Обзор характеристик ламп накаливания

Содержание

Обзор характеристик ламп накаливания

Обзор характеристик ламп накаливания
Обзор характеристик ламп накаливания

Вы здесь: Легендарные лампочки Ильича можно назвать классикой жанра, «динозаврами» источников освещения, т.к. патент на их создание был принят в далеком 1879 году. Далее мы рассмотрим основные технические характеристики ламп накаливания, виды, а также плюсы и минусы применения в быту.

Устройство лампы накаливания включает в себя стеклянную колбу, в которой находиться вольфрамовая нить и инертный газ (ксенон, криптон либо аргон). Нить установлена на специальных опорах и электродах, через которые проходит электрический ток (наглядно вы можете увидеть конструкцию на картинке выше).

При вкручивании цоколя в патрон, электричество проходит к вольфрамовой нити, которая накаляется и излучает свет. В этом и заключается принцип действия лампочки.

Характеристика

Основные технические характеристики лампы накаливания:

  • диапазон мощностей — от 25 до 150 Вт (для бытового применения) до 1000 Вт;
  • температура накала вольфрамовой нити в пределах 3000 градусов;
  • световая отдача – от 9 до 19 Лм/ 1 Вт (к примеру, световой поток лампы накаливания 40 Вт может варьироваться от 415 до 460 Лм);
  • номинальное напряжение — 220-230 В и 127 В;
  • частота – 50 Гц;
  • размер цоколя – 14 мм (E14), 27 мм (E27) и 40 мм (E40);
  • ресурс работы или по простому срок службы – при нормальном напряжении около 1000 часов (220В) и 2500 часов (127 В);
  • цоколь – резьбовой, штифтовой одно- и двухконтактный.

Технические характеристики бытовых ламп накаливания:

С параметрами разобрались, теперь поговорим о разновидностях.

Разновидности

На сегодняшний день существует широкий ассортимент лампочек, которые разделяются по следующим признакам:

  • форма колбы (шарообразная, цилиндрическая, трубчатая, шароконическая и т.д.);
  • покрытие колбы (прозрачное, зеркальное, матовое);
  • назначение (общее, местное, кварцевогалогенные);
  • наполнитель колбы (вакуум, аргон, ксенон, криптон, галоген и т.д.).

Рассмотрим фото и характеристики наиболее популярных видов ламп накаливания.

Прозрачные наиболее распространенный вариант. Такие изделия самые дешевые и наименее эффективные, т.к. световой поток рассеивается неравномерно. Недостаток прозрачных колб в том, что свет «бьет» по глазам. Зеркальные колбы более эффективные, т.к. покрытие создает направленный световой поток. Такие изделия пользуются популярностью при освещении витрин и торговых залов.

Матовые делают освещение более мягким и рассеянным, благодаря чему создаются благоприятные условия для работы и отдыха при включенном свете. Изделия местного освещения работают при напряжении 12-24-38 Вольт, что необходимо для создания безопасных условий труда. Такие источники света могут применяться для освещения смотровой ямы при монтаже электропроводки в гараже.

Маркировка

Маркировка ламп накаливания имеет вид: Первая буквенная часть — особенность конструкции и физические свойства изделия (Б — аргоновая биспиральная, В – вакуумная, Г – газополная аргоновая моноспиральная, БК – биспиральная криптоновая, МЛ – в колбе молочного цвета, МТ – матовая колба, О – опаловая колба).

Вторая буквенная часть — назначение изделия (Ж – железнодорожная, СМ – самолетная, КМ – коммутаторная, А – автомобильная, ПЖ – прожекторная). Первая цифирная часть – номинальное напряжение и мощность. Вторая цифирная часть – номер доработки.

К примеру, маркировка Б235 – 245-60 означает, что изделие биспиральное, работает при напряжении 245 В и имеет мощность 60 Вт.

Достоинства

Главное преимущество ламп накаливания заключаются в наименьшей стоимости изделий, по сравнению с конкурентами (светодиодами, галогенными лампами и т.д.). Помимо этого можно выделить еще ряд преимуществ, которые и являются причиной выбора данных источников света:

  • Могут нормально работать при низких температурах, благодаря чему применяются при монтаже уличного освещения.
  • При незначительных скачках напряжения изделие не выходит из строя.
  • Работают даже при очень низком напряжении (только вот интенсивность освещения снизится).
  • Разновидность и мощность изделий имеет широкий диапазон, благодаря чему можно выбрать подходящий под определенные условия эксплуатации продукт.
  • Могут нормально функционировать при повышенной влажности.
  • Подключаются к сети без дополнительного оборудования.
  • Превосходят газозарядные источники света по безопасности. Если разобьется энергосберегающая лампа, придется в срочном порядке провести комплекс мероприятий по проветриванию помещения и химической обработке поверхности.

Недостатки

Основной недостаток ламп накаливания – низкая световая отдача и преобладание красных и желтых цветовых оттенков в спектре. Помимо этого выделяют еще несколько минусов:

  1. Изделие имеет маленький ресурс работы, который сокращается при отклонении номинального напряжения в сети.
  2. Колба весьма хрупкая, поэтому применяют ее только в сочетании с плафоном. Советуем ознакомиться с полезным советом о том, как выкрутить разбитую лампочку.
  3. Не экономят электроэнергию.

Вот мы и рассмотрели технические характеристики ламп накаливания, виды и маркировку. Надеемся, что данная информация была для Вас полезной и понятной!

  • Как устроена и как работает светодиодная лампа
  • Почему взрываются лампочки при включении света и как этого избежать
  • Схемы подключения люминесцентных ламп без дросселя и стартера

  • Источник: https://samelectrik.ru/xarakteristiki-i-vidy-lamp-nakalivaniya.html

    Лампа накаливания: виды, характеристики (преимущества и недостатки)

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Лампа накаливания – это источник искусственного света, который в процессе работы выделяет много тепла. Внутри ее металлическая спираль, чаще всего из тугоплавкого вольфрама. Этот элемент помещен в колбу, которая заполнена инертным газом, реже – вакуумная. Подобное наполнение не дает окисляться металлу. Такие лампы популярны благодаря низкой цене.

    Путь создания

    История этих ламп длинная и тернистая, не один создатель принял участие в ее творении. Разделить процесс создания можно на такие этапы:

    1. Изобретение Лодыгина. Русский ученый придумал, как засветить угольный стержень в стеклянном сосуде без доступа воздуха. Проблема была в том, что нить стала быстро перегорать. Чуть позже именно он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым.
    2. Вклад Томаса Эдисона. Ему удалось создать недорогую и относительно долговечную модель подобной лампы. Он наладил потоковое производство, изготовить лампу можно было в нужных объемах. Почти всю жизнь он совершенствовал лампу, применяя разные материалы для достижения лучшего эффекта.

    Со временем лампы начали наполнять инертными газами, что в разы увеличивало срок эксплуатации.

    С момента появления она не очень сильно изменилась

    Сфера использования

    Не так давно лампы накаливания присутствовали в различных сферах жизни, в быту и на предприятиях. Это обуславливается простой их монтажа, эксплуатации и обслуживания. Используются в таких сферах:

    • Общего предназначения для внутреннего и наружного освещения в частных домах, квартирах, офисах.
    • Местного применения – для подсветки рабочих мест.
    • Также есть специальные автомобильные лампы накаливания.
    • Устанавливаются в поездах, на судах, и в самолетах.
    • Миниатюрные ЛН применяются в фонариках, шкалах приборов.
    • Сверхминиатюрные в отдельных медприборах, пультах управления.
    • Также есть коммутационные, маячные, кинопроекционные.

    Важно! Во многих сферах сегодня используются экономичные лампы, но все же потребительский интерес применения ЛН не снижается.

    Характеристики

    Лампы накала обладают такими характеристиками:

    1. Разлет мощностей. Зависит от сферы использования, так для бытовых целей применяются лампы от 25 до 150 Ватт, для других – до 1000 Вт.
    2. Нить накаливается до 2000–2800 градусов.
    3. Напряжение – 220–330 В.
    4. Световая отдача – 9–19 Лм/1Вт.
    5. Размеры цоколя – Е 14, Е 27 и Е 40, что соответствует 14, 27 и 40 мм. Тип цоколя – резьбовой и штифтовой. Последний может быть одно- или двухконтактным.
    6. Ресурс функционирования – 1000 часов при оптимальных условиях.
    7. Выделяют в процессе горения много тепла, имеют чувствительность к частым выключениям.
    8. По цене они самые доступные из предложенных в магазинах ламп.
    9. Средний вес – 15 г.

    Характеристики ламп разной мощности

    Принцип действия

    Суть работы всех ЛН в использовании принципа нагревания вещества при прохождении сквозь него тока. В этом случае повышается температура нити накала после замыкания электрической цепи. Как результат запускается эффект электромагнитного теплового излучения. Чтобы оно стало видимым для человека, температура нагревания должна превышать 570 ⁰C – это начало красного свечения.

    Внутри лампы нить накаливания разогревается до 2000–2800 ⁰С. При разогревании до такой температуры на воздухе вольфрам превращается в оксид – на нем образуется белый налет, поэтому внутрь колбы закачиваются нейтральные газы.

    На заре развития данной технологи освещения в лампочке создавался вакуум, сейчас это практикуют только для изделий минимальной мощности.

    При закручивании в патрон цоколя лампы и замыкании цепи запускается процесс накаливания нити, и она дает свет.

    Конструкция

    Конструкция ламп накаливания

    Устройство всех ЛН схоже, в них содержаться:

    1. Рабочая часть – нить из вольфрамовой проволоки, свернутая в спираль. Удельное сопротивление этого металла в 3 раза больше, чем у меди. Вольфрам используется, потому что он тугоплавкий и можно максимально уменьшить сечение нити. За счет этого повышается электрическое сопротивление. Питание спираль получает от электродов.
    2. Спираль удерживают элементы из молибдена. Он также тугоплавкий, имеет низкий коэффициент теплового расширения.
    3. Колба из стекла. Внутри ее инертный газ, что не дает сгореть нити накала. Именно поэтому такие лампы не вакуумные, именно газ создает давление внутри колбы.
    4. Электроды соединяются с контактными элементами цоколя с помощью медных проводников.
    5. Цоколь. Такой элемент есть во всех рассматриваемых лампочках, за исключением специальных автомобильных. Резьба на цоколе и его размер могут быть различными.

    Цоколь

    Самые привычные для нас лампочки с резьбовым цоколем, размеры их стандартизированы. Для моделей, что используются в бытовых условиях, востребованы Е 14, Е 27 и Е 40. Реже используются для таких источников света без резьбы, но они распространены в автомобильном деле.

    Интересно! В Америке и Канаде используются другие стандарты цоколей по причине иного напряжения в сети. Для них привычные размеры резьбы в мм: 12, 17, 26 и 39. При отражении размера цоколя на лампочке перед цифрами стоит так же как и у нас литера Е.

    Цоколи ламп накаливания

    Коэффициент полезного действия и долговечность

    Существенные недостатки таких ламп – это небольшой срок эксплуатации и низкий коэффициент полезного действия. Под КПД подразумевается соотношение мощности и заметного человеку излучения.

    Как помним, нить разогревается до 2700 К, в этом случае ее КПД около 5%. Вся остальная энергия, которая, кстати, в полном объеме превращается в излучение, припадает на инфракрасный спектр, который невидим для человека.

    Мы воспринимаем его как тепло.

    Теоретические повысить КПД до 20% можно, для этого следует увеличить температуру нити накала до 3400 К, получаемый свет в этом случае будет в 2 раза ярче, правда, срок эксплуатации уменьшается на 95%.

    Если мощность снижать, то период эксплуатации ламп накаливания может увеличиваться в 5 и более раз. Уменьшение напряжения при этом снижает КПД, но использовать лампочку получиться в 1000 раз дольше. Этот эффект используется при создании надежного дежурного освещения. Конечно, это возможно, только если нет критических требований к освещенности.

    Процесс перегорания лампы накаливания

    Виды ламп и их функциональное назначение

    Существует много ламп накаливания, классификация их происходит по функциональному назначению и конструкционным особенностям.

    Общего, местного предназначения

    Вплоть до 1970 года их называли нормально-осветительными. Эта группа является самой массовой среди обычных ЛН. Ранее успешно использовались как для общего, так и для декоративного освещения дома, в офисах, других учреждениях. На данный момент во многих странах, в том числе в России, их выпуск ограничивается.

    Что касается лампочек местного назначения, то они по конструкции такие же, как и общего, но рассчитаны они на пониженное рабочее напряжение. Использоваться могут в ручных переносных светильниках, для освещения станков, верстаков и т. д.

    Лампа общего назначения

    Декоративные

    Основная их особенность – это фигурная колба, размеры ее могут быть очень разными, также как и расположение внутри нити накаливания. Подобные модели сегодня очень востребованы, но выполняют не так роль освещения, как декора, в особенности в винтажных или ретро дизайн-проектах. Внешний вид подобной лампы очень оригинален.

    Варианты исполнения декоративных ламп

    Иллюминационные

    Колба у них окрашена в разные цвета, в зависимости от целевого использования. Удобны для оснащения иллюминационных установок.

    Краска в основном наносится на колбу внутри, для этого применяются неорганические пигменты. Значительно реже такие лампы красят снаружи. Мощность их небольшая, варьируется в пределах 10–25 Вт.

    Необходимый эффект они дают только первое время, далее цвет их меняется, теряет яркость.

    Иллюминационная лампа может быть разной мощности

    Сигнальные

    Применялись в разных светосигнальных приборах. На данный момент из этой сферы их вытесняют светодиодные лампы.

    Вариант исполнения сигнальной лампы

    Зеркальные

    Колба такой лампы имеет специфическую форму, внутри она покрыта тонким слоем алюминия. За счет этого создается зеркальный эффект, также есть прозрачная часть.

    Основная задача таких ламп – распределение светового потока с целью сосредоточения в пределах определенной зоны. Удобно их использовать в витринах магазинов, в торговых залах.

    Именно такие лампы используются для обогрева новорожденных птенцов и других животных.

    Зеркальная лампа накаливания

    Транспортные

    Эта группа очень обширная, используется в разных транспортных средствах, для фар или другой подсветки. Востребованы для:

    • Автомобилей.
    • Мотоциклов.
    • Тракторов.
    • Самолетов и вертолетов.
    • Речных и морских судов.

    Такие лампы имеют ряд особенностей, среди них:

    1. Высокая прочность.
    2. Стойкость к воздействию вибрации.
    3. Специальные цоколи, за счет чего удается быстро менять вышедшую из строя лампу.
    4. Они рассчитаны на питание от электрической сети ТС.

    Автомобильные лампы накаливания

    Двухнитевые

    Это подтип специальной лампы накаливания, которые используются в:

    • Автомобилях. Так, лампы для фар могут иметь 2 нити накала. Одна из них идет на ближний свет, вторая – на дальний. Аналогичная ситуация и для задних фонарей, только тут отдельные нити для габаритов и для стоп-сигналов.
    • Самолетах. В отдельных моделях в посадочно-рулежной фаре.
    • Ж/д светофорах. Тут двухнитевые лампы – это элемент безопасности и подстраховки, если перегорит одна, то вторая сможет продолжать подавать сигнал.

    Важно! Есть и другие варианты ламп, например, имеющие специальный спектр излучения, нагревательные, проекционные и другие. Но сегодня они активно вытесняются другими типами лампочек.Двухнитевая автомобильная лампа накаливания

    Преимущества и недостатки

    Самые популярные в мире лампы имеют как преимущества, так и много недостатков, особенно с развитием новых технологий освещения. Начать стоит с достоинств, конкретней:

    • Доступная цена. Это самый бюджетный вариант на данный момент. Правда, это касается только стоимости, но не счетов за электроэнергию.
    • Компактные размеры.
    • Практически не страдают от перепадов напряжения в сети.
    • Не требуется время для разогрева.
    • При функционировании на переменном токе мерцания невидимо.
    • Можно использовать электронные диммеры для контроля и экономии потребления электроэнергии.
    • Спектр отлично воспринимается человеческим глазом, тип его непрерывный.
    • Индекс цветопередачи на высоком уровне.
    • Можно использовать в любом температурном режиме, независимо от разновидности.
    • Большой разлет вольтажа, от долей до сотен Вольта.
    • Не требуют специальной утилизации, так как не содержат внутри токсических компонентов. То есть не несут вред людям и другим живым существам.
    • Не нужна дополнительная пускорегулирующая аппаратура, что в сравнении с современными источниками света большой плюс.
    • Во время работы не гудят и не создают радиопомех.
    • Нечувствительность к полярности – она все равно будет работать.
    • Создают минимальный уровень излучения УФ лучей, если сравнивать с другими современными лампочками.

    Основные плюсы и минусы

    Недостатки:

    1. Низкая световая отдача и непродолжительный период эксплуатации – это самые большие минуса лампочек накала.
    2. Зависимость качества световой отдачи от напряжения.
    3. Выработка огромного количества тепла.
    4. Потребляют много электроэнергии.
    5. Пожароопасность. В зависимости от мощности лампочки, поверхность вокруг нее нагревается вплоть до +330 ⁰C.
    6. Есть риск взрыва лампы, что приведет к травмированию.
    7. Хрупкость.

    Вывод

    Современные источники света активно вытесняют лампы накаливания их схем использования в быту и в других сферах. Их производство сокращается, но все равно традиционные лампы остаются популярными среди многих потребителей.

    Обзор характеристик ламп накаливания – Электро Помощь

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания – Электро Помощь

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания – Электро Помощь

    Обзор характеристик ламп накаливания

    > Лампы электрические > Лампы накаливания: технические характеристики

    Несмотря на развитие энергосберегающей техники, лампы накаливания до сих пор держат лидерство на рынке осветительных приборов.

    Как выглядит лампа накаливания

    Принцип действия

    Обзор характеристик ламп накаливания. Основные характеристики ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания. Основные характеристики ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания. Основные характеристики ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Несмотря на развитие энергосберегающей техники, лампы накаливания до сих пор держат лидерство на рынке осветительных приборов.

    Как выглядит лампа накаливания

    Принцип действия

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания
    Обзор характеристик ламп накаливания

    Вы здесь: Легендарные лампочки Ильича можно назвать классикой жанра, «динозаврами» источников освещения, т.к. патент на их создание был принят в далеком 1879 году. Далее мы рассмотрим основные технические характеристики ламп накаливания, виды, а также плюсы и минусы применения в быту.

    Устройство лампы накаливания включает в себя стеклянную колбу, в которой находиться вольфрамовая нить и инертный газ (ксенон, криптон либо аргон). Нить установлена на специальных опорах и электродах, через которые проходит электрический ток (наглядно вы можете увидеть конструкцию на картинке выше).

    При вкручивании цоколя в патрон, электричество проходит к вольфрамовой нити, которая накаляется и излучает свет. В этом и заключается принцип действия лампочки.

    Характеристика

    Основные технические характеристики лампы накаливания:

    • диапазон мощностей — от 25 до 150 Вт (для бытового применения) до 1000 Вт;
    • температура накала вольфрамовой нити в пределах 3000 градусов;
    • световая отдача – от 9 до 19 Лм/ 1 Вт (к примеру, световой поток лампы накаливания 40 Вт может варьироваться от 415 до 460 Лм);
    • номинальное напряжение — 220-230 В и 127 В;
    • частота – 50 Гц;
    • размер цоколя – 14 мм (E14), 27 мм (E27) и 40 мм (E40);
    • ресурс работы или по простому срок службы – при нормальном напряжении около 1000 часов (220В) и 2500 часов (127 В);
    • цоколь – резьбовой, штифтовой одно- и двухконтактный.

    Технические характеристики бытовых ламп накаливания:

    С параметрами разобрались, теперь поговорим о разновидностях.

    Разновидности

    На сегодняшний день существует широкий ассортимент лампочек, которые разделяются по следующим признакам:

    • форма колбы (шарообразная, цилиндрическая, трубчатая, шароконическая и т.д.);
    • покрытие колбы (прозрачное, зеркальное, матовое);
    • назначение (общее, местное, кварцевогалогенные);
    • наполнитель колбы (вакуум, аргон, ксенон, криптон, галоген и т.д.).

    Рассмотрим фото и характеристики наиболее популярных видов ламп накаливания.

    Прозрачные наиболее распространенный вариант. Такие изделия самые дешевые и наименее эффективные, т.к. световой поток рассеивается неравномерно. Недостаток прозрачных колб в том, что свет «бьет» по глазам. Зеркальные колбы более эффективные, т.к. покрытие создает направленный световой поток. Такие изделия пользуются популярностью при освещении витрин и торговых залов.

    Матовые делают освещение более мягким и рассеянным, благодаря чему создаются благоприятные условия для работы и отдыха при включенном свете. Изделия местного освещения работают при напряжении 12-24-38 Вольт, что необходимо для создания безопасных условий труда. Такие источники света могут применяться для освещения смотровой ямы при монтаже электропроводки в гараже.

    Маркировка

    Маркировка ламп накаливания имеет вид: Первая буквенная часть — особенность конструкции и физические свойства изделия (Б — аргоновая биспиральная, В – вакуумная, Г – газополная аргоновая моноспиральная, БК – биспиральная криптоновая, МЛ – в колбе молочного цвета, МТ – матовая колба, О – опаловая колба).

    Вторая буквенная часть — назначение изделия (Ж – железнодорожная, СМ – самолетная, КМ – коммутаторная, А – автомобильная, ПЖ – прожекторная). Первая цифирная часть – номинальное напряжение и мощность. Вторая цифирная часть – номер доработки.

    К примеру, маркировка Б235 – 245-60 означает, что изделие биспиральное, работает при напряжении 245 В и имеет мощность 60 Вт.

    Достоинства

    Главное преимущество ламп накаливания заключаются в наименьшей стоимости изделий, по сравнению с конкурентами (светодиодами, галогенными лампами и т.д.). Помимо этого можно выделить еще ряд преимуществ, которые и являются причиной выбора данных источников света:

    • Могут нормально работать при низких температурах, благодаря чему применяются при монтаже уличного освещения.
    • При незначительных скачках напряжения изделие не выходит из строя.
    • Работают даже при очень низком напряжении (только вот интенсивность освещения снизится).
    • Разновидность и мощность изделий имеет широкий диапазон, благодаря чему можно выбрать подходящий под определенные условия эксплуатации продукт.
    • Могут нормально функционировать при повышенной влажности.
    • Подключаются к сети без дополнительного оборудования.
    • Превосходят газозарядные источники света по безопасности. Если разобьется энергосберегающая лампа, придется в срочном порядке провести комплекс мероприятий по проветриванию помещения и химической обработке поверхности.

    Недостатки

    Основной недостаток ламп накаливания – низкая световая отдача и преобладание красных и желтых цветовых оттенков в спектре. Помимо этого выделяют еще несколько минусов:

    1. Изделие имеет маленький ресурс работы, который сокращается при отклонении номинального напряжения в сети.
    2. Колба весьма хрупкая, поэтому применяют ее только в сочетании с плафоном. Советуем ознакомиться с полезным советом о том, как выкрутить разбитую лампочку.
    3. Не экономят электроэнергию.

    Вот мы и рассмотрели технические характеристики ламп накаливания, виды и маркировку. Надеемся, что данная информация была для Вас полезной и понятной!

    • Как устроена и как работает светодиодная лампа
  • Почему взрываются лампочки при включении света и как этого избежать
  • Схемы подключения люминесцентных ламп без дросселя и стартера

  • Источник: https://samelectrik.ru/xarakteristiki-i-vidy-lamp-nakalivaniya.html

    Лампа накаливания: виды, характеристики (преимущества и недостатки)

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Лампа накаливания – это источник искусственного света, который в процессе работы выделяет много тепла. Внутри ее металлическая спираль, чаще всего из тугоплавкого вольфрама. Этот элемент помещен в колбу, которая заполнена инертным газом, реже – вакуумная. Подобное наполнение не дает окисляться металлу. Такие лампы популярны благодаря низкой цене.

    Путь создания

    История этих ламп длинная и тернистая, не один создатель принял участие в ее творении. Разделить процесс создания можно на такие этапы:

    1. Изобретение Лодыгина. Русский ученый придумал, как засветить угольный стержень в стеклянном сосуде без доступа воздуха. Проблема была в том, что нить стала быстро перегорать. Чуть позже именно он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым.
    2. Вклад Томаса Эдисона. Ему удалось создать недорогую и относительно долговечную модель подобной лампы. Он наладил потоковое производство, изготовить лампу можно было в нужных объемах. Почти всю жизнь он совершенствовал лампу, применяя разные материалы для достижения лучшего эффекта.

    Со временем лампы начали наполнять инертными газами, что в разы увеличивало срок эксплуатации.

    С момента появления она не очень сильно изменилась

    Сфера использования

    Не так давно лампы накаливания присутствовали в различных сферах жизни, в быту и на предприятиях. Это обуславливается простой их монтажа, эксплуатации и обслуживания. Используются в таких сферах:

    • Общего предназначения для внутреннего и наружного освещения в частных домах, квартирах, офисах.
    • Местного применения – для подсветки рабочих мест.
    • Также есть специальные автомобильные лампы накаливания.
    • Устанавливаются в поездах, на судах, и в самолетах.
    • Миниатюрные ЛН применяются в фонариках, шкалах приборов.
    • Сверхминиатюрные в отдельных медприборах, пультах управления.
    • Также есть коммутационные, маячные, кинопроекционные.

    Важно! Во многих сферах сегодня используются экономичные лампы, но все же потребительский интерес применения ЛН не снижается.

    Характеристики

    Лампы накала обладают такими характеристиками:

    1. Разлет мощностей. Зависит от сферы использования, так для бытовых целей применяются лампы от 25 до 150 Ватт, для других – до 1000 Вт.
    2. Нить накаливается до 2000–2800 градусов.
    3. Напряжение – 220–330 В.
    4. Световая отдача – 9–19 Лм/1Вт.
    5. Размеры цоколя – Е 14, Е 27 и Е 40, что соответствует 14, 27 и 40 мм. Тип цоколя – резьбовой и штифтовой. Последний может быть одно- или двухконтактным.
    6. Ресурс функционирования – 1000 часов при оптимальных условиях.
    7. Выделяют в процессе горения много тепла, имеют чувствительность к частым выключениям.
    8. По цене они самые доступные из предложенных в магазинах ламп.
    9. Средний вес – 15 г.

    Характеристики ламп разной мощности

    Принцип действия

    Суть работы всех ЛН в использовании принципа нагревания вещества при прохождении сквозь него тока. В этом случае повышается температура нити накала после замыкания электрической цепи. Как результат запускается эффект электромагнитного теплового излучения. Чтобы оно стало видимым для человека, температура нагревания должна превышать 570 ⁰C – это начало красного свечения.

    Внутри лампы нить накаливания разогревается до 2000–2800 ⁰С. При разогревании до такой температуры на воздухе вольфрам превращается в оксид – на нем образуется белый налет, поэтому внутрь колбы закачиваются нейтральные газы.

    На заре развития данной технологи освещения в лампочке создавался вакуум, сейчас это практикуют только для изделий минимальной мощности.

    При закручивании в патрон цоколя лампы и замыкании цепи запускается процесс накаливания нити, и она дает свет.

    Конструкция

    Конструкция ламп накаливания

    Устройство всех ЛН схоже, в них содержаться:

    1. Рабочая часть – нить из вольфрамовой проволоки, свернутая в спираль. Удельное сопротивление этого металла в 3 раза больше, чем у меди. Вольфрам используется, потому что он тугоплавкий и можно максимально уменьшить сечение нити. За счет этого повышается электрическое сопротивление. Питание спираль получает от электродов.
    2. Спираль удерживают элементы из молибдена. Он также тугоплавкий, имеет низкий коэффициент теплового расширения.
    3. Колба из стекла. Внутри ее инертный газ, что не дает сгореть нити накала. Именно поэтому такие лампы не вакуумные, именно газ создает давление внутри колбы.
    4. Электроды соединяются с контактными элементами цоколя с помощью медных проводников.
    5. Цоколь. Такой элемент есть во всех рассматриваемых лампочках, за исключением специальных автомобильных. Резьба на цоколе и его размер могут быть различными.

    Цоколь

    Самые привычные для нас лампочки с резьбовым цоколем, размеры их стандартизированы. Для моделей, что используются в бытовых условиях, востребованы Е 14, Е 27 и Е 40. Реже используются для таких источников света без резьбы, но они распространены в автомобильном деле.

    Интересно! В Америке и Канаде используются другие стандарты цоколей по причине иного напряжения в сети. Для них привычные размеры резьбы в мм: 12, 17, 26 и 39. При отражении размера цоколя на лампочке перед цифрами стоит так же как и у нас литера Е.

    Цоколи ламп накаливания

    Коэффициент полезного действия и долговечность

    Существенные недостатки таких ламп – это небольшой срок эксплуатации и низкий коэффициент полезного действия. Под КПД подразумевается соотношение мощности и заметного человеку излучения.

    Как помним, нить разогревается до 2700 К, в этом случае ее КПД около 5%. Вся остальная энергия, которая, кстати, в полном объеме превращается в излучение, припадает на инфракрасный спектр, который невидим для человека.

    Мы воспринимаем его как тепло.

    Теоретические повысить КПД до 20% можно, для этого следует увеличить температуру нити накала до 3400 К, получаемый свет в этом случае будет в 2 раза ярче, правда, срок эксплуатации уменьшается на 95%.

    Если мощность снижать, то период эксплуатации ламп накаливания может увеличиваться в 5 и более раз. Уменьшение напряжения при этом снижает КПД, но использовать лампочку получиться в 1000 раз дольше. Этот эффект используется при создании надежного дежурного освещения. Конечно, это возможно, только если нет критических требований к освещенности.

    Процесс перегорания лампы накаливания

    Виды ламп и их функциональное назначение

    Существует много ламп накаливания, классификация их происходит по функциональному назначению и конструкционным особенностям.

    Общего, местного предназначения

    Вплоть до 1970 года их называли нормально-осветительными. Эта группа является самой массовой среди обычных ЛН. Ранее успешно использовались как для общего, так и для декоративного освещения дома, в офисах, других учреждениях. На данный момент во многих странах, в том числе в России, их выпуск ограничивается.

    Что касается лампочек местного назначения, то они по конструкции такие же, как и общего, но рассчитаны они на пониженное рабочее напряжение. Использоваться могут в ручных переносных светильниках, для освещения станков, верстаков и т. д.

    Лампа общего назначения

    Декоративные

    Основная их особенность – это фигурная колба, размеры ее могут быть очень разными, также как и расположение внутри нити накаливания. Подобные модели сегодня очень востребованы, но выполняют не так роль освещения, как декора, в особенности в винтажных или ретро дизайн-проектах. Внешний вид подобной лампы очень оригинален.

    Варианты исполнения декоративных ламп

    Иллюминационные

    Колба у них окрашена в разные цвета, в зависимости от целевого использования. Удобны для оснащения иллюминационных установок.

    Краска в основном наносится на колбу внутри, для этого применяются неорганические пигменты. Значительно реже такие лампы красят снаружи. Мощность их небольшая, варьируется в пределах 10–25 Вт.

    Необходимый эффект они дают только первое время, далее цвет их меняется, теряет яркость.

    Иллюминационная лампа может быть разной мощности

    Сигнальные

    Применялись в разных светосигнальных приборах. На данный момент из этой сферы их вытесняют светодиодные лампы.

    Вариант исполнения сигнальной лампы

    Зеркальные

    Колба такой лампы имеет специфическую форму, внутри она покрыта тонким слоем алюминия. За счет этого создается зеркальный эффект, также есть прозрачная часть.

    Основная задача таких ламп – распределение светового потока с целью сосредоточения в пределах определенной зоны. Удобно их использовать в витринах магазинов, в торговых залах.

    Именно такие лампы используются для обогрева новорожденных птенцов и других животных.

    Зеркальная лампа накаливания

    Транспортные

    Эта группа очень обширная, используется в разных транспортных средствах, для фар или другой подсветки. Востребованы для:

    • Автомобилей.
    • Мотоциклов.
    • Тракторов.
    • Самолетов и вертолетов.
    • Речных и морских судов.

    Такие лампы имеют ряд особенностей, среди них:

    1. Высокая прочность.
    2. Стойкость к воздействию вибрации.
    3. Специальные цоколи, за счет чего удается быстро менять вышедшую из строя лампу.
    4. Они рассчитаны на питание от электрической сети ТС.

    Автомобильные лампы накаливания

    Двухнитевые

    Это подтип специальной лампы накаливания, которые используются в:

    • Автомобилях. Так, лампы для фар могут иметь 2 нити накала. Одна из них идет на ближний свет, вторая – на дальний. Аналогичная ситуация и для задних фонарей, только тут отдельные нити для габаритов и для стоп-сигналов.
    • Самолетах. В отдельных моделях в посадочно-рулежной фаре.
    • Ж/д светофорах. Тут двухнитевые лампы – это элемент безопасности и подстраховки, если перегорит одна, то вторая сможет продолжать подавать сигнал.

    Важно! Есть и другие варианты ламп, например, имеющие специальный спектр излучения, нагревательные, проекционные и другие. Но сегодня они активно вытесняются другими типами лампочек.Двухнитевая автомобильная лампа накаливания

    Преимущества и недостатки

    Самые популярные в мире лампы имеют как преимущества, так и много недостатков, особенно с развитием новых технологий освещения. Начать стоит с достоинств, конкретней:

    • Доступная цена. Это самый бюджетный вариант на данный момент. Правда, это касается только стоимости, но не счетов за электроэнергию.
    • Компактные размеры.
    • Практически не страдают от перепадов напряжения в сети.
    • Не требуется время для разогрева.
    • При функционировании на переменном токе мерцания невидимо.
    • Можно использовать электронные диммеры для контроля и экономии потребления электроэнергии.
    • Спектр отлично воспринимается человеческим глазом, тип его непрерывный.
    • Индекс цветопередачи на высоком уровне.
    • Можно использовать в любом температурном режиме, независимо от разновидности.
    • Большой разлет вольтажа, от долей до сотен Вольта.
    • Не требуют специальной утилизации, так как не содержат внутри токсических компонентов. То есть не несут вред людям и другим живым существам.
    • Не нужна дополнительная пускорегулирующая аппаратура, что в сравнении с современными источниками света большой плюс.
    • Во время работы не гудят и не создают радиопомех.
    • Нечувствительность к полярности – она все равно будет работать.
    • Создают минимальный уровень излучения УФ лучей, если сравнивать с другими современными лампочками.

    Основные плюсы и минусы

    Недостатки:

    1. Низкая световая отдача и непродолжительный период эксплуатации – это самые большие минуса лампочек накала.
    2. Зависимость качества световой отдачи от напряжения.
    3. Выработка огромного количества тепла.
    4. Потребляют много электроэнергии.
    5. Пожароопасность. В зависимости от мощности лампочки, поверхность вокруг нее нагревается вплоть до +330 ⁰C.
    6. Есть риск взрыва лампы, что приведет к травмированию.
    7. Хрупкость.

    Вывод

    Современные источники света активно вытесняют лампы накаливания их схем использования в быту и в других сферах. Их производство сокращается, но все равно традиционные лампы остаются популярными среди многих потребителей.

    Источник: https://LampaExpert.ru/vidy-i-tipy-lamp/nakalivaniya/nakalivaniya-i-eyo-osobennosti

    Обзор характеристик ламп накаливания – Электро Помощь

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания – Электро Помощь

    Обзор характеристик ламп накаливания

    > Лампы электрические > Лампы накаливания: технические характеристики

    Несмотря на развитие энергосберегающей техники, лампы накаливания до сих пор держат лидерство на рынке осветительных приборов.

    Как выглядит лампа накаливания

    Принцип действия

    Принцип действия

    Действие лампы заключается в существенном нагревании электрическим током нити накала. Чтобы твердое тело начало светиться красным излучением, его температуру надо увеличить до 5700С. Оно становится комфортным для глаз при 4-5 кратном увеличении температуры.

    Из всех металлов самым тугоплавким является вольфрам (34000С), поэтому в качестве нити накала применяют проволоку из него. Для увеличения площади излучения ее свертывают в спираль, которая в лампе накаливания нагревается до 2000-28000С. При этом цветовая температура составляет 2000-3000К, создавая желтоватый спектр. Он более энергозатратный и тусклый, чем дневной, но комфортный для глаз.

    Еще в школьном учебнике приводится эксперимент с увеличением свечения лампы в зависимости от силы электрического тока. По мере его роста происходит выброс излучения и тепла.

    В воздушной среде вольфрамовая нить быстро окисляется и разрушается под действием высокой температуры. Раньше в стеклянной колбе создавали вакуум, а сейчас чаще всего применяют инертный газ: азот, аргон, криптон. При этом сила свечения увеличивается. Кроме того, давление газа препятствует испарению вольфрама от температуры свечения.

    Строение

    Строение

    Плавное включение ламп накаливания 220В

    Несмотря на видимую простоту изготовления, лампа состоит из 11 элементов. При этом в конструкции применяются 7 различных металлов. Важнейшим элементом является нить накала.

    Она может быть разных видов: круглой, иметь форму одной или нескольких лент. В связи с разнообразием элементов, где световая энергия получается из электрической, их принято называть телами накала.

    Колбы в большинстве случаев бывают круглыми или грушевидными, но могут быть других форм.

    Виды ламп накаливания

    На рисунке ниже изображена конструкция лампы. Внутри располагаются электроды (6), спираль (2) (вольфрам) и крючки (3) (молибден).

    Цоколи (9) из оцинкованной стали изготавливают в основном резьбовыми еще со времен Эдисона. Диаметры их могут различаться: Е14, Е27, Е40 – по величине наружного диаметра.

    Цоколь также соединяют с патроном посредством штырьков или штифтов. Его тип определяется по маркировке, выбитой на наружной поверхности.

    Устройство лампы накаливания

    Параметры

    Параметры

    • электрические;
    • технические (интенсивность и спектральный состав светового потока);
    • эксплуатационные (условия применения, размеры, отдача света, срок эксплуатации).

    Автоматический диммер для ламп накаливания

    Основные характеристики наносятся в виде маркировки.

    В их число входит мощность, по которой выбирают лампу (60 Вт – наиболее востребованы). Здесь более важна световая характеристика. В таблице приведены характеристики бытовых ламп, из которых следует, что световая энергия от одной лампы интенсивней, чем от нескольких, с той же суммарной мощностью.

    При этом она обходится дешевле.

    Характеристики ламп

    Мощность, Вт51525406075100
    Отдача света, Лм/Вт488.810.411.812.513.8

    Световая энергия расходуется больше на лампах меньшей мощности. Поэтому сэкономить электроэнергию таким образом не получится.

    Технические характеристики

    Технические характеристики

    Световая энергия от мощности лампы накаливания зависит нелинейно. Отдача света растет с ее повышением, а после 75 Вт начинает снижаться.

    Силовой кабель ВВГ: технические характеристики и особенности применения

    Преимуществом ламп накаливания является равномерность освещения. Сила света у них практически одна и та же во все стороны.

    Пульсирование света негативно сказывается на утомляемости глаз. Нормальным считается коэффициент пульсации не более 10 % во время занятий мелкой работой. У ламп накаливания он не превышает 4 %, и худший показатель наблюдается у лампы на 40 Вт.

    Лампы накаливания нагреваются больше всех остальных. По расходу мощности она больше является обогревателем помещения, а не прибором освещения. Отдача света происходит всего на 5-15 %. С целью экономии электроэнергии использование ламп накаливания на 100 Вт и более запрещено. Лампа на 60 Вт греется не очень сильно, а освещения бывает достаточно на одну комнату.

    Если оценивать спектр излучения, то по сравнению с дневным светом в лампах накаливания недостаточно синего света и избыток красного. Но он считается приемлемым, поскольку меньше утомляет глаза по сравнению с лампами дневного света.

    Эксплуатационные параметры

    Эксплуатационные параметры

    Для ламп важны условия, где они применяются. Их можно эксплуатировать в температурном интервале от -600С до +500С, влажности не более 98 % при 200С и давлении не менее 0,75∙105 Па. Для них не нужны дополнительные устройства за исключением диммеров, которым плавно регулируется отдача света. Лампы дешевы и не требуют никакой квалификации при замене.

    К недостаткам относятся: самая низкая надежность, сильный нагрев и низкий КПД.

    Виды ламп накаливания

    Виды ламп накаливания

    Хотя энергосберегающие источники света обладают лучшими показателями, лампы накаливания остаются на первом месте. Особенно это относится к применению в быту.

    Лампы общего назначения (ЛОН)

    Лампы общего назначения (ЛОН)

    ЛОН широко применяются, несмотря на то, что только 5 % энергии остается на освещение, а остальная – выделяется в виде тепла. ЛОН предназначены для бытовых нужд, предприятий, административных зданий и внешних светильников. Они подразделяются на стабильное напряжение 220 В и повышенное – до 250 В. Продолжительность горения у ламп небольшая и составляет около 1000 часов.

    Первой буквой маркировки обозначается основная особенность, например, В – вакуумная, Б – биспиральная, Г – моноспиральная.

    Примеры:

    • Г 235-245-60-П (моноспиральная, диапазон напряжения 235-245 В, мощность 60 Вт, для подсобных помещений);
    • В 230-240-60 (вакуумная, на 230-240 В, 60 Вт).

    Прожекторные лампы

    Прожекторные лампы

    Лампы имеют значительную мощность. Ограничение по верхнему пределу 100 Вт к ним не относится.

    Лампы служат для направленного освещения на дальние расстояния: для прожекторов общего назначения, кинопроекционные и маячные. Тело накала у них имеет компактное расположение, чтобы улучшить фокусировку.

    Она обеспечивается также специальной конструкцией цоколей или за счет наличия дополнительных линз.

    Как выглядят прожекторные лампы

    Зеркальные лампы

    Зеркальные лампы

    Особенностью является специальная конструкция колбы и наличие светоотражающего экрана из алюминия. Чтобы придать свету мягкость и уменьшить контрастность, светопроводящий участок сделан матовым.

    Светораспределение бывает концентрированным (ЗК), средним (ЗС) и широким (ЗШ). Состав стекла некоторых зеркальных ламп меняют, добавляя в него окись неодима.

    Это делает их ярче и сдвигает цветовую температуру в сторону белого света.

    Как выглядит зеркальная лампа

    Лампы применяются для освещения сцен, витрин, промышленных комплексов, медицинских кабинетов и многого другого.

    Галогенные лампы

    Галогенные лампы

    Особенностью лампы является наличие в колбе галогенных соединений. При взаимодействии с ними испарившиеся молекулы вольфрама осаждаются обратно на спираль, что позволяет создавать повышенную температуру ее нагрева и в 2 раза увеличивать срок службы ламп.

    Галогенная лампа со штырьковым цоколем

    Выбирая лампу, нужно знать ее особенности, обычно указанные на маркировке, а также цель применения.

    Как включать лампы накаливания

    Как включать лампы накаливания

    Несмотря на то, что для ламп накаливания не требуются никакие пусковые устройства, есть правила их подключения, которые следует выполнять. Прежде всего, к цоколю подключается нулевой провод, а через выключатель проходит фазный. При выполнении этих правил случайное прикосновение к цоколю не вызовет удара током.

    Чтобы подать напряжение на все лампы с помощью одного выключателя, их следует подключить параллельно.

    Схемы подключения ламп

    В схемах подключение светильников производится параллельно. Обычно в помещение делается общий с розетками ввод, но выключатель связан только с лампами. Источники могут переключаться одновременно (рис.

    в) или раздельно (рис. б). В люстрах лампы могут объединяться в группы от одного переключателя. На рис.

    г показана схема ее работы, где 3 положения переключателя обеспечивают все схемы возможных состояний двух ламп.

    Для длинных коридоров применяют 2 проходных выключателя, через которые можно независимо работать с лампой из разных мест (рис. д). Особенно это удобно для переключений наружных светильников из дома. При нажатии на один из них одна или несколько ламп загораются или гаснут. Для такой схемы требуется большее количество проводов.

    Способы совершенствования ламп

    Способы совершенствования ламп

    Лампы накаливания развиваются в тех же направлениях, что и остальные источники света: повышение КПД, снижение энергозатрат и безопасное применение. Для этого подбирается определенная газовая среда, применяются галогенные и квацево-галогенные лампы, улучшаются технические характеристики. Многих вполне устраивает мягкий и теплый свет лампы накаливания.

    Применение углеродных нанотрубок в качестве тела накаливания позволило в 2 раза увеличить светоотдачу по сравнению с вольфрамом. Стабильные параметры ламп сохраняются в течение 3000 часов. Пониженное напряжение питания делает ее более безопасной.

    Как увеличить срок службы

    Как увеличить срок службы

    Причины быстрого перегорания ламп следующие:

    • нестабильность источника питания;
    • механические сотрясения;
    • температура воздуха;
    • нарушение соединений в проводке.

    С течением времени нить накала испаряется, сопротивление лампы увеличивается, и она перегорает. Кроме того, сопротивление обычной холодной и горячей лампы на 60-100 Вт меняется в 10 раз.

    Сопротивление холодной спирали в лампе на 60 Вт составляет 61,5 Ом, а горячей – 815 Ом. Чем ярче свет и чаще включение, тем процесс происходит интенсивней. При этом опасность выхода из строя возрастает к концу периода службы.

    В связи с этим требуется подобрать подходящее напряжение для нормальной светоотдачи и достаточного срока эксплуатации.

    Способы обеспечения долговечности ламп накаливания:

    1. При покупке выбрать подходящий диапазон напряжений.
    2. Переноски перемещаются в выключенном состоянии, поскольку малейшее сотрясение приводит к перегоранию работающей лампы.
    3. Если лампочка быстро выходит из строя в одном и том же патроне, его следует отремонтировать или заменить.
    4. На лестничной площадке в цепь питания устанавливают диод или включают две одинаковые лампы.
    5. В разрыв цепи питания устанавливается устройство плавного включения.

    Энергосбережение.

    Энергосбережение.

    Научиться энергосбережению в домашнем освещении можно, просмотрев видео ниже.

    При правильном выборе и способе эксплуатации лампы накаливания могут быть экономичными и долго служить. Их небольшая стоимость, комфортное освещение и простота пользования до сих пор позволяют занимать первое место среди разных источников света.

    Источник:

    Лампы накаливания: технические характеристики, преимущества и недостатки

    Лампы накаливания: технические характеристики, преимущества и недостатки

    Эдисону удалось вызвать настоящий фурор своим изобретение на глазах трёх тысяч американцев. С 1880 года лампа повсеместно вошла в жизнь и быт людей как ЛОН — лампа общего назначения.

    Принцип действия, который изучают в школе

    Принцип действия, который изучают в школе

    В школьной программе по физике 9-го класса рассматривается эффект нагревания проводника в процесс роста сопротивления при увеличении силы тока — преобразование электрической энергии, проходящей по вольфрамовой нити накала, до выброса излучения широкого спектрального диапазона, в том числе тепла и света. Видимый свет, в этом спектре составляет очень скромную величину.

    Практика показала, что наполнение колбы любым инертным газом, увеличивает силу свечения. Поэтому большинство ЛОН сейчас выпускают как газонаполненные, оставив применение вакуума только в технологии маломощных ламп (на25Вт).

    Конструкция современной лампы накаливания

    Конструкция современной лампы накаливания

    Привычный глазу грушевидный осветительный прибор состоит из 11 конструктивных элементов (из 7 разных металлов!), участвующих в процессе ввода электрической энергии, проведении его по телу накала, обеспечивающих прочность соединения цепи, предохраняющих от разрушения колбу в момент обрыва нити накала. Эта нить может иметь круглое сечение или быть выполнена в виде плоской ленточки из металла (или нескольких металлических ленточек). Поэтому принято элемент преобразования энергий в лампе называть — тело накала.

    Конструкция лампы накаливания

    Размеры стеклянной колбы (круглой или грушевидной) обусловлены скоростью осаждения материала, который используется для тела накала. Колбы бывают прозрачные, матовые, опаловые, окрашенные в белый цвет, двойные и с частично зазеркаленной поверхностью.

    Резьбовой цоколь ЛОН, предложен Дж.У.Суоном и стандартизирован для Европы (цоколи европейских ламп могут не подойти к оборудованию США). В бытовых приборах применяются цоколи Эдисона (Е14-миньон, Е27, Е40 — по величине наружного диаметра в мм).

    Есть модификации цоколей, соединяемых с патроном посредством трения, штырька, штифта или перемещения с поворотом (байонетное соединение) — характерные для Великобритании. Лампы большой мощности (200-300вт и более) выпускают только с резьбовым цоколем.

    Источник: https://elektriki23.ru/osnovy/obzor-harakteristik-lamp-nakalivaniya.html

    Обзор характеристик ламп накаливания. Основные характеристики ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания. Основные характеристики ламп накаливания

    Обзор характеристик ламп накаливания

    Несмотря на развитие энергосберегающей техники, лампы накаливания до сих пор держат лидерство на рынке осветительных приборов.

    Как выглядит лампа накаливания

    Принцип действия

    Принцип действия

    Действие лампы заключается в существенном нагревании электрическим током нити накала. Чтобы твердое тело начало светиться красным излучением, его температуру надо увеличить до 570 0 С. Оно становится комфортным для глаз при 4-5 кратном увеличении температуры.

    Из всех металлов самым тугоплавким является вольфрам (3400 0 С), поэтому в качестве нити накала применяют проволоку из него.

    Для увеличения площади излучения ее свертывают в спираль, которая в лампе накаливания нагревается до 2000-2800 0 С. При этом цветовая температура составляет 2000-3000К, создавая желтоватый спектр.

    Он более энергозатратный и тусклый, чем дневной, но комфортный для глаз.

    Еще в школьном учебнике приводится эксперимент с увеличением свечения лампы в зависимости от силы электрического тока. По мере его роста происходит выброс излучения и тепла.

    В воздушной среде вольфрамовая нить быстро окисляется и разрушается под действием высокой температуры. Раньше в стеклянной колбе создавали вакуум, а сейчас чаще всего применяют инертный газ: азот, аргон, криптон. При этом сила свечения увеличивается. Кроме того, давление газа препятствует испарению вольфрама от температуры свечения.

    Строение

    Строение

    Несмотря на видимую простоту изготовления, лампа состоит из 11 элементов. При этом в конструкции применяются 7 различных металлов. Важнейшим элементом является нить накала.

    Она может быть разных видов: круглой, иметь форму одной или нескольких лент. В связи с разнообразием элементов, где световая энергия получается из электрической, их принято называть телами накала.

    Колбы в большинстве случаев бывают круглыми или грушевидными, но могут быть других форм.

    Виды ламп накаливания

    На рисунке ниже изображена конструкция лампы. Внутри располагаются электроды (6), спираль (2) (вольфрам) и крючки (3) (молибден). Цоколи (9) из оцинкованной стали изготавливают в основном резьбовыми еще со времен Эдисона.

    Диаметры их могут различаться: Е 14 , Е 27 , Е 40 – по величине наружного диаметра. Цоколь также соединяют с патроном посредством штырьков или штифтов. Его тип определяется по маркировке, выбитой на наружной поверхности.

    Устройство лампы накаливания

    Параметры

    Параметры

    • электрические;
    • технические (интенсивность и спектральный состав светового потока);
    • эксплуатационные (условия применения, размеры, отдача света, срок эксплуатации).

    Мощность

    Мощность

    Основные характеристики наносятся в виде маркировки. В их число входит мощность, по которой выбирают лампу (60 Вт – наиболее востребованы). Здесь более важна световая характеристика. В таблице приведены характеристики бытовых ламп, из которых следует, что световая энергия от одной лампы интенсивней, чем от нескольких, с той же суммарной мощностью. При этом она обходится дешевле.

    Характеристики ламп

    Мощность, Вт51525406075100
    Отдача света, Лм/Вт488.810.411.812.513.8

    Световая энергия расходуется больше на лампах меньшей мощности. Поэтому сэкономить электроэнергию таким образом не получится.

    Технические характеристики

    Технические характеристики

    Световая энергия от мощности лампы накаливания зависит нелинейно. Отдача света растет с ее повышением, а после 75 Вт начинает снижаться.

    Преимуществом ламп накаливания является равномерность освещения. Сила света у них практически одна и та же во все стороны.

    Пульсирование света негативно сказывается на утомляемости глаз. Нормальным считается коэффициент пульсации не более 10 % во время занятий мелкой работой. У ламп накаливания он не превышает 4 %, и худший показатель наблюдается у лампы на 40 Вт.

    Лампы накаливания нагреваются больше всех остальных. По расходу мощности она больше является обогревателем помещения, а не прибором освещения. Отдача света происходит всего на 5-15 %. С целью экономии электроэнергии использование ламп накаливания на 100 Вт и более запрещено. Лампа на 60 Вт греется не очень сильно, а освещения бывает достаточно на одну комнату.

    Если оценивать спектр излучения, то по сравнению с дневным светом в лампах накаливания недостаточно синего света и избыток красного. Но он считается приемлемым, поскольку меньше утомляет глаза по сравнению с лампами дневного света.

    Эксплуатационные параметры

    Эксплуатационные параметры

    Для ламп важны условия, где они применяются. Их можно эксплуатировать в температурном интервале от -60 0 С до +50 0 С, влажности не более 98 % при 20 0 С и давлении не менее 0,75∙10 5 Па. Для них не нужны дополнительные устройства за исключением , которым плавно регулируется отдача света. Лампы дешевы и не требуют никакой квалификации при замене.

    К недостаткам относятся: самая низкая надежность, сильный нагрев и низкий КПД.

    Виды ламп накаливания

    Лампы общего назначения (ЛОН)

    ЛОН широко применяются, несмотря на то, что только 5 % энергии остается на освещение, а остальная – выделяется в виде тепла. ЛОН предназначены для бытовых нужд, предприятий, административных зданий и внешних светильников. Они подразделяются на стабильное напряжение 220 В и повышенное – до 250 В. Продолжительность горения у ламп небольшая и составляет около 1000 часов.

    Первой буквой маркировки обозначается основная особенность, например, В – вакуумная, Б – биспиральная, Г – моноспиральная.

    • Г 235-245-60-П (моноспиральная, диапазон напряжения 235-245 В, мощность 60 Вт, для подсобных помещений);
    • В 230-240-60 (вакуумная, на 230-240 В, 60 Вт).

    Лампы имеют значительную мощность. Ограничение по верхнему пределу 100 Вт к ним не относится.

    Лампы служат для направленного освещения на дальние расстояния: для прожекторов общего назначения, кинопроекционные и маячные.

    Тело накала у них имеет компактное расположение, чтобы улучшить фокусировку. Она обеспечивается также специальной конструкцией цоколей или за счет наличия дополнительных линз.

    Как выглядят прожекторные лампы

    Зеркальные лампы

    Зеркальные лампы

    Особенностью является специальная конструкция колбы и наличие светоотражающего экрана из алюминия. Чтобы придать свету мягкость и уменьшить контрастность, светопроводящий участок сделан матовым.

    Светораспределение бывает концентрированным (ЗК), средним (ЗС) и широким (ЗШ). Состав стекла некоторых зеркальных ламп меняют, добавляя в него окись неодима.

    Это делает их ярче и сдвигает цветовую температуру в сторону белого света.

    Как выглядит зеркальная лампа

    Лампы применяются для освещения сцен, витрин, промышленных комплексов, медицинских кабинетов и многого другого.

    Галогенные лампы

    Галогенные лампы

    Особенностью лампы является наличие в колбе галогенных соединений. При взаимодействии с ними испарившиеся молекулы вольфрама осаждаются обратно на спираль, что позволяет создавать повышенную температуру ее нагрева и в 2 раза увеличивать срок службы ламп.

    Галогенная лампа со штырьковым цоколем

    Выбирая лампу, нужно знать ее особенности, обычно указанные на маркировке, а также цель применения.

    Как включать лампы накаливания

    Как включать лампы накаливания

    Несмотря на то, что для ламп накаливания не требуются никакие пусковые устройства, есть правила их подключения, которые следует выполнять. Прежде всего, к цоколю подключается нулевой провод, а через выключатель проходит фазный. При выполнении этих правил случайное прикосновение к цоколю не вызовет удара током.

    Чтобы подать напряжение на все лампы с помощью одного выключателя, их следует подключить параллельно.

    Схемы подключения ламп

    В схемах подключение светильников производится параллельно. Обычно в помещение делается общий с розетками ввод, но выключатель связан только с лампами. Источники могут переключаться одновременно (рис.

    в) или раздельно (рис. б). В люстрах лампы могут объединяться в группы от одного переключателя. На рис.

    г показана схема ее работы, где 3 положения переключателя обеспечивают все схемы возможных состояний двух ламп.

    Для длинных коридоров применяют 2 проходных выключателя, через которые можно независимо работать с лампой из разных мест (рис. д). Особенно это удобно для переключений наружных светильников из дома. При нажатии на один из них одна или несколько ламп загораются или гаснут. Для такой схемы требуется большее количество проводов.

    Способы совершенствования ламп

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.