и эти попытки дали первые плоды с развитием электричества. Тогда-то и стали известны имена двоих изобретателей, подарившие миру световые приборы — Томас Эдисон и Александр Лодыгин.

До появления электричества люди использовали простейшие источники освещения от обычной лучины до ламп, которую зажигали с помощью растительного масла, нефти, газа, расплавленного воска. Нередко в лампу добавляли животный жир для длительного горения. В нее клали тканевый фитиль, который потом поджигали, и такое устройство чем-то напоминало свечу под прозрачным куполом.

Создание лампочки пришлось на тот период, когда электричество появилось в городах, а потом начало распространяться по сельским деревням.

Кто первым в мире придумал и изобрел лампу накаливания

В разработке световых приборов принимали участие ученые из России и за границы. Когда Александр Лодыгин приступил к работе над световыми приборами, до него уже были люди, работавшие со световыми приборами:

  • В 1809 году Жерар Деларю изобрел лампочку с нитью накала из платины.
  • Через 30 лет в Бельгии изобретена ее угольная модель Жобаром.
  • В 1854 году в Германии представлен образец рабочей лампочки Генрихом Гебелем. Она выглядела как сосуд, с бамбуковой нитью, которая была обуглена. В течение пяти лет Гебель занимался разработкой этой лампочки, но вернулся к первому образцу.
  • Через 6 лет знаменитый английский Джозеф Суон, получил патент за свои достижения в создании лампочки накаливания. Когда возникли проблемы с созданием вакуумного пространства, Суон продолжил совершенствовать свой образец, пока не дошел до нового. В нем нить создана из угольного волокна, помещенная в разряженную атмосферу, из-за чего лампочка светила ярко.

В начале 1880-х годов Томас Эдисон и Джозеф Суон создали британскую компанию, названную «Эдисон и Суон» (с 1892 года известна как “General Electric”).

В России световые приборы разрабатывал Александр Лодыгин. Его лампочки светились за счет стержня из угля в колбе, с откачанным воздухом. В 1872 появились первые рабочие модели. Через три года Дидрихсон доработал изобретение Лодыгина.

Он заменил в лампочке стержень на угольные волоски, увеличив ее срок работы. В 90-е годы Лодыгин уехал в Америку, используя в своих изобретениях вольфрамовую нить. В 1906 году он продал патент “General Electric”, начавшей производство электроламп с вольфрамовой спиралью.

Этапы открытия

Изобретение ламп накаливания начинается с появлением электричества в 18 веке, что сподвигло многих ученых заняться собственными экспериментами в области электронной техники:

  • В 1800 году создан гальванический элемент, служащий источником тока, названный «Вольтов столб».
  • В 1809 году создана лампочка со спиралью из платины Жераром Деларю.
  • В 1854 году Генрих Гебель изобрел лампу, похожую на вакуумный сосуд с бамбуковой нитью внутри. В течение 5 лет Гебель занимался разработкой своей лампы, но запатентовать ее он не смог, потому что был эмигрантом без денег. Но он нашел применение своему изобретению в освещении собственного магазина часов.
  • Еще одним российским изобретателем был П. Н. Яблочков, который изобрел «электрическую свечу» с долгим сроком работы. Его разработки начались в России, а потом в Париже. В 1876 году прошла выставка в Лондоне, где Яблочков показал свое изобретение. После этого его лампы начали встречаться в Париже, а затем во всем мире.

Чтобы лампочка светила долго и ярко, нужно было найти подходящий материал для нити накаливания. В тот период ученые рассматривали несколько вариантов: вольфрам и платина были слишком дорогостоящими и редко встречались, поэтому пользовались углем, который был более дешевым и доступным.

Рекомендуем посмотреть видео:

Как выглядел первый вариант лампы

Фредерик де Молейн в 1841 году запатентовал лампочку, в которой был углерод, с платиновой нитью внутри. Через три года исследования в отношении проводников провалились из-за быстрого плавления платиновой спирали. В 1845 году ученый Кинг сделал замену платиновой нити на угольную палочку, получив патент.

В 1854 году в Америке прошла выставка по электротехнике, на которой Генрих Гебель представил свою лампу. В качестве проводника использовалась бамбуковая нить, а в качестве корпуса — флакон от туалетной воды. В него добавляли ртуть, а затем выливали из емкости для создания вакуумного пространства. Недостаток этой лампочки в ее хрупкости и малом времени работы.

У Томаса Эдисона колба лампы накаливания была стеклянной, с полностью откачанным воздухом, а нить накала была из угольного стержня. Создав собственную компанию, он начал производить электролампы и прочие механизма электросистемы.

Масштабное появление ламп на рынке

Лампочки на рынке появились за счет их невысокой стоимости и легкого использования, по сравнению со светильниками, которые надо разжигать газом или бензином.

Постепенная эволюция ламп накаливания происходила из-за их усовершенствования для широкого применения в различных сферах деятельности:

  • подсветки для кнопок и переключателей в радиоаппаратуре;
  • автомобильные фары;
  • применяются в лазерных принтерах.

Томас Эдисон также был причастен к распространению лампочек на рынке. Он продавал их по низкой цене, чуть больше одного доллара за штуку.

Эдисон хотел сделать лампы доступными, по сравнению с остальными световыми источниками. Поэтому быстрое производство ламп и их успешная продажа привели к снижению стоимости лампочек — всего 22 цента.

Заключение

Заслуга Томаса Эдисона состоит в том, что он вовремя запатентовал созданные до него изобретения, занялся их улучшением, начал производить, распространив их по всему миру. У лампочки накаливания были талантливые изобретатели, и все они внесли свое значение в развитие электронной техники.

Но первым создателем лампочки для освещения считается Александр Лодыгин.

Источник: https://LampaSveta.com/nakalivaniya/kto-izobrel-lampu-nakalivaniya

Первое изобретение лампочки: когда и кто изобрел первую лампу в мире

Современный мир невозможно представить без электричества. А ведь сравнительно недавно, каких-то двести лет назад, о нем можно было только мечтать.

Освещение домов в темное время суток было доступно лишь состоятельным людям: жизнь простых крестьян и горожан зависела от солнечного света. Изобретение лампочки положило конец этому неравенству.

Привычный для нас прибор сконструировали далеко не сразу. Давайте вспомним, какой путь прошли изобретатели, чтобы в домах было всегда светло.

Светильники до появления электрического аналога

Человек искал пути освещения в ночное время с тех самых пор, как стал “человеком разумным”. Если на экваторе световой день достаточно длинный, то в северных широтах зимой он составляет всего 6-7 часов. Человек – не медведь, он не может спать остальные 16-17 часов. Технология освещения жилищ во всем мире в доэлектрическую эпоху была одна: огонь.

Вначале это был просто костер в пещере. Затем, по мере цивилизации и усложнения жизненного уклада, стали появляться прообразы ламп. В огнестойкую емкость заливали подходящий состав и клали фитиль из ткани. В разных странах для этих целей использовали разные жидкости: жиры, растительные и минеральные масла, природный газ. Подобные лампы были пожароопасны и нещадно чадили.

Да и свет от них был весьма тусклым.

В Средние века придумали свечи из пчелиного воска. Чадили они меньше. Использование большого количества свечей позволяло хорошо освещать помещения. Но пожароопасность никуда не ушла – необходимо было вовремя их гасить.

Естественно, что использование большого количества свечей было доступно только богатым аристократам или мещанам. Простолюдинам по-прежнему оставалось довольствоваться  тусклым светом восковой свечки или керосиновой лампы.

Кто и когда первым в мире изобрел электрическую лампочку

Все изменилось с изобретением электричества. Постепенно изобретатели нашли способ безопасно, ярко и дешево осветить дома всех людей.

В вопросе первенства изобретения лампочки, как и во многих других, отечественная и мировая точка зрения различаются. В России принято считать первооткрывателями Павла Николаевича Яблочкина и Александра Николаевича Лодыгина.

Ученые придумали разные типы осветительных приборов. Яблочкин в 1875-1876 годах первым сконструировал дуговую лампу. Однако в дальнейшем ее признали неэффективной.

Лодыгин же двумя годами ранее (1874 год) получил первый патент на лампу накаливания.

В мире же считается, что первая лампочка изобретена Томасом Эдисоном. Свой патент американский ученый получил в 1879 году, на пять лет позже Лодыгина.

Эдисон после долгих экспериментов сконструировал прибор, горевший почти 40 часов – максимально возможный срок для того времени.

Кроме этого, изобретатель добился удешевления производства, чтобы лампочку мог позволить себе каждый человек.

В вопросе первенства изобретения лампы нет однозначного ответа. Множество ученых в разных странах трудились над ней, но далеко не все патентовали свои открытия. Электрическую лампочку однозначно можно назвать коллективным детищем мирового научного сообщества.

История электрической лампочки: этапы открытия

Рассмотрим историю создания осветительного прибора подробнее. Привычная лампа – это один из простых электротехнических приборов. Электротехника оформилась в отдельную науку почти сразу после открытия электричества во второй половине XVIII века.

Историю лампочки стоит начать с изобретения химического источника тока – первого гальванического элемента. Его сконструировал итальянский ученый Алессандро Вольта в 1800 году.

Почти сразу Санкт-Петербургская Академия закупила для опытов целую электрическую батарею, состоявшую из 420 пар гальванических элементов. Профессор Василий Петров несколько лет проводил с ней эксперименты.

В результате в 1808 году он открыл электрическую дугу: разряд, возникающий между стержнями-электродами, разведенными на определенное расстояние. Петров предположил, что это свечение можно использовать для освещения. К такому же выводу через два года пришел английский ученый Гэмфри Деви.

Электроды использовались, как металлические, так и угольные. Последние светили ярче, но быстро сгорали. Также необходимо было постоянно сдвигать электроды для поддержания необходимого расстояния. Ученым не удалось создать осветительный прибор, но их труды послужили основой для дальнейших исследований.

В 1838 году бельгийскому ученому Жобару удалось создать работающий прототип лампы с угольными электродами. Но они быстро сгорали, так как свечение проходило в воздушной среде.

В  1840 году член Петербургский Академии наук Уоррен Деларю (англичанин по происхождению) сконструировал лампу с платиновой спиралью. Устройство работало довольно продолжительное время и успешно освещало помещение, но из-за дороговизны материалов дальше опытного образца производство не пошло.

В 1841 году ирландский ученый Фредерик де Моллейн получил первый на осветительный прибор. Устройство состояло из платиновой спирали, помещенной в вакуум.

В 1844 году американский патент получает Джон Старр. Его лампа работала на основе углеродной нити. В связи со смертью ученого исследования прекратились.

Спустя еще десять лет в 1854 году ученый из Германии Генрих Гебель разработал первый прототип современной лампы: в качестве электродов использовались обугленные палочки бамбука, помещенный в колбу с откачанным воздухом. Ученому удалось создать прибор, которым он освещал собственный магазин. К сожалению, Гебель не смог получить патент на свое устройство. 

В 1860 году физик-англичанин Джозеф Уилсон Суон представил свой вариант осветительного прибора. Его патентованная лампа работала в вакууме с угольным волокном. Из-за сложностей поддержания нужного разрежения технология не получила дальнейшего распространения.

Наконец, в 1874 году российский инженер Александр Лодыгин изобретает и получает патент на нитевую лампу. В качестве элемента накаливания он выбирает угольный стержень. Нить накала помещалась в герметичный стеклянный сосуд с откачанным воздухом.

Такое решение сразу повысило срок службы лампы до 30 минут и позволило использовать ее вне лабораторных стен. Через год ученый Василий Федорович Дидрихсон внес важные улучшения в конструкцию Лодыгина: поместил несколько нитей накаливания в одно устройство.

При перегорании одного угольного стержня следующий начинал работать автоматически.

Электротехник Павел Яблочков в 1875-1876 годах совершил открытие, которое привело к изобретению дуговых ламп. Ученый изучал свойства каолина (белой глины) и увидел, что при определенных условиях он светится на открытом воздухе.

Конструкция «свечи Яблочкова», как их тогда называли, проста. Она состояла из двух параллельных угольных стержней, покрытых каолином. Стержни стояли на подставке типа подсвечника. Электроды связывала тоненькая угольная перемычка.

Она сгорала в момент включения лампы, разогревая каолин, который и светился в дальнейшем. Мировая общественность проявила к изобретению Яблочкова огромный интерес. Практически сразу же его лампы стали применять для освещения улиц Парижа, а потом и других столиц.

К сожалению, срок службы «свечи Яблочкова» был невелик, и постепенно их заменили лампы накаливания.

Тем временем Джозеф Уилсон Свон продолжал свои труды и в 1878 году запатентовал новую конструкцию лампы с угольным волокном, помещенным в разреженную кислородную атмосферу.

Американский изобретатель Томас Эдисон не остался в стороне от проблемы создания лампы. Путем изучения мирового опыта и собственных многолетних экспериментов в 1879 году ученый патентует свою лампу.

Вначале Эдисон использовал платиновую спираль, но затем вернулся к угольному волокну. И в 1880 году он создает лампу со сроком службы целых 40 часов. Устройство работало в герметичном корпусе с откачанным воздухом.

Электроды изготавливались по специальной технологии из обугленных бамбуковых волокон. Лампа светила ярко и не мигала. Однако производство было слишком дорогим. Для удешевления Эдисон заменяет бамбук хлопковыми нитями.

Попутно ученый изобретает выключатель, цоколь и патрон для лампочек. Винтовая конструкция последних позволяла быстро и безопасно заменить осветительный прибор.

В конце 80-х годов XIX века Лодыгин эмигрировал в США, где продолжил свои научные труды. В 1890-х годах он придумал использовать тугоплавкие металлы в качестве нити накала для лампочек.

В результате экспериментов Лодыгин остановился на нитях из вольфрама и молибдена, закрученных в спираль. Также он проводил эксперименты  с газонаполнением ламп. В частности Лодыгиным была изготовлено  устройство с угольной нитью в атмосфере азота.

В дальнейшем в 1906 году ученый продает идею использования вольфрамовой нити компании Эдисона. Сам Лодыгин сосредоточился на электрохимическом получении тугоплавких металлов. Данный метод отличался высокой стоимостью.

Из-за этого вольфрамовые нити применялись редко, пока в 1910 году Уильям Кулидж не удешевляет их производство. С этого момента вольфрамовые спирали вытесняют все другие варианты нитей накаливания.

Годом ранее решилась проблема быстрого испарения нити в вакууме: в 1909 году американский ученый Ирвинг Ленгмюр начал заполнять колбу лампы накаливания инертными газами. Чаще всего использовался аргон. Все это привело к существенному повышению времени работы лампы накаливания.

За прошедшие сто с лишним лет их конструкция принципиально не изменилась: герметичная стеклянная колба, заполненная аргоном и вольфрамовая спираль.

Несмотря на появление новых осветительных приборов (светодиодных, люминесцентных и других), лампа накаливания не сдает своих позиций и широко используется во всем мире.

Тем приятнее осознавать, что к изобретению столь популярного осветительного прибора приложили руку (и голову) многие российские ученые.

Источник: https://vamfaza.ru/istoria-lampi/

Принцип действия лампы накаливания

и конструкция лампы накаливания

Электрический источник света, работающий по принципу явления накаливания, называется Лампа накаливания . Другими словами, лампа, работающая за счет свечения нити накала, вызванного протекающим через нее электрическим током, называется лампой накаливания .

Как работают лампы накаливания?

Когда объект нагревается, атомы внутри объекта термически возбуждаются. Если объект не плавится, электроны на внешней орбите атомов перескакивают на более высокий энергетический уровень из-за подводимой энергии. Электроны на этих более высоких энергетических уровнях нестабильны, они снова возвращаются на более низкие энергетические уровни. Падая с более высоких уровней энергии на более низкие, электроны выделяют свою дополнительную энергию в виде фотонов. Затем эти фотоны испускаются с поверхности объекта в виде электромагнитного излучения.

Это излучение будет иметь разные длины волн. Часть длин волн находится в видимом диапазоне длин волн, а значительная часть длин волн находится в инфракрасном диапазоне.Электромагнитная волна с длинами волн в диапазоне инфракрасного излучения представляет собой тепловую энергию, а электромагнитная волна с длинами волн в диапазоне видимого диапазона является световой энергией.

Лампа накаливания означает получение видимого света при нагревании объекта. Лампа накаливания работает по тому же принципу. Самая простая форма искусственного источника света, использующего электричество, — это лампа накаливания. Здесь мы используем электрический ток, который протекает через тонкую и тонкую нить накала, чтобы произвести видимый свет. Ток увеличивает температуру нити накала до такой степени, что она начинает светиться.

История лампы накаливания

Обычно считается, что Томас Эдисон был изобретателем лампы накаливания, но на самом деле это было не так. Многие ученые работали и спроектировали прототип лампы накаливания до того, как это сделал Эдисон. Одним из них был британский физик Джозеф Уилсон Свон. Из протокола выясняется, что он получил первый патент на лампу накаливания.Позже Эдисон и Свон объединились, чтобы производить лампы накаливания в промышленных масштабах.

Конструкция лампы накаливания

Нить накала прикреплена к двум проводам. Один подводящий провод подключается к ножному контакту, а другой заканчивается на металлическом основании лампы. Оба выводных провода проходят через стеклянную опору, установленную в нижней средней части колбы. Две опорные проволоки, также прикрепленные к стеклянной опоре, используются для поддержки нити в ее средней части. Контакт стопы изолирован от металлического основания изоляционными материалами. Вся система заключена в цветную стеклянную колбу или прозрачную стеклянную колбу с фазовым покрытием. Стеклянная колба может быть заполнена инертными газами или в ней поддерживается вакуум, в зависимости от мощности лампы накаливания.

Нить накаливания ламп накаливания герметично вакуумируется стеклянной колбой подходящей формы и размера. Эта стеклянная колба используется для изоляции нити от окружающего воздуха, чтобы предотвратить окисление нити и минимизировать обычный ток, окружающий нить, следовательно, чтобы поддерживать высокую температуру нити.

Стеклянная колба находится в вакууме или заполнена инертными газами, такими как аргон с небольшим процентным содержанием азота при низком давлении. Инертные газы используются для сведения к минимуму испарения нити накала во время эксплуатации ламп. Но из-за конвекционного потока инертного газа внутри колбы будет больше шансов потерять тепло нити накала во время работы.

Опять же, вакуум является отличной изоляцией тепла, но он ускоряет испарение нити во время работы. В случае газонаполненных ламп накаливания используется 85% аргона, смешанного с 15% азота.Иногда криптон можно использовать для уменьшения испарения нити накала, потому что молекулярный вес газообразного криптона намного выше.

Но стоит дороже. При давлении около 80% от атмосферного газы наполняются в баллон. Газ заполняется в лампу мощностью более 40 Вт. Но для лампы мощностью менее 40 Вт; газ не используется.

Различные части лампы накаливания показаны ниже.

Нить накаливания лампы

В настоящее время доступны лампы накаливания различной мощности, такие как 25, 40, 60, 75, 100 и 200 Вт и т. Д.Формы луковиц бывают разные, но в основном все они округлой формы. Для изготовления нити накаливания в основном используются три материала: углерод, тантал и вольфрам. Углерод раньше использовался в качестве материала для нити накала, но в настоящее время для этой цели чаще всего используется вольфрам.

Температура плавления углеродной нити составляет около 3500 o C, а рабочая температура этой нити составляет около 1800 o C, следовательно, вероятность испарения значительно меньше. Из-за этой углеродной нити лампы накаливания не затемняют из-за испарения нити. Потемнение лампы накаливания происходит, когда молекулы материала накаливания осаждаются на внутренней стенке стеклянной колбы из-за испарения нити во время работы.

Это потемнение становится заметным после длительного срока службы лампы. КПД угольной лампы накаливания невысокий — около 4,5 люмен на ватт. В качестве нити накала использовался тантал, но его эффективность очень низкая, около 2 люмен на ватт.Это связано с тем, что тантал очень редко используется в качестве элемента накала.

В настоящее время наиболее широко используемым материалом для накала является вольфрам из-за его высокой светоотдачи. Он может давать 18 люмен на ватт, когда он работает при 2000 o C. Эта эффективность может достигать 30 люмен на ватт, когда он работает при 2500 o C. Высокая температура плавления является основным критерием для материала нити. должен работать при очень высокой температуре, не испаряясь.

Хотя вольфрам имеет немного более низкую температуру плавления, чем углерод, все же вольфрам более предпочтителен в качестве материала нитей.Это связано с высокими рабочими температурами, которые делают вольфрам очень эффективным светом. Механическая прочность вольфрамовой нити достаточно высока, чтобы выдерживать механические колебания.

Срок службы ламп накаливания

Какой бы ни была технология производства, каждый тип ламп накаливания имеет приблизительный срок службы. Это происходит из-за явления испарения нити, которое можно свести к минимуму, но нельзя полностью избежать.

Из-за испарения нити накала стеклянная колба со временем темнеет.Из-за испарения нити накала становится тоньше, что делает ее менее светящейся, и, наконец, нить разрывается. Поскольку лампы накаливания напрямую подключены к линии электропитания, колебания напряжения в линии влияют на работу лампы.

Установлено, что световая отдача лампы накаливания прямо пропорциональна квадрату напряжения питания, но в то же время срок службы лампы обратно пропорционален мощности напряжения питания от 13 th до 14 th . Основные преимущества ламп накаливания в том, что они достаточно дешевы и очень подходят для освещения небольших площадей. Но эти лампы не являются энергоэффективными, и около 90% потребляемой электроэнергии теряется в виде тепла.

Наличие на рынке ламп накаливания

На рынке доступны лампы различных привлекательных форм и размеров. Лампы PS30 имеют грушевидную форму, колба T12 — трубчатая диаметром 1,5 дюйма, колба R40 — с колбой рефлектора диаметром 5 дюймов.В зависимости от наличия мощности на рынке широко представлены лампы мощностью 25, 40, 60, 75, 100, 150 и 200 Вт и т. Д. Мы можем воспользоваться приведенной ниже таблицей, чтобы получить важные данные о лампе накаливания .

Лампы накаливания | SpringerLink

Справочная статья

Первый онлайн:

Аннотация

Явление накаливания, обнаруженное в 1802 г. Х. Дэви, является старейшим практическим средством получения света с помощью электричества.В этом процессе оптическое излучение возникает из-за постоянного изменения энергии электронов в горячих твердых материалах, что приводит к непрерывному электромагнитному спектру с зависимым от температуры планковским распределением длин волн. В лампах накаливание реализуется путем пропускания электрического тока через тонкую нить накала из вольфрама, тугоплавкого металла, выбранного из-за его высокой температуры плавления (3695 K) и низкого давления пара (1 Па при 3477 K). Чтобы ограничить тепловые потери и испарение материала, лампы в большинстве случаев заполнены защитной газовой атмосферой, а вольфрамовая проволока намотана в виде компактной катушки или спиральной катушки.Чтобы обеспечить стабильную структуру волокна при высокой температуре, металл легируют калием или рением, чтобы обеспечить наиболее благоприятную кристаллографическую структуру.

При работе в нейтральной атмосфере Ar-N 2 или Kr-N 2 температура нити находится в диапазоне 2600–2800 K, что приводит к преобразованию энергии в видимый свет на 5–8%. Лучшие характеристики достигаются при более высоком давлении заполнения газом в сочетании с циклом вольфрам-бром, который предотвращает осаждение вольфрама на стенке лампы.Из-за более высоких требований к температуре колбы (800–1000 К) галогенные лампы изготавливаются с колбой из тугоплавкого стекла в очень компактной конфигурации. При давлении наполнения, достигающем 3 бара, нити могут работать в диапазоне 2800–3200 K, в результате чего энергоэффективность составляет 7–13%.

Лампы для общего освещения бывают как стандартного, так и галогенного типа и предназначены для изотропного или направленного излучения света. Стандартные газонаполненные лампы имеют эффективность 3,5–20 лм Вт –1 при среднем сроке службы 1000 ч, что оптимизировано для наиболее экономичного использования ламп.Стандартные галогенные лампы имеют эффективность 9–25 лм, Вт –1 , а средний срок службы достигает 10 000 часов. Лампы накаливания также изготавливаются в самых разнообразных конфигурациях с различной структурой нити накала и температурой, чтобы удовлетворить особые потребности в освещении в светофорах, автомобильных приложениях, на сценах и в студиях, для обработки инфракрасного излучения и для калибровки приборов. Наконец, самые последние и усовершенствованные конструкции ламп включают инфракрасное зеркало для энергосбережения, что приводит к созданию компактных источников общего освещения с эффективностью до 35 лм Вт −1 , или имеют новую конструкцию лампы с пластинчатым уплотнением и ксеноновую заливку 5 бар. уступая 18.8 лм W −1 в компактном маломощном корпусе для автомобильных приложений.

Однако лампы накаливания страдают двумя внутренними ограничениями, первое из которых — световая отдача, ограниченная природой механизма излучения света и максимальной температурой нити накала, разрешенной технологией. Последнее составляет второе внутреннее ограничение, поскольку срок службы нити в основном ограничивается образованием и ростом локальных горячих точек на вольфрамовой проволоке в результате испарения и диффузии материала.Эти два ограничения приводят к относительно плохому балансу эффективности жизни по сравнению с другими технологиями источников света. По этой причине лампы накаливания постепенно сокращаются в ряде осветительных приборов по мере появления более эффективных технологических альтернатив.

Ключевые слова

Галогенная лампа Вольфрамовая проволока Лампа накаливания Температура нити Ленгмюровская пленка

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Ссылки

  1. Beesley EM, Makulec A, Schroeder HH (1963) Лампы с многослойными интерференционными отражателями. Illum Eng 58 (5): 380–385

    Google Scholar
  2. Bergman RS (1991) Разработка галогенных ИК-ламп: системный подход. J Illum Eng Soc 20 (2): 10–16

    CrossRefGoogle Scholar
  3. Brett J, Fontana RP, Walsh PJ, Spura SA, Parascandola LJ, Thouret WE, Thorington L (1980) Радиационно-сберегающие лампы накаливания.J Illum Eng Soc 9 (4): 197–203

    CrossRefGoogle Scholar
  4. Бретт Дж., Фонтана Р.П., Уолш П.Дж., Спура С.А., Параскандола Л. Дж., Турет В.Е., Торингтон Л. (1981) Разработка энергосберегающих ламп накаливания. J Illum Eng Soc 10 (4): 214–218

    CrossRefGoogle Scholar
  5. Bright AA (1949) Индустрия электрических ламп: технологические изменения и экономическое развитие с 1800 по 1947 год. Компания MacMillan, Нью-Йорк

    Google Scholar
  6. Бронс Х (1987) Физика ламп накаливания.Philips Lighting, Weert

    Google Scholar
  7. Brüggemann U, Kohlmann WL, Geboers JMJ, van Hees AJM (1998) Электрическая лампа накаливания. WO Patent 98/50942

    Google Scholar
  8. Carlson VH, Hurd DT (1965) Лампы накаливания из вольфрам-рениевого сплава для увеличения срока службы при вибрации. Proc Nat Tech Conf Illum Eng Soc (10): 1–5, New York

    Google Scholar
  9. Clapp R (1950) Термоэлектронная эмиссия в газонаполненных лампах накаливания. Illum Eng 45 (6): 357–362

    Google Scholar
  10. Clark CN (1966) Характеристики ламп накаливания для театральных сцен, телевидения и киностудий. Illum Eng 61 (7): 464–474

    Google Scholar
  11. Коутон Дж. Р., Марсден А. М. (1997) Лампы и освещение, 4-е изд. Арнольд, Лондон

    Google Scholar
  12. Cohue M (1966) Sources lumineuses. Masson et Cie, Париж

    Google Scholar
  13. Coolidge WD (1913) Вольфрам и способ его изготовления для использования в качестве нитей накаливания электрических ламп и для других целей. Патент США 1,082,933

    Google Scholar
  14. Cottaar EJE (2001) Электрическая лампа и интерференционная пленка.WO Patent 01/57913

    Google Scholar
  15. Covington EJ (1968) Модель пленки Ленгмюра в лампах накаливания. Illum Eng 63 (3): 134–142

    Google Scholar
  16. Covington EJ (1973a) Показатель жизненного напряжения вольфрамовых ламп. J Illum Eng Soc 2 (2): 83–91

    CrossRefGoogle Scholar
  17. Covington EJ (1973b) Выгорание горячих точек вольфрамовых нитей. J Illum Eng Soc 2 (4): 372–380

    CrossRefGoogle Scholar
  18. Déribéré M (1965) Lampes à iode, lampes à iodures. Dunod, Paris

    Google Scholar
  19. Деттингмейер Дж. Х., Диттмер Дж., Клопфер А., Шредер Дж. (1975) Регенеративные химические циклы в вольфрамово-галогенных лампах. Philips Tech Rev 35 (11/12): 302–306

    Google Scholar
  20. Ассоциация электрических ламп (ELA) (1953) Электрические лампы. Бюро обслуживания освещения Британской империи, Лондон

    Google Scholar
  21. Elenbaas W (1963) Скорость испарения и рассеивания тепла нагретой нитью накала в газовой атмосфере. Philips Res Rep 18: 147–160

    Google Scholar
  22. Elenbaas W (1972) Источники света.Crane, Russak & Company, Нью-Йорк

    Google Scholar
  23. Fax DH, Sell HG, Stickler R (1971) Переходные процессы в нити накаливания, содержащие дефекты. Illum Eng 66 (4): 187–195

    Google Scholar
  24. Фишер Э., Фицджеральд Дж., Лехнер В., Лемс В. (1975) Транспортировка и перегорание в лампах накаливания. Philips Tech Rev 35 (11/12): 296–302

    Google Scholar
  25. Джендре М. Ф. (1999) Микроскопический анализ деталей HID ламп. Университет Род-Айленда, Кингстон

    Google Scholar
  26. Голдштейн И.С., Фонтана Р.П., Торингтон Л., Хоусон Р.П. (1986) Дизайн, конструкция и характеристики источника света накаливания с прозрачным тепловым зеркалом.Light Res Tech 18 (2): 93–97

    CrossRefGoogle Scholar
  27. Haenen LJL, Ansems J, Schuurmans J, de Montureux P (2002) Новый тонкий автомобильный задний фонарь с лампами HiPerVision. Proc SPIE 4775: 135–144, Сиэтл

    CrossRefGoogle Scholar
  28. Харви Ф.Дж. (1974) Разрушение накаленных вольфрамовых нитей из-за роста горячей точки. J Illum Eng Soc 3 (4): 295–302

    CrossRefGoogle Scholar
  29. Henderson ST, Marsden AM (1972) Лампы и освещение, 2-е изд. Эдвардс Арнольд, Лондон

    Google Scholar
  30. Hewes RA, Sarver JF (1969) Процессы инфракрасного возбуждения для видимой люминесценции Er3 +, Ho3 + и Tm3 + в трифториде редкоземельных элементов, чувствительном к Y3 +.Phys Rev 182 (2): 427–436

    CrossRefGoogle Scholar
  31. Hoegler LE, McGowan TK (1984) Практические высокоэффективные вольфрамово-галогенные лампы с использованием ИК-отражающих пленок. J Illum Eng Soc 14 (1): 165–174

    CrossRefGoogle Scholar
  32. Horacsek O (1980) Свойства и виды отказов накаленных вольфрамовых нитей. IEE Proc A 127 (3): 134–141

    Google Scholar
  33. Hörster H, Kauer E, Lechner W (1972) Концепция механизма выгорания накаленной вольфрамовой проволоки.J Illum Eng Soc 1 (4): 309–317

    CrossRefGoogle Scholar
  34. Hummel RE (1993) Электронные свойства материалов, 2-е изд. Springer, New York

    Google Scholar
  35. Ivey HF (1974) Кандолюминесценция и люминесценция, возбужденная радикалами. J Luminescence 8: 271–307

    CrossRefGoogle Scholar
  36. Johnson PD (1970) Эффективный источник света накаливания, включающий пары иодида металла, усиливающие свет. Патент США 3,497,754

    Google Scholar
  37. Кейн Р., Продай H (2001) Революция в лампах: хроника 50-летнего прогресса, 2-е изд.The Fairmont Press, Lilburn

    Google Scholar
  38. Kauer E (1965) Генерация света с помощью селективных тепловых излучателей. Philips Tech Rev 26 (2): 33–47

    Google Scholar
  39. Кёстлин Х., Франк Дж. (1983–1984) Тонкопленочные отражающие фильтры. Philips Tech Rev 41 (7/8): 225–238

    Google Scholar
  40. Ленгмюр I (1915) Температура плавления вольфрама. Phys Rev 6 (2): 138–158

    CrossRefGoogle Scholar
  41. Langmuir I (1916a) Характеристики вольфрамовых нитей как функции температуры.Phys Rev 7 (3): 302–330

    CrossRefGoogle Scholar
  42. Langmuir I (1916b) Электрическая лампа накаливания. Патент США 1,180,159

    Google Scholar
  43. Lavaud JF, Pelsma J, Haenen L (2004) Зеркальная лампа HiPerVision: новый член семейства HiPerVision. В: Материалы 10-го международного симпозиума по науке и технологии источников света, Тулуза, стр. 493–494

    Google Scholar
  44. Закон JR (1965) Многослойные фильтры. Illum Eng 60 (10): 603–608

    Google Scholar
  45. Levin RE (1966) Исследование улучшения проекционных источников накаливания.Proc Nat Tech Conf Illum Eng Soc (6): 1–10, Minneapolis

    Google Scholar
  46. Mandel L, Wolf E (1995) Оптическая когерентность и квантовая оптика. Cambridge University Press, New York

    CrossRefGoogle Scholar
  47. Mann D, Kato YK, Kinkhabwala A, Pop E, Cao J, Wang X, Zhang L, Wang Q, Guo J, Dai H (2006) Тепловое излучение света с электрическим приводом от отдельные однослойные углеродные нанотрубки. Nat Nanotechnol 2 (1): 33–38

    CrossRefGoogle Scholar
  48. Mekala SR, Van de Poel G (2010) Моделирование пределов производительности вольфрамовых галогенных энергосберегающих ламп с использованием пленок, отражающих инфракрасное излучение.В: Материалы 12-го международного симпозиума по науке и технологии источников света, Эйндховен, стр. 117–118

    Google Scholar
  49. Милевски Ю.В., Милевски П.Д. (1989) Монокристаллическая нить накаливания с усами для электрического света. Патент США 4864186

    Google Scholar
  50. Мур Дж. А. (1958) История вольфрамовой лампы накаливания. GEC J 25 (4): 174–188

    Google Scholar
  51. Мур Дж. А., Чемберлен П. Ф. У. (1968) Усовершенствования в электрических лампах накаливания или в их работе. Патент Великобритании 1 105 291

    Google Scholar
  52. Мур Дж. А., Веселый С. М. (1962) Кварц-йодная вольфрамовая лампа: механизм, конструкция и характеристики. GEC J 29 (2): 99–106

    Google Scholar
  53. Pacz A (1922) Металл и его производство. Патент США 1,410,499

    Google Scholar
  54. Pearson CW, Linsday EA, Dorsey RT (1956) Характеристики и применение осевых ламп накаливания. Illum Eng 51 (12): 782–790

    Google Scholar
  55. Schirmer H, Stober I, Friedrich J (1967) Über die Methode von Langmuir zur Theoretischen Behandlung gasgefüllter Glühlampen.Tech Abhan der Osram-Ges 9: 125–136

    Google Scholar
  56. Shu QK, Wei JQ, Wang KL, Li CG, Jia Y, Wu DH (2007) Низковольтные энергосберегающие электрические лампы с двойными стенками из углеродных нанотрубок. J App Phys 101 (8): 084306

    CrossRefGoogle Scholar
  57. Smithells CJ (1936) Вольфрам — трактат по его металлургии, свойствам и применению, 2-е изд. Chapman & Hall, Лондон

    Google Scholar
  58. Sommerer TJ, Meschter PJ, Midha V, Minnear WP, Bryan DJ (2007) Статья, включающая высокотемпературный керамический композит для селективного излучения. Патент США 2007/0228951

    Google Scholar
  59. Stoer GW (1986) История света и освещения. Philips Lighting, Эйндховен

    Google Scholar
  60. Suits CG, Way HE (1960) Собрание работ Ирвинга Ленгмюра, том 2: теплопередача — вольфрам накаливания. Pergamon Press, Oxford

    Google Scholar
  61. T’Jampens GR, van de Weijer MHA (1966) Газонаполненные лампы накаливания, содержащие бром и хлор. Philips Tech Rev. 27 (7): 173–179

    Google Scholar
  62. Thorington L (1960) Электрическая лампа.Патент США 2,920,222

    Google Scholar
  63. Thouret WE, Kaufman R, Orlando JW (1975) Энергосберегающие лампы накаливания, заполненные криптоном. J Illum Eng Soc 4 (3): 188–197

    CrossRefGoogle Scholar
  64. Tuma ML, Collura JS, Helvajian H, Pocha MD, Meyer GA, McConaghy CF, Olsen BL, Hansen WW (2011) Ультраминиатюрный широкополосный источник света и метод изготовления такой же. Патент США 2011/0006663

    Google Scholar
  65. Valin J, Magnien M (1991) Les sources de lumières, 2-е изд. Société d’Edition LUX, Париж

    Google Scholar
  66. van den Hoek W. (2010) Заметки об истории ламп накаливания. В: Материалы 12-го международного симпозиума по науке и технологии источников света, Эйндховен, стр. 3–11

    Google Scholar
  67. van den Hoek WJ, Jack AG (1990) Lamps. Ullmanns Encycl Ind Chem A15: 115–150

    Google Scholar
  68. Вукцевич М.Р. (1992) Наука накаливания. Нела Пресс, Кливленд

    Google Scholar
  69. Waymouth JF (1987) Источники света.Encycl Phys Sci Technol 7: 225–257

    Google Scholar
  70. Waymouth JF (1989) Откуда появятся лампы следующего поколения. J Light Vis Env 13 (2): 51–68

    CrossRefGoogle Scholar
  71. Вебер Б., Шолл Р. (1993) Новый вид механизма генерации света: сверкающее излучение от кластеров. J App Phys 74 (1): 607–613

    CrossRefGoogle Scholar
  72. Yuge Y (1995) Обзор оптических покрытий для ламп накаливания и других ламп. В: Труды 5-го международного симпозиума по науке и технологии источников света, Нью-Йорк, стр. 221–230

    Google Scholar
  73. Цублер Э.Г., Мосби Ф.А. (1959) Йодная лампа накаливания с практически 100-процентным сохранением светового потока.Illum Eng 54 (11): 734–740

    Google Scholar

Информация об авторских правах

© Springer International Publishing Switzerland 2017

Авторы и филиалы

Лампа накаливания — обзор

VII.D Ограничения материалов, влияющие на производительность

В отличие от лампы накаливания, в лампах HID нет единого механизма, который определяет срок службы лампы, и срок службы не обратно пропорционален эффективности. Более того, срок службы СПРЯТАННЫХ ламп невероятно долгий; большинство ртутных и HPS-типов имеют расчетный срок службы 24 000 часов, тогда как лампы M-H имеют расчетный срок службы от 6 000 до 20 000 часов.Поскольку типичные часы работы при обслуживании на открытом воздухе от заката до рассвета или при двухсменном коммерческом обслуживании в помещении составляют 4000 часов в год, эти показатели представляют собой срок службы до 6 лет. Тем не менее, выбор конструкции, ведущий к более высокой эффективности, ограничен материальными ограничениями, что приводит к сокращению срока службы. Электроды ртутной лампы и лампы HPS покрыты активатором электронной эмиссии, который со временем испаряется, что приводит к невозможности воспламенения или повторного воспламенения в каждом полупериоде. Все типы HID-ламп подвержены чрезмерному почернению дуговых трубок из-за испарения или разбрызгивания материала с электродов.В лампах HPS почернение стенок возле электродов может привести к повышению температуры амальгамы, а последующее повышение давления газа вызывает повышение напряжения. Это может привести к «зацикливанию» ближе к концу срока службы лампы, при котором напряжение на лампе возрастает до значения, которое не может больше выдерживать балласт, и лампа гаснет. Затем лампа охлаждается до температуры, при которой импульс воспламенителя достаточен для перезапуска лампы, и процесс повторяется, что приводит к непрерывному циклу переключения, который повторяется каждые несколько минут. Эту проблему можно решить, уменьшив дозу амальгамы до такой степени, чтобы вся ртуть и натрий находились в паровой фазе при нормальной работе лампы. Этот принцип привел к разработке так называемых ламп HPS с «ненасыщенным паром». Для этих ламп критически важна минимизация потерь натрия из-за химических реакций с компонентами дуговых трубок, поскольку нет запаса натрия, который можно было бы заменить.

Потери натрия могут происходить в результате электролитического процесса на стенке дуговой трубки в лампах M-H.В процессе работы всегда есть несколько частей на миллион ионов натрия, растворенных в кварце в контакте с иодидом натрия, в результате достижения термохимического равновесия в обратимой реакции между кварцем и иодидом. Это количество не опасно для кварца и не означает значительного снижения содержания натрия по сравнению с введенной начальной дозой. Однако ионы натрия в кварце подвижны, и отрицательная зарядка внешней поверхности кварцевой дуговой трубки фотоэлектронами, испускаемыми из различных частей внешней оболочки, будет притягивать ионы натрия к внешней поверхности, которые будут нейтрализованы и испарены. Истощение ионной концентрации на внутренней поверхности затем позволяет протекать прямой реакции с получением большего количества ионов натрия, которые, в свою очередь, подвергаются электролизу, пока в конечном итоге не будет потеряна очень значительная часть исходной дозы натрия. Для смягчения этой проблемы используются конструкции внешней оболочки, обеспечивающие минимальное количество поверхностей, излучающих фотоэлектрическое излучение, или поверхности с положительным смещением (например, кожух).

Химические реакции между кварцем и металлами и иодидами металлов могут привести к образованию стабильных оксидов металлов на стенках и высвобождению металлического кремния.Потеря металла в результате этого процесса снижает парциальное давление паров металла и в конечном итоге изменяет выходную мощность излучения лампы. Металлический кремний реагирует с йодом с образованием летучего тетраиодида кремния, который разлагается при температуре электрода и откладывает расплавленный кремний на электроде, резко искажая его форму и ухудшая его характеристики. Это становится одним из процессов, ограничивающих срок службы в лампах M-H, поскольку отрицательно влияет на процесс повторного зажигания каждые полупериод, до такой степени, что балласт больше не может повторно зажечь лампу.Эффективность HID-ламп увеличивается по мере увеличения входной мощности на единицу длины, во-первых, из-за уменьшения доли мощности, теряемой на теплопроводность, а во-вторых, из-за повышения температуры дуговых трубок, что приводит к более высокому давлению паров излучающих частиц. Однако повышение температуры дуговых трубок приводит к сокращению срока службы лампы из-за усиления химических реакций с материалом дуговых трубок, а в случае кварца — к изменению кристаллической структуры (де-стеклование). Эти ограничения обычно воплощаются в форме практических правил проектирования, касающихся допустимой нагрузки на стенки (подводимая мощность дуги на единицу площади внутренней поверхности стенки дуги).Приемлемый срок службы ртутных ламп достигается при нагрузке на стену 10–12 Вт / см 2 , а кварцевые лампы M-H для общего освещения обычно имеют мощность 13–22 Вт / см 2 . Устойчивость PCA при более высоких температурах позволяет керамическим лампам M-H работать с мощностью ∼40 Вт / см 2 , а HPS может использовать конструкции с мощностью 15–20 Вт / см 2 . Для некоторых применений, таких как автомобильные фары и проекционные лампы, приемлем более короткий срок службы и может использоваться более высокая нагрузка на стены.

Уплотнения из молибденовой фольги как в ртутных лампах, так и в лампах M-H имеют достаточный срок службы при гораздо более высоких температурах, чем в лампах T-H, поскольку они защищены от окисления вакуумом или инертной атмосферой во внешней оболочке.Электрический ввод в лампах HPS включает металлический элемент ниобий (также известный как колумбий), выбранный для соответствия расширению в PCA и запечатанный смесью поликристаллических оксидов, плавкой без плавления ниобия или PCA. Ниобий защищен от окисления вакуумом во внешней рубашке. В лампах HPS максимальная температура уплотнения определяется стойкостью герметика к воздействию натрия, тем самым ограничивая температуру холодного пятна и, следовательно, максимальное давление паров натрия в дуговой трубке.

Детали лампочки

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

TL; DR (слишком долго; не читал)

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

Глобус

••• Rina Summer / Demand Media

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

Нить накала

••• Rina Summer / Demand Media

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

Провода и стержень

••• Rina Summer / Demand Media

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

Невидимые газы

••• Rina Summer / Demand Media

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

Цоколь

••• Rina Summer / Demand Media

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

Закон электричества Ома

••• Рина Саммер / Demand Media

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

Лампа накаливания | Электрические уроки | Повязки Mepits

Лампа накаливания

Лампа накаливания, широко известная как шар накаливания или Лампа накаливания — это просто электрический свет, используемый для выработки световой энергии. Производство света происходит с помощью вольфрамовой нити, нагреваемой проходящим через нее электрическим током. Для защиты нити от окисления используется кварцевая или стеклянная колба.Также колба заполнена инертным газом. Сегодня лампы накаливания бывают разных размеров, номиналов и мощности. Хотя эти лампы менее эффективны, чем другие типы электрических ламп, такие как CFL , LED , люминесцентные лампы и т. Д., Даже сейчас они считаются не просто устройством для создания света, а элементом комфорта и дизайна.

Конструкция лампы накаливания

Лампа накаливания была изобретена Томасом Эдисоном в 1879 году. Имеет очень простую структуру. Здесь цоколь лампочки имеет металлические контакты, которые подключаются к концам цепи. Металлические контакты, в свою очередь, подключаются к проводам, прикрепленным к нити накала. Вольфрамовая нить накала находится в центре лампы накаливания с помощью держателя из стекла. Колба из кварца или стекла содержит нити, проволоку и инертные газы, такие как аргон и азот. Когда лампа накаливания получает питание, ток течет через нити и провода от контакта к контакту, и лампа светится.Это происходит из-за возбуждения атомов внутри и проскальзывания крошечных частиц через нить накала, заставляющего атомы отдавать энергию в виде тепла и света. Нить лампы накаливания сделана из вольфрама. Вольфрам сделан в виде двойной катушки, чтобы уместить ее в небольшом пространстве. В большинстве ламп накаливания используются нити на основе вольфрама.

Основные типы ламп накаливания

  • Стандартные лампы накаливания

Обычно используется в домах в качестве источника света. Он производит необходимый свет, просто нагревая катушку электрическим током. Также известна как ввинчиваемая лампа типа «А».

  • Энергосберегающие лампы накаливания

Это простой тип лампы накаливания с капсулой, состоящей из газообразного галогена вокруг вольфрамовой нити. Это используется для увеличения эффективности лампы. Высокая стоимость — главный недостаток, но с точки зрения эффективности он отличный.Внутреннее покрытие колбы отражает тепло к капсуле и помогает рециркулировать потерянную тепловую энергию.

Отражатель лампы рассеянного и прямого света. Используется для прожектора, точечного освещения и освещения вниз как внутри, так и снаружи.

Формы ламп накаливания

Они бывают разных размеров и форм. Каждая лампочка обозначается буквой, за которой следует цифра. Буква обозначает форму лампочки; число представляет собой диаметр в восьмых долях дюйма.

Преимущества и недостатки ламп накаливания

Преимущества

  • Подходит для освещения небольших площадей.
  • Дешево для потребителя.
  • Нет токсичных материалов.
  • Безопасен в обращении.
  • Быстро вовремя.
  • Без мерцания.

Недостатки

  • Не энергоэффективный.
  • Не подходит для больших площадей.
  • Низкий срок службы по сравнению с другими лампочками.

Сравнение

В таблице ниже показано сравнение различных обычно используемых лампочек. Светодиодный светильник — это самая энергоэффективная лампочка с высокой ценой. У них огромная продолжительность жизни и они потребляют меньше энергии. Компактные люминесцентные лампы также потребляют очень мало тепла, а также более эффективны, чем лампы накаливания. Далее идет галогенная лампа, которая является улучшенной версией ламп накаливания.

Анатомия лампы Эдисона | Комплект антикварных ламп

Электричество — одно из важнейших открытий всех времен, поскольку оно раскрыло потенциал того, что мы можем делать после захода солнца и когда у нас нет естественных источников света. Хотя понятие электричества было известно с древних времен, мы начали использовать его силу только около 250 лет назад.Со времени первых экспериментов Франклина с электричеством наше понимание значительно расширилось, и мы постоянно находим новые способы улучшить нашу жизнь. Томас Эдисон был еще одним пионером в области электричества и первым изобретателем, запатентовавшим дизайн лампы накаливания, которая в конечном итоге проложила путь для домашнего использования электрического света. Эти лампы накаливания светятся, когда через них проходит электричество, но как и почему? Это руководство познакомит вас с анатомией лампы Эдисона, чтобы вы могли лучше понять компоненты, которые более века составляли источник освещения номер один.

Введение в анатомию лампы Эдисона

По сравнению с компактными люминесцентными, галогенными и светодиодными лампами, производимыми сегодня, лампа накаливания Эдисона была базовой по всем стандартам. Однако в то время его лампочка считалась смелым изобретением, потому что она угрожала индустрии газового освещения и представила публике совершенно новый вид энергии. Источник света, каким мы его знаем сегодня, является результатом сопротивления и накала. Некоторая часть энергии, производимой электричеством, требуется для преодоления сопротивления проводящего материала.Лампа накаливания использует тепло, выделяемое сопротивлением нити, для создания света. Этот процесс излучения широко известен как излучение черного тела, при котором каждый объект с высокой температурой постоянно излучает электромагнитное излучение. Видимая длина волны испускаемого излучения зависит от температуры проводящего объекта.

Как и многие из известных сегодня лампочек, лампа накаливания Эдисона имела очень простую конструкцию. Каждая лампочка состояла из стеклянного корпуса, в котором находилась нить из плотно свернутого металла, которая была натянута между двумя выводами для прохождения тока.Большинство из нас знает, что металлы являются хорошими проводниками тепла и электричества, но какие материалы лучше всего проводят тепловую энергию? В то время как Эдисон создавал свою первую электрическую лампу накаливания в своей лаборатории в Менло-Парке, он использовал платиновую нить накала в стеклянной вакуумной лампе, что помогло задержать ее плавление. Тем не менее, его лампа горела самое большее несколько часов. После тестирования тысяч материалов он начал карбонизацию наростов всех мыслимых растений, чтобы найти наиболее подходящий материал для волокна.Он рассматривал вольфрам, но у него не было необходимых инструментов, чтобы сделать его жизнеспособным. Только в 1904 году вольфрам оказался более эффективным, чем обугленный бамбук, хлопок и другие материалы, которые использовал Эдисон. Вольфрам не только обладает высокой термической стабильностью, но также имеет самое низкое давление пара и самую большую прочность на разрыв из всех металлов.

Самые ранние лампы Эдисона обычно имели стеклянный держатель или стержень, который прикреплялся к основанию лампочки, что позволяло электрическим контактам проходить через лампу или оболочку без риска утечки воздуха или газа.В стержень были встроены маленькие провода, которые поддерживали нить накала и любые подводящие провода. Стеклянные корпуса содержали либо вакуум, либо инертный газ для сохранения и защиты нити от испарения. Лампа накаливания использовалась в розетке, которая обеспечивала механическую опору и электрические соединения, чтобы сделать ее устойчивым источником света. Галогенная лампа — разновидность лампы накаливания. В отличие от лампочки Эдисона, галогенная лампа сделана из кварца и может содержать инертные газы, такие как бром, хлор, фтор, йод и другие галогенные элементы.Мы понимаем, насколько сложно визуализировать физические явления электричества в действии в предварительной лампочке, поэтому мы создали глоссарий, чтобы помочь.

Компоненты ламп Эдисона: Полезные термины

• Цоколь: Большинство ламп накаливания имеют среднее основание, которое удерживает весь узел на месте, что означает, что лампа привинчивается к осветительной арматуре.

• Электрический ножной контакт: Компонент электрической цепи в нижней части резьбового соединения всех лампочек.

• Нить накала: Проводящая проволока или нить с высокой температурой плавления. В вытянутом виде вольфрам имеет длину более шести футов, а толщину составляет всего лишь одну сотую дюйма.

• Стеклянный держатель: Небольшой стеклянный элемент, удерживающий нить накала в центре лампочки.

• Глобус: Компонент, который покрывает стеклянную колбу, содержащую инертный газ, и вмещает все компоненты, необходимые для создания электрического тока.

• Инертный газ: Тип инертного газа, такого как аргон или смесь аргона и азота, который обеспечивает вдвое большую светоотдачу и снижает почернение колбы по сравнению с вакуумом.

• Изоляция: Штукатурка «Париж» или, позднее, фарфор, которая используется для изоляции внутренней части электрического контакта.

Мы надеемся, что эта статья даст вам достаточное введение в анатомию лампы Эдисона. Мы предлагаем широкий выбор старинных и старинных лампочек, в том числе многие из самых популярных ламп накаливания Эдисона.Обращайтесь к нам с любыми вопросами, и один из наших специалистов по освещению будет рад помочь.

Использование лампочек и их устройство

к Хеба Соффар · Опубликовано · Обновлено

Лампы электрические

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

Лампочки изобрел американский изобретатель Томас Альфа Эдисон.

Использование лампочек:

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

Состав лампочек:

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

Конструкция лампочки

  • Нить накала: это свернутый в спираль тонкий провод из вольфрама, соединенный с медным и свинцовым проводами, которые соединены с цоколем лампы.

    Когда электричество достигает вольфрамовой нити через медные и свинцовые провода, оно вызывает свечение нити и излучение света.

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

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

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

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

Типы цоколей лампы накаливания:

Лампочка со спиральным цоколем

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

    Лампочка с цоколем с двумя гвоздями

Теги: Газ аргонИскусственный светОснование лампочкиАвтомобильные фарыЭлектрический токЭлектрическая энергияЭлектрические лампыСтеклянная лампочкаЛампа со спиральным цоколемЛампа с двумя боковыми гвоздями на основанииЛампочкиСтруктура лампочекИспользование лампочкиЭнергия светаОсветительные домаСпиральное основаниеЭлектричествоНить накаливанияФакелыТомас Альфа ЭдисонВольфрамовые гвозди основанийДве лампочек накаливания

Вам тоже может понравиться.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *