Из чего состоит лампочка

Лампа накаливания — история изобретения, основные компоненты, схема сборки

С самых ранних периодов истории и до начала 19 века огонь был основным источником света для человека. Этот свет создавался различными способами—факелами, свечами, масляными и газовыми лампами. Помимо опасности, которую представляет открытое пламя (особенно при использовании в помещении), эти источники света также обеспечивали недостаточное освещение.

Полезные статьи:

Первые попытки использования электрического света были предприняты английским химиком сэром Хамфри Дэви. В 1802 году он показал, что электрические токи могут нагревать тонкие полоски металла до белого каления, создавая таким образом свет. Это было началом раскаленного (определяемого как светящийся интенсивным теплом) электрического света.

Следующей крупной разработкой стал дуговой светильник. В основном это были два электрода, обычно изготовленные из углерода, отделенные друг от друга коротким воздушным пространством. Электрический ток, приложенный к одному из электродов, протекал к другому электроду и через него, в результате чего в воздушном пространстве образовалась световая дуга. Дуговые лампы (или лампочки) использовались в основном для наружного освещения.

Основная трудность, сдерживающая разработку коммерчески жизнеспособного светильника накаливания, заключалась в поиске подходящих светящихся элементов. Дэви обнаружил, что платина была единственным металлом, который мог выделять белое тепло в течение любого промежутка времени. Также использовался углерод, но он быстро окислялся на воздухе. Ответ состоял в том, чтобы создать вакуум, который удерживал бы воздух вдали от элементов, тем самым сохраняя светопроизводящие материалы.

Томас А. Эдисон, молодой изобретатель начал работать над своей собственной формой электрического освещения в 1870-х годах. В 1877 году Эдисон увлекся поисками удовлетворительного источника электрического света, посвятив свое первоначальное участие подтверждению причин неудач своих конкурентов. Однако он определил, что платина делает горелку намного лучше, чем углерод. Работая с платиной, ученый получил свой первый патент в апреле 1879 года на относительно непрактичную лампу, но продолжал искать элемент, который можно было бы нагревать эффективно и экономично.

Эдисон также поработал с другими компонентами системы освещения, включая создание собственного источника питания и разработку прорывной системы проводки, которая могла бы работать с несколькими лампами, горящими одновременно. Однако его самым важным открытием было изобретение подходящей нити накала. Это был очень тонкий, нитевидный провод, который обладал высоким сопротивлением прохождению электрических токов. Большинство ранних нитей накаливания сгорали очень быстро, что делало эти лампы коммерчески бесполезными. Чтобы решить эту проблему, Эдисон снова начал пробовать углерод в качестве средства освещения.

В конце концов он выбрал карбонизированную хлопчатобумажную нить в качестве материала для нити. Нить накала была прикреплена к платиновым проводам, которые должны были передавать ток к нити накала и от нее. Затем эту сборку поместили в стеклянную колбу, которая была оплавлена на горловине (так называемая герметизация). Вакуумный насос удалял воздух из колбы-медленный, но решающий шаг. Из стеклянной колбы торчали подводящие провода, которые должны были быть подключены к электрическому току.

19 октября 1879 года Эдисон провел свое первое испытание этой новой лампы. Он работал в течение двух дней и 40 часов (21 октября—день, когда нить накала окончательно перегорела—является обычной датой, указанной для изобретения первой коммерчески практичной лампы). Конечно, эта оригинальная лампа претерпела ряд изменений. Были созданы производственные предприятия для массового производства электрических ламп, и были достигнуты большие успехи в области электропроводки и систем электрического тока. Однако сегодняшние лампы накаливания очень напоминают оригинальные лампы Эдисона. Основные различия заключаются в использовании вольфрамовых нитей, различных газов для повышения эффективности и увеличения яркости в результате нагрева нитей до более высоких температур.

Хотя лампа накаливания была первым и, безусловно, наименее дорогим типом лампочки, существует множество других лампочек, которые служат для множества применений.

Виды ламп

• Вольфрамовые галогенные лампы — содержат галогены или галогенные соединения, а тело накала сделано из вольфрама.
• Люминесцентные лампы представляют собой стеклянные трубки, содержащие пары ртути и газообразный аргон. Когда электричество проходит через трубку, оно заставляет испаренную ртуть выделять ультрафиолетовую энергию. Затем эта энергия ударяет по люминофорам, которые покрывают внутреннюю часть лампы, испуская видимый свет.
• Ртутные лампы имеют две лампы накаливания—дуговая трубка (изготовленная из кварца) находится внутри защитной стеклянной колбы. Дуговая трубка содержит пары ртути при более высоком давлении, чем у люминесцентной лампы, что позволяет паровой лампе излучать свет без использования люминофорного покрытия.
• Неоновые лампы — это стеклянные трубки, наполненные неоновым газом, которые светятся, когда в них происходит электрический разряд. Цвет света определяется газовой смесью; чистый неоновый газ испускает красный свет.

Соединительные или вводные провода обычно изготавливаются из никелево-железной проволоки.

Сегодня алюминий используется снаружи, а стекло используется для изоляции внутренней части основания, создавая более прочную основу.

Более двадцати изобретателей, начиная с 1830-х годов, создали электрические лампы накаливания к тому времени, когда Томас Эдисон приступил к поискам. 1870-е годы были решающим десятилетием, поскольку технологии производства и силы спроса объединились, чтобы сделать поиск коммерчески осуществимого электрического освещения высокотехнологичной гонкой с высокими ставками той эпохи.

Ученый основал свою исследовательскую лабораторию и несколько хозяйственных построек в 1876 году на доходы, которые получил благодаря своим изобретениям в области телеграфа. Первоначально он намеревался брать проекты у любого инвестора, который хотел бы получить его помощь, и продолжать работать над своими собственными идеями в области телеграфных и телефонных систем. Он сказал, что, по его мнению, лаборатория может производить новое изобретение каждые десять дней и крупный прорыв каждые шесть месяцев.

В 1877 году Эдисон решил участвовать в широко разрекламированной гонке за успешной лампочкой и расширил свою лабораторию, включив в нее механическую мастерскую, офис и исследовательскую библиотеку. Штат сотрудников вырос с 12 до более чем 60 человек, когда Эдисон взялся за всю систему освещения, от генератора до изолятора и лампы накаливания. Попутно ученый создал новый процесс изобретения, организовав командный подход, который объединил финансирование, материалы, инструменты и квалифицированных рабочих в «фабрику изобретений». Таким образом, поиск лампочки проиллюстрировал новые формы исследований и разработок, которые позже были разработаны General Electric, Westinghouse и другими компаниями.

Из чего состоит лампа, основные компоненты, этапы сборки

Как упоминалось ранее, для нити накала использовалось множество различных материалов, пока вольфрам не стал предпочтительным металлом в начале двадцатого века. Хотя и чрезвычайно хрупкая, вольфрамовые нити могут выдерживать температуру до 4500 градусов по Фаренгейту (2480 градусов Цельсия) и выше. Разработка вольфрамовых нитей считается величайшим достижением в технологии ламп накаливания, поскольку эти нити могут быть изготовлены дешево и прослужить дольше, чем любой из предыдущих материалов.

Соединительные или вводные провода обычно изготавливаются из никелево-железной проволоки (называемой дюме, потому что в ней используются два металла). Эту проволоку погружают в раствор буры, чтобы сделать проволоку более прилипающей к стеклу. Сама колба изготовлена из стекла и содержит смесь газов, обычно аргона и азота, которые увеличивают срок службы нити накала. Воздух откачивается из колбы и заменяется газами. Стандартизированная основа удерживает всю сборку на месте. Основание, известное как «винтовое основание Эдисона», первоначально было изготовлено из латуни и изолировано парижской штукатуркой, а позже фарфором. Сегодня алюминий используется снаружи, а стекло используется для изоляции внутренней части основания, создавая более прочную основу.

Использование лампочек варьируется от уличных фонарей до автомобильных фар и фонарей. Для каждого использования отдельная лампа отличается размером и мощностью, которые определяют количество света, излучаемого лампой (люмен). Однако все лампы накаливания состоят из трех основных частей—нити накала, лампы накаливания и основания. Первоначально изготовленная вручную, производство лампочек теперь почти полностью автоматизировано.

Нить накала изготавливается с помощью процесса, известного как волочение, при котором вольфрам смешивается со связующим материалом и вытягивается через матрицу—отверстие в форме—в тонкую проволоку. Затем проволоку наматывают на металлический стержень, называемый оправкой, чтобы придать ей правильную свернутую форму, а затем нагревают в процессе, известном как отжиг. Этот процесс размягчает проволоку и делает ее структуру более однородной. Затем оправку растворяют в кислоте. С пиральная нить накала прикреплена к вводным проводам. Вводные провода имеют крючки на концах, которые либо прижимаются к концу нити накала, либо, в более крупных лампах, свариваются точечно.

Стеклянная колба

Стеклянные колбы или корпуса изготавливаются с помощью ленточной машины. После нагрева в печь, непрерывная лента стекла движется по конвейерной ленте. Точно выровненные воздушные форсунки выдувают стекло через отверстия в конвейерной ленте в формы, создавая оболочки. Ленточная машина, движущаяся с максимальной скоростью, может производить более 50 000 лампочек в час. После того, как оболочки продуваются, они охлаждаются, а затем срезаются с ленточной машины. Затем внутренняя часть колбы покрывается кремнеземом, чтобы удалить блики, вызванные светящейся непокрытой нитью накаливания. Эмблема компании и мощность лампы затем наносятся на внешнюю верхнюю часть каждого корпуса.

Как только нить накала, основание и лампа накаливания изготовлены, они соединяются с помощью машин. Во-первых, нить накала крепится к стержню в сборе, а ее концы крепятся к двум вводным проводам. Затем воздух внутри колбы откачивается, а корпус заполняется смесью аргона и азота. Эти газы обеспечивают более длительный срок службы нити накала. Вольфрам в конечном итоге испарится и разрушится. По мере испарения он оставляет темный налет на лампочке, известный как почернение стенки лампы.

Наконец, основание и колба герметизированы. Основание надвигается на конец стеклянной колбы таким образом, что для их соединения не требуется никакого другого материала. Вместо этого их соответствующие формы позволяют плотно удерживать две детали вместе, при этом вводные провода касаются алюминиевого основания для обеспечения надлежащего электрического контакта. После тестирования лампочки помещаются в упаковки и отправляются потребителям.

Контроль качества

Лампочки проходят испытания как на срок службы, так и на прочность. Чтобы обеспечить быстрые результаты, выбранные лампочки ввинчиваются в стойки для испытаний на долговечность и зажигаются на уровнях, значительно превышающих их нормальную силу горения. Это обеспечивает точное представление о том, как долго лампа будет работать в нормальных условиях. Испытания проводятся на всех заводах-изготовителях, а также на некоторых независимых испытательных установках. Средний срок службы большинства бытовых лампочек составляет от 750 до 1000 часов, в зависимости от мощности.

Каталог светильников ФОКУС

Лампочка накаливания: целая эпоха в освещении

Физическое явление, которое используют для получения света в газоразрядных источниках излучения – это электрический разряд при прохождении тока через газ определенного состава. Такой разряд назвали тлеющим.

Начало разряда возможно только при принудительной ионизации газа. Для этого к газу, находящемуся в промежутке между электродами, прикладывают высокое напряжение. Обычно это немного больше сотни вольт. При разряде происходит пробой межэлектродного промежутка и ток, протекающий через газ, резко увеличивается. Образуется светящееся плазменное облако. Его цвет зависит от состава газа, находящегося в колбе. Например, неон светится красным цветом, аргон – сиреневым, ксенон – голубоватым, гелий – красно-оранжевым.

Свечение электрического разряда в гелии.

Свечение инертных тяжелых благородных газов в электрическом высоковольтном разряде. Слева направо: гелий — He, неон — Ne, аргон — Ar, криптон — Kr, ксенон — Xe.

Для интенсификации процесса свечения к воздуху или инертному газу в трубке добавляют металл – ртуть, пары которого и дают ультрафиолетовое излучение. Оно переизлучается люминофором.

Дуговая ртутная (ДРЛ)

На основе такого физического явления были созданы лампы типа ДРЛ, ДНаТ, МГЛ. Эти источники искусственного света относятся к большой категории газоразрядных ламп, подкатегории дугового разряда.

• ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная или дуговая ртутная лампа;
• ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая;
• МГЛ – металлогалогенная лампа.

У ГРЛ внутри колб смонтирована разрядная трубка. Ее называют горелка. Свет в ГРЛ излучает плазменный шнур или облако, образующиеся при дуговом разряде в газе горелки.

Спектр в лампах низкого давления – это одна, две линии свечения. В лампах высокого давления – целый набор линий.

Конструкция лампы типа ДРЛ

1. Цоколь резьбовой, 2. Резистор, 3. Фольга молибденовая, 4. Зажигатель (вспомогательный), 5.Рамка несущая, 6. Колба внешняя, 7. Сжатый спай, 8. Кварцевая ртутная лампа дугового разряда, 9. Газ азот, 10. Основной электрод вольфрамовый, 11.Проволоки из свинца.

Применяются для освещения больших пространств. Например, цеха предприятий, улицы, площади, автостоянки и др.

Лампы ДНаТ

Лампочка ДНаТ Elektrox SUPER BLOOM 400 Вт.

Трубчатая колба с резьбовым цоколем Эдисона Е40, используемым в лампах большой мощности. В колбе видна разрядная трубка – горелка. На стекле колбы, возле цоколя, несмываемым текстом отпечатано минимум характеристик.

Основное применение – освещение улиц, дорог, автомагистралей, подземных переходов, автостоянок. Т. е. мест, где человек находится непродолжительное время. Причина – узколинейчатый спектральный состав излучения желто-оранжевого света. Горелка из кварцевого стекла или прозрачной керамики. Наружная колба из механически и термически стойкого боросиликатного стекла. Колба:

• стабилизирует температуру горелки, уменьшая потери тепла;
• фильтрует лишнее УФ-излучение, вредное окружающей среде и человеку.

Схема устройства ДНаТ

Металлогалогенные (МГЛ)

Один из видов газоразрядных ламп. Их еще называют ДРИ – дуговые ртутные с излучающими добавками. По конструкции похожи на ДРЛ. Отличие – в полость горелки добавлены галогениды натрия, индия, талия.

МГЛ характерны высоким уровнем цветопередачи Ra, он же CRI, достигающим 90. Вместе с тем у этих ламп светоотдача (энергоэффективность) увеличена до 70-95 Лм/Вт. Срок службы не менее 8-10 тысяч часов. Разновидность – ДРИЗ, имеющая зеркальный слой, нанесенный изнутри на часть колбы. Это позволяет, поворачивая специальный патрон, направлять поток света в одну сторону.

Конструкция и принцип действия современных типов ламп

К современным устройствам освещения можно отнести галогенные, люминесцентные, энергосберегающие и светодиодные устройства. Рассмотрим каждый тип индивидуально.

Галогенные

Такие устройства представляют собой модернизированную версию классических ЛН. Колба такого устройства заполнена галогеном, который реагирует с испаряющимся по мере нагревания вольфрамом. Это позволяет продлить срок службы устройства. Кроме того, в галогенных лампах используется кварц. Галогенные осветительные приборы обычно обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, нежели обычные ЛН.

Люминесцентные

Эти устройства именуют также лампами дневного света. Они имеют высокое качество цветопередачи, что позволяет использовать их в освещении витрин магазинов и стеллажей. В сравнении с ЛН люминесцентное устройство потребляет в 4–5 раз меньше энергии и имеет более высокий срок службы. Есть у них и свои недостатки — плохая работа при низких температурах и содержание вредных веществ (в т. ч. ртути) в некоторых моделях.

Энергосберегающие

Главная особенность энергосберегающих осветительных приборов – электронный блок, обеспечивающий как загорание, так и работу лампы. Такое устройство отличается более стабильной работой, пониженным энергопотреблением, огромным сроком службы и широким ассортиментом доступной цветовой гаммы.

Светодиодные

В конструкции таких ламп используются полупроводниковые кристаллы: именно они создают свечение при пропускании через себя электрического тока. В сравнении с теми же галогенными устройствами, светодиодные примерно в 4–7 раз более эффективны, а по сроку службы такое устройство может «дотянуть» до 50 000 часов. Единственным недостатком светодиодных ламп принято считать их высокую стоимость, однако, учитывая экономию на обслуживание и потребление, в долговременной перспективе их приобретать гораздо выгодней.

Разновидности световых элементов

Типы колб ламп

Классифицируют все изделия по разным параметрам. По типу наполнения колбы различают такие лампы:

• самые простые вакуумные (при их изготовлении из колбы отсасывается весь воздух);
• наполненные газом аргоном;
• ксенон-галогенные;
• наполненные криптоном.

По типу предназначения лампочки делят на такие виды:

Декоративные. Работают по привычному принципу. Колба выполнена в виде свечи или шара.

Сигнальные. Имеют предельно низкую мощность и используются для светосигнальных устройств. На сегодняшний день такие изделия уверенно вытесняются современными светодиодными лампами.

Прожекторные. Тело накала здесь укладывается особым образом за счет удобной её подвески в колбе. В результате удается достичь лучшей фокусировки свечения. Мощность таких ламп достигает 10-50 киловатт.

Коммутаторная лампочка. Относятся к классу сигнальных. Имеют малый размер колбы, что позволяет размещать их под кнопками панелей различных установок.

По количеству нитей накаливания все элементы бывают:

• Двухнитевые. Имеют одно тело накала для дальнего (сильного) света и одно – для ближнего (слабого) освещения. Используются в авто, авиации, ж/д светофорах, в звездах Московского Кремля.
• Однонитевые. Привычные лампочки с вольфрамовым телом накала.

Преимущества и недостатки.

Достоинств у лампы накаливания больше, чем недостатков.

• Низкая цена осветительного прибора. Дешевле пока не производят.
• Небольшой размер, эргономичная форма.
• Низкая чувствительность к перепадам напряжения.
• Моментальное свечение при включении в сеть.
• Не вредно для глаз: мерцание человеческим глазом не фиксируется.
• Возможность использования димеров – регуляторов яркости.
• Спектр света максимально близок к естественному солнечному освещению.
• Свечение не искажает цвета предметов.
• Постоянный спектр излучения.
• Надежность при работе в условиях, отличающихся от нормальных: низкие или высокие температуры, конденсат в атмосфере.
• Широкий диапазон рабочих напряжений.
• Легкая и безопасная утилизация.
• Простота электрической схемы. Лампа подключается напрямую к сети без дополнительных регулирующих приборов.
• Устойчивость к ионизирующей радиации и электромагнитным импульсам.
• Не создает помех для радиочастот.
• Не гудит при работе.
• Может работать и от переменного, и от постоянного тока; не зависит от полярности.
• Невысокий уровень ультрафиолетового излучения.

• Маленький срок службы.
• Невысокая световая отдача, которая зависит от напряжения.
• Низкий коэффициент полезного действия: не более 5%.
• Пожароопасность из-за сильного теплового нагрева колбы.
• Хрупкость стеклянной колбы.
• Возможность взрыва колбы.
• Высокое потребление электроэнергии по сравнению с другими типами ламп.

Технические характеристики

Интересно наблюдать за зависимостью световой энергии и мощности лампы. Изменения не линейны — до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении — снижается.

Одно из преимуществ таких источников света – равномерное освещение, поскольку практически во всех направлениях свет излучается с одинаковой силой.

Еще одно достоинство связано с пульсированием света, которое при определенных значениях приводит к значительной утомляемости глаз. Нормальным значением считают коэффициент пульсации, не превышающий 10 %. Для ламп накаливания параметр максимум достигает 4 %. Самый худший показатель — у изделий мощностью 40 Вт.

Среди всех доступных электрических осветительных приборов лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому прибор больше похож на обогреватель, чем на источник света. Световая отдача находится в диапазоне от 5 до 15 %. По этой причине в законодательстве прописаны определенные нормы, запрещающие, к примеру, использовать лампы накаливания более 100 Вт.

При рассмотрении спектра излучения и сравнении его с естественным освещением можно сделать два важных замечания: световой поток таких ламп содержит меньше синего и больше красного света. Тем не менее, результат считается приемлемым и не приводит к утомлению, как в случае с источниками дневного света.

Эксплуатационные параметры

При эксплуатации ламп накаливания важно учитывать условия их использования. Их можно применять в помещениях и на открытом воздухе при температуре не менее –60 и не более +50 град

Цельсия. При этом влажность воздуха не должна превышать 98 % (+20 град. Цельсия). Устройства могут работать в одной цепи с диммерами, предназначенными для регулирования световой отдачи за счет изменения интенсивности света. Это дешевые изделия, которые могут быть самостоятельно заменены даже неквалифицированным человеком.

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.

Чуть позже лампочку Лодыгина усовершенствовал В. Дидрихсон, который установил в колбу несколько последовательно сгорающих нитей.

Изобретатель Павел Яблочков

Во время создания электрической свечи П. Яблочков заметил, что каолин (вид белой глины) хорошо проводит ток при нагревании. Тогда он изобрел электролампочку, где нить накала была сделана из каолина. Этот прибор отличается от других тем, что может работать даже под воздействием кислорода. Перед этим открытием П. Яблочков работал над дуговыми лампами во Франции.

Идея параллельного размещения электродов возникла у изобретателя во время посещения местного кафе. Это произошло, когда П. Яблочков наблюдал, как официант размещает столовые приборы.

При параллельном размещении элементов накаливания существовал риск перегорания токопроводящих зажимов. Чтобы избежать этого Яблочков добавил в конструкцию изолятор, который постепенно выгорал вместе с проводниками. В качестве изолятора использовалась белая глина. Благодаря перемычке из угля между нитями накала источник света загорался, а генератор переменного тока использовали, чтобы неравномерность выгорания проводников снизилась.

Такие лампочки недорого стояли и светили на протяжении 1.5 часов, поэтому их широко применяли для освещения улиц вместо свеч.

Американец Томас Эдисон

Во второй половине 1870 года началась исследовательская работа Т. Эдисона. Ведущий изобретатель тестировал лампы накалывания с проводниками из разных материалов, но безуспешно.

Эдисон пригласил к сотрудничеству Ф

Аптона, который предложил сосредоточить внимание на недочетах предыдущих изобретений. В 1879 году ученый получил патент на устройство с платиновыми электродами

Еще спустя год он открыл угольный прибор, который работал без перерыва 40 часов. Кроме того, Эдисон стал первооткрывателем поворотного выключателя.

Он внес незначительные изменения в изобретение Лодыгина: выкачал больше воздуха из колбы, сконструировал винтовой цоколь, который более известен под названием цоколь Эдисона, патрон и предохранители. Он снизил себестоимость прибора и организовал его массовое производство. Новые осветительные элементы вытеснили старые газовые. В 1880 году он увеличил срок бесперебойной работы лампы до 1200 часов.

Ответы на частые вопросы

Покупатели часто задают интересующие их вопросы. Это связано с отсутствием полной информации на упаковке.

Срок службы, стоимость

На лампу накаливания влияет множество факторов, которые способствуют сокращению ее срока службы.

За последнее время качество производимых лампочек упало. Часто дефект заметен сразу. Поэтому большинство покупателей перешли на покупку товара от иностранных производителей.

Часто снижение времени работы совершается из-за высокого напряжения в сети. При этом происходит перегрев нити накаливания, она уменьшается в толщине, колба начинает темнеть. Происходит разрыв спирали. При отклонении величины напряжения всего на один процент, срок службы лампы сокращается на 14 процентов.

Стоимость лампочки зависит от вида, мощности, производителя. Она колеблется от 7 рублей до 100 рублей (для домашнего потребления).

Как увеличить срок службы

Существует несколько способов, увеличивающих срок службы лампочки:

• Установка диммера. Это простой прибор может продлить срок эксплуатации в несколько раз. Для этого после подключения регулируется процент освещения. При освещении кладовых, подъездов и пр. достаточно выставить работоспособность лампы на 75 процентов.
• Так как часто выход из строя обусловлен скачками напряжения, то достаточно установить стабилизатор.

Какой газ в лампе

В колбах изделия не может содержаться воздух или любой газ. Там должен быть только инертный газ (ксенон, криптон, аргон). Это связано с тем, что температура спирали прогревается больше 2000 градусов.

При таких температурах вольфрамовая нить будет реагировать со всеми газами, кроме инертных. Гелий и неон дорого стоят, поэтому их не используют.

Температура

Световая температура зависит от вида закаченного газа. Так, без газовая вакуумная среда способствует прогреванию до 2700 К. При этом излучается теплый белый свет. При прогревании до 4200 излучается естественный белый свет. При закачивании ксенона, галогена криптона температура прогревания от 4000 до 6400 К. При этом излучается холодный белый свет.

Из-за чего рвется спираль

Вольфрамовая нить очень тонкая и хрупкая. Ее обрыв случается из-за уменьшения диаметра, по причине испарения материала при воздействии высокой температуры. Также часто нить обрывается при механическом воздействии – встряхивании.

Световой поток

Назначение светового потока – освещение. Создается преобразованием тепловой энергии. Единицей измерения считается Люмен (Лм). Увеличение потока зависит от мощности лампы

Лампы накаливания одинаковой мощности излучают разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.

Сколько потребляет

Мощность 60 Вт — энергопотребление составит 60 Вт или 0,06 киловатт за 1 час
Мощность 95 Вт — потребляет электричества 95 Вт 0,095 киловатт за 1 час
Мощность 100 Вт — израсходует 100 или 0,1 киловатт Вт электроэнергии за 1 час.

Советуем посмотреть видео:

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.

Иллюминационная лампа накаливания.

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.

Лампf накаливания зеркальные (ЗК).

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.

Лампа накаливания, 12V, 21/5W, BAY15d, МАЯК, 61215, двухнитевая с большим цоколем.

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.

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.

Разновидности ламп дневного света

Разновидности строения ламп дневного света

Классификация люминесцентных ламп может проводиться по мощности, температуре, форме, способу установки, длине. К самым распространенным относятся лампы высокого и низкого давления. Приборы высокого давления используются на улицах и в светильниках большой мощности. Лампочки низкого давления подходят для люстр в жилых и производственных помещениях.

По типу установки источники света классифицируются на следующие группы:

• подвесные;
• переносные;
• потолочные;
• настенные.

По строению лампы бывают:

• компактные;
• кольцевые;
• U образные;
• прямые.

Виды и особенности применения ЛН

Качественные характеристики и маркировка вольфрамовых лампочек регламентирована ГОСТ Р 52712-2007. По типу наполнения колбы приборы ЛН делятся на вакуумные и газополные разновидности.

Первые служат меньше из-за неизбежного испарения вольфрамовой нити. Вдобавок вольфрамовые испарения оседают на стеклянной оболочке вакуумного источника, что ощутимо снижает прозрачность и способность стекла пропускать свет. Выпускают их с моноспиралью, в номенклатурном обозначении им присвоена литера В.

В газополных приборах минимизированы недостатки вакуумных лампочек. Газ сокращает процесс испарения и препятствует оседанию вольфрама на стенках колбы. Газополные моноспиральные виды обозначены буквой Г, а лампочки с дважды навитой спиралью, т.е. биспиральные, маркируются буквой Б. Если биспиральная разновидность имеет номенклатуру БК, значит, в ее наполнении был использован криптон.

В галогенных лампочках ГЛН к наполнителю стеклянной колбы добавляют бром или йод, благодаря которым испаряющиеся атомы вольфрама после испарения возвращаются снова на нить накала. Галогенки выпускают в двух форматах: в виде кварцевых трубок с длинной спиралью или в капсульном варианте с компактным рабочим элементом.

В государственных стандартах деление на группы происходит по сфере применения, однако затрагиваются и другие характеристики. Предположим, на одном уровне рассматриваются «ЛН электрические миниатюрные» (ЛН мн) и «ЛН инфракрасные зеркальные» (ЗК – приборы с концентрированным светораспределением, ЗД – со средним) – как видите, для обозначения категорий выбраны разные критерии.

Существуют группы, которые можно отнести к наиболее востребованным:

• общего назначения;
• для транспортных средств;
• прожекторные;
• миниатюрные и пр.

Рассмотрим сферы применения и особенности различных категорий, которые в некоторых случаях могут между собой пересекаться.

ЛОН – лампы общего назначения

Электролампы накаливания местного освещения

Лампы электрические для транспортных средств

Мощные лампы прожекторного типа

Сверхминиатюрные и миниатюрные источники искусственного света

Лампы-светильники направленного нагрева

Галогенки – усовершенствованные лампы накаливания

Категория ламп специального назначения

Описание технических требований к каждой из перечисленных категорий можно найти в соответствующих разделах ГОСТ. Из-за особенностей конструкции и области применения маркировка устройств из различных групп отличается.

Лампу легче подобрать, если ориентироваться в условных обозначениях. Они отражают важные технические характеристики, возможную область использования, особенности конструкции и технологии изготовления.

Маркировка зарубежных производителей напоминает отечественную, но имеет свои особенности. Обычно она носится методом штамповки на цоколь и служит одним из способов отличия оригинального изделия от подделки

Вначале указаны буквы в количестве от 1 до 4, которые отражают характерные конструктивные особенности. Для более легкой расшифровки за основу взята первая буква основополагающего критерия, например, Г – газополная моноспиральная лампа, В – вакуумная моноспиральная, К – криптоновая и др.

Затем следует указание назначения:

• Ж – железнодорожная;
• А – автомобильная;
• СМ – самолетная;
• ПЖ – для прожекторов и др.

За буквам расположены цифры, обозначающие технические характеристики – напряжение (В) и мощность (ВТ). Маркировка ламп специального типа отличается: мощность не указана, зато можно определить ток, световой поток или силу света. Если в устройстве две спирали, то мощность для каждой из них указывается отдельно.

Последняя цифра может обозначать номер разработки, если конструкция модифицировалась.

История изобретения лампочки

Внешний вид лампы накаливания

Изделие проектировалось и дорабатывалось многими учеными в разные периоды. Первая электрическая дуга была зажжена ученым Петровым В.В. в 1802 году. Изобретение состояло из двух угольных стержней, которые подключались к полюсам гальванической батареи. В момент их сближения возникал электрический разряд, и над элементами формировалась светящаяся дуга. Применение такой лампы в быту было невозможным по ряду причин – неудобство конструкции, быстрое перегорание угольных стержней. Зато мировые ученые начали понимать, из чего сделать лампу.

Спустя 70 лет в 1872 году Лодыгин А.Н. получил патент на лампу накаливания. В качестве спирали в ней был использован стержень ретортного угля, который находился под стеклянным колпаком.

Уже в 1880 году 10 мая лампочкой Лодыгина было обустроено уличное освещение в Санкт-Петербурге на Литейном мосту. Срок службы источника света составлял всего 2 месяца (пока не перегорал угольный стержень).

В 1880 году в США Томас Эдисон представил усовершенствованную лампу накаливания Лодыгина. Он сумел добиться устранения воздуха из стеклянной колбы, что обеспечило более длительное горение спирали и более яркое её свечение. Эдисон также разработал цоколь с резьбой для ввинчивания лампы в патрон.

В 1910 году было принято решение скручивать вольфрамовую нить в спираль для увеличения ресурса её службы. Таким образом, изделие теперь работает вместо первоначальных 50-100 часов целых 1000 ч.

Виды ламп и их функциональное назначение

Вид лампы определяется по структурному назначению, функциональному:

• Нормально-осветительные – самый распространенный вид. Рассчитан для общего освещения и декоративного. Выпуск данного вида ограничен.
• Декоративные – разного размера, с фигурной стеклянной колбой. Внешний вид очень необычен, красив. Поэтому и применение особенное, декоративное.
• Иллюминационные – разноцветный внешний окрас. Тон наносится на внутреннюю часть стеклянной колбы. Для окраса применены неорганические пигменты. Очень редко встречается наружный окрас. По мощности ограничения до 25 вт. Чем больше эксплуатация, тем изменяется окрас и яркость.
• Сигнальные – для подсветки светосигнальных приборов. Сейчас на их смену пришли светодиодные лампы.
• Зеркальные лампы накаливания – своеобразной формы. Внутренняя стеклянная поверхность покрыта слоем алюминия. Это и придает зеркальности изделию. Принцип работы – световой поток распределяется и собирается в определенной зоне. Применение: торговые залы, витрины, инкубаторах (обогрев новорожденных птенцов).
• Транспортные. Сфера применения: фары автомобиля, мотоцикла, трактора, подсветка. Различаются прочностью, вибрационной прочностью.
• Двухнитевые. Применимы для фар авто. Одна нить для ближнего освещения, другая для дальнего. Также применяется в местах, где требуется постоянное освещение, при перегорании одной нити, работает вторая.

Галогенные лампы

Галогенная лампа с обычным цоколем

Галогенные лампы мало чем отличаются от ламп накаливания, принцип работы тот же. Единственная разница между ними — это газовый состав в баллоне. В данных лампах к инертному газу примешивают йод или бром. В результате становится возможным повышение температуры нити накаливания и уменьшение испарения вольфрама.

Лампа ко встроенному светильнику

Именно поэтому галогенные лампы можно делать более компактными, а срок их службы повышается в 2–3 раза. Однако температура нагревания стекла повышается весьма значительно, поэтому галогенные лампы делают из кварцевого материала. Они не терпят загрязнений на колбе. Прикасаться незащищенной рукой к баллону нельзя — лампа перегорит очень быстро.

Галогенная линейная лампа

Линейные галогенные лампы используются в переносных или стационарных прожекторах. В них часто бывают датчики движения. Такие лампы используют в гипсокартонных конструкциях.

Галогенные компактные зеркальные лампы с цоколем G4

Компактные осветительные устройства имеют зеркальное покрытие.

К минусам галогенных ламп можно отнести чувствительность к перепадам напряжения. Если оно «играет», лучше приобрести специальный трансформатор, выравнивающий силу тока.

Срок годности

Срок службы изделия зависит от его качества. ЛН нужно хранить в картонной коробке. Это нужно для того, чтобы случайно не разбить ее или чтобы она не дала незаметную трещину, которая испортит всю работу. Из-за такой трещины газ будет испаряться, в итоге после того, как лампочка будет вкручена в плафон, она поработает не больше 2-3 часов. Нужно соблюдать правила безопасности при вкручивании лампы в плафон. Нельзя допускать детей к этому процессу, а также желательно полностью выключать подачу электричества в помещении.

Обратите внимание! Использованные лампочки необходимо правильно утилизироваться, выкидывать вместе с пищевыми отходами их не разрешается. В каждом городе есть специальные баки, для таких отходов.. Если соблюдать все правила хранения и использования, то лампа прослужит максимально долго, без дефектов

Если соблюдать все правила хранения и использования, то лампа прослужит максимально долго, без дефектов.

Перед покупкой лампы желательно получить консультацию специалиста. Не рекомендуется отдавать выбор неизвестному производителю, так как могут попасться бракованные изделия, которые не будут работать положенный срок, или вообще разорвутся под напряжением. Качественные производители всегда дают гарантию не менее 30 дней на лампы накаливания. Покупатель имеет полное право обмена изделия или возврата средств, если работа лампы была менее 10 часов или она перегорела моментально.

Характеристики

Лампы различаются друг от друга конструкцией и техническими характеристиками

Для потребителя важно знать свойства тех или иных источников света. Ознакомимся с ними подробнее

Мощность. Измеряется в Вт. Мощность говорит о количестве электричества, которое потребляет источник света. Чем она больше, тем ярче светит лампочка. Одновременно большая мощность говорит о больших расходах на электроэнергию и размере счетов за нее.

Поскольку номинальная мощность напрямую зависит от конструкции, то для сравнения разных типов ламп удобнее использовать другую характеристику – световой поток.

Световой поток. Измеряется в лм. Световой поток показывает, насколько ярко светит лампочка. Новые модели источников света (люминесцентные и светодиодные) имеют большую яркость при меньшей мощности. Именно за счет этого достигается энергосбережение.

Сравнительная характеристика мощностей самых популярных бытовых лампочек со световым потоком 1200 лм приведена в таблице.

Таким образом, при равном световом потоке мощность светодиодных ламп более чем в пять раз меньше, чем у ламп накаливания.

Светоотдача. Измеряется в лм/Вт. Светоотдача показывает световой поток в расчете на 1 Вт мощности. Также удобный параметр для сравнения разных типов осветительных приборов. Чем больше светоотдача, тем меньшая мощность обеспечивает максимальную яркость.

Коэффициент цветопередачи (Ra, CPI). Показывает, насколько искажаются реальные цвета при искусственном освещении. Обозначается цифрами от 1 до 100. Чем ниже значение коэффициента, тем сильнее искажаются оттенки. Индекс 100 означает, что цвета передаются максимально точно. Для зрения в помещении безопаснее использовать источники света с Ra не менее 80.

Цветовая температура. Измеряется в К. Определяет теплоту света, ведь разные цвета в зависимости от освещения воспринимаются глазом по-разному.

Различают несколько типов цветовых температур:

• 2700-3200 – теплый белый;
• 3300-4000 – нейтральный белый;
• 4000-5000 – холодный белый;
• 5000-6000 – дневной свет;
• свыше 6000 – холодный дневной.

Цветовая температура заметно влияет на настроение и работоспособность человека. При выборе ламп, особенно для домашнего и рабочего использования, внимательно изучите маркировку. Помните, что теплый цвет способствуют расслаблению, а холодные – бодрости и работоспособности. Но в больших количествах холодный свет угнетает нервную и зрительную систему. Подробнее можно почитать в статье о цветовой температуре

Срок службы. Это количество часов, которое прослужит источник света. На упаковке обычно указывается срок службы при работе в идеальных условиях. В реальных он может отличаться от заявляемого производителем. Сроки службы популярных бытовых лампочек приведены в таблице.

К тому же у многих моделей источников света со временем падает яркость. Это происходит из-за физических процессов, которые делают возможным само свечение. К таким лампам относятся светодиодные, газоразрядные.

Угол рассеивания света. Это угол, на который расходится световой поток. Лампа накаливания светит во все стороны на 360⁰. Но не все виды источников света могут похвастаться тем же. Например, из-за конструктивных особенностей led (и других типов) угол рассеивания составляет от 30⁰ до 360⁰.

Угол рассеивания света

Исходя из задачи светильника, выбирается оптимальный угол. Для точечной подсветки достаточно 30⁰, а для общего освещения лучше выбирать максимальный угол.

Коэффициент пульсации (мерцания). Характеризует равномерность освещения. Измеряется в процентах. Чем меньше коэффициент, тем ровнее световой поток, тем меньше будут уставать глаза. В идеале для дома и офиса стоит выбирать источники света с коэффициентом пульсации около 5%. Лампы с коэффициентом свыше 35% опасны для зрения.

Из чего состоит лампочка накаливания — схема и устройство. Как устроена лампа накаливания

Можно предположить, что чем ниже степень вольфрама/углеродной нити, тем меньше доля энергии, приближающейся к телу нити, вызывая видимое излучение. Ретро-лампы отличаются тем, что нагревают пряжу медленнее и слабее.

Из чего состоит лампочка накаливания — схема и устройство

Для создания искусственного освещения часто используются обычные лампы. Этот элемент известен всем в советский период. Стеклянная лампа, цоколь и спираль являются основными видимыми частями изделия. Как начинающим мастерам, так и экспертам интересно посмотреть, как изготавливаются лампы накаливания изнутри.

Этот продукт был разработан и усовершенствован многими учеными в разное время. Первая электрическая дуга была зажжена ученым Петровым в 1802 году. Изобретение состояло из двух угольных стержней, прикрепленных к полюсам гальванической батареи. В точке схождения наблюдался электрический разряд, а над элементами образовался яркий бант. По разным причинам использовать такие лампы в быту было невозможно — страдает конструкция из-за быстрого сгорания угольных стержней. Тем временем ученые всего мира начали понимать, что такое лампа.

Семьдесят лет спустя, в 1872 году, Лодыгин А.Н. получил патент на лампу накаливания. В качестве спирали он использовал стержень из литаргического углерода под стеклянным колпаком.

Уже в 1880 году, 10 мая, лампа Лодыгина использовалась для освещения петербургской дороги на Литейном мосту. Срок годности источника света составлял всего два месяца (пока не сгорели углеродные стержни).

В 1880 году в США Томас Эдисон представил усовершенствованную лампу накаливания Родена. Ему удалось удалить воздух из стеклянной лампы, что обеспечило более длительный период горения и более яркое свечение. Эдисон также разработал витой цоколь для вкручивания лампы в гнездо.

В 1910 году было решено переделать нить Вольфрами в катушку, чтобы продлить срок ее службы. Таким образом, изделие полностью функционировало в течение 1000 часов вместо первоначальных 50-100 часов.

Принцип теплового излучения также используется при производстве галогенных люминесцентных ламп.

Из чего состоит лампа

Структура и схема лампы накаливания выглядит следующим образом

• стеклянная колба грушевидной или округлой формы;
• тело накала (вольфрамовая или угольная нить), расположенное в ней на двух держателях-крючках;
• два электрода;
• предохранитель;
• ножка;
• цоколь (корпус) с изолятором;
• его контакт (донышко).

Окисление вольфрамовой нити (спирали, тела нити) устраняется путем помещения ее в вакуум или газ. Стеклянные лампы заполнены.

Электротехнические параметры

Все лампы производятся с учетом различных тенденций. Из-за низкого специального сопротивления тугоплавкого металла вольфрама для осветительных элементов требуются длинные провода. Поэтому длина нити электрических ламп составляет до 50 микрометров. При включении света нить пропускает в 10-14 раз больше рабочего тока. Чем сильнее нагревается нить, тем выше сопротивление нити и тем ниже интенсивность мощности.

После того как вы узнали, что представляет собой лампа, важно понять, как она работает.

• При включении света через донышко цоколя к телу накала проходит ток.
• Вольфрамовая нить сильно разогревается после замыкания электрической цепи, что приводит к её свечению.
• На этот момент температура нити достигает 570 градусов.
• Таким образом спектр свечения лампочек сдвинут в сторону теплых температур.

Можно предположить, что чем ниже степень вольфрама/углеродной нити, тем меньше доля энергии, приближающейся к телу нити, вызывая видимое излучение. Ретро-лампы отличаются тем, что нагревают пряжу медленнее и слабее.

Они часто содержат средства защиты. Она состоит из сплава век, приваренных к одному из электродов, по которому проходит электричество. Цель защиты — предотвратить взрыв лампы в случае перегорания нити.

Как работает лампа накаливания

Ранее мы уже рассказывали вам об истории ламп накаливания и основных принципах их работы. В данной статье более подробно рассматривается конструкция этого осветительного прибора. Мы определим, какие типы ламп сегодня представлены на рынке, и проанализируем принципы производства света.

Содержание статьи:

Устройство лампы накаливания

Светильник состоит всего из восьми компонентов, каждый из которых подробно рассмотрен.

Лампа. Чаще всего используется обычное стекло, основная функция которого заключается в защите внутренних частей от внешних воздействий. Внутреннее пространство заполнено инертным газом, который представляет собой искусственный воздух или не подвергается нагреванию.

Витое металлическое основание является постаментом. Система «колпачок и трубка» была изобретена Томасом Эдисоном в 14 веке.

Нить — это та часть лампочки, которая излучала свет при нагревании.

Для фиксации нити используются два специальных крючка.

Крючки поочередно соединяются двумя электродами.

Электроды удерживаются в штенгеле — своеобразной ножке, вставленной в основание. Таким образом, все устройство удерживается в стеклянной колбе.

Конечно, на сегодняшнем рынке электротехники пьедесталы бывают разные, не из обычного стекла, без щелей, не из матов для более мягкого рассеивания света, то один, то другой, то третий, то третий, то третий, то третий, в котором все используют один и тот же принцип работы.

Как работает освещение с помощью ламп накаливания.

Электричество просачивается через основание и все остальные элементы, чтобы достичь вольфрамовой нити. Металл используется потому, что это самый дешевый расплавленный проводник. А благодаря вакууму, создаваемому в лампе, пряжа может гореть очень долго.

Длина и толщина пряжи напрямую влияет на мощность изделия. Чем длиннее и шире вольфрамовая нить, тем ярче лампа.

Виды ламп накаливания

Существует несколько основных типов ламп, которые мы все видим вокруг себя каждый день. Они отличаются только формой луковицы, ее покрытием и наполнением, а также назначением.

Колбы могут быть шариковыми, роликовыми или трубчатыми. Это никоим образом не влияет на качество продукта. Все зависит от ламп, которые необходимо разместить, и общего дизайна интерьера.

Основные типы покрытий — прозрачные (простое стекло), матовые и зеркальные. Зеркальные, напротив, создают своеобразный акцент и поэтому идеально подходят для домашнего использования. Поэтому они подходят для витрин и других дизайнерских решений. .

Первый подход заключается в использовании более низких напряжений. Например, в люстре с шестью лампами 220 В, установленными параллельно, шесть ламп могут быть последовательно размещены на подключенных 36 В. Недостатком является то, что если лампы перегорают, то отключается весь свет.

Принцип действия

Запуск лампы основан на сильном нагреве нити от протекающего тока. Чтобы нить излучала красное свечение, ее температура должна достигать 570 градусов Цельсия. Цельсия. Только при увеличении этого значения в три-четыре раза излучение становится комфортным для человеческого глаза.

Немногие материалы являются столь же трудноразрешимыми, как этот. Tangle был выбран за его температуру плавления 3400 градусов Цельсия и разумную цену. Цельсия. Для увеличения светоизлучающей площади вольфрамовые нити скручиваются в спираль. Во время работы он может нагреваться до 2800 градусов Цельсия. Цельсия. Цветовая температура этого излучения составляет 2000-3000 К, что дает желтоватый спектр, не сравнимый с солнечным светом, но в то же время не вредный для глаз.

Попадая в воздух, вольфрам быстро окисляется и разлагается. Как упоминалось выше, стеклянные бутылки можно заполнять не вакуумом, а газами. Это инертные газы — азот, аргон или криптон. Это повышает яркость и долговечность. На срок службы влияет то, что давление газа препятствует испарению вольфрамовой нити из-за высокой температуры накаливания.

Строение

Обычные лампы состоят из следующих компонентов.

• колба;
• вакуум или инертный газ, закачиваемый внутрь нее;
• нить накала;
• электроды — выводы тока;
• крючки, необходимые для удерживания нити накала;
• ножка;
• предохранитель;
• цоколь, состоящий из корпуса, изолятора и контакта на донышке.

Помимо стандартных версий с проводником, стеклянной емкостью и клеммами, существуют специальные лампы. В них вместо цоколя используются другие гнезда или добавляется дополнительная лампа.

Предохранитель обычно изготавливается из феррито-никелевого сплава и размещается в вакууме на одном из силовых кабелей. Часто встречается в ноге. Его основное назначение — защитить лампу от повреждения в случае обрыва провода. Это происходит потому, что при обрыве нити возникает электрическая дуга, которая расплавляет остатки проводника, попавшие в стеклянную лампу. Из-за высоких температур он может взорваться и вызвать пожар. Однако с годами предохранители стали использоваться все реже, поскольку было доказано, что они имеют низкие эксплуатационные характеристики.

Колба

Для защиты нитей от окисления и повреждения используются стеклянные емкости. Размеры колбы выбираются в зависимости от скорости осаждения материалов, из которых состоит воздуховод.

Газовая среда

Раньше все лампы накаливания были заполнены вакуумом, но сейчас такой подход используется только для маломощных источников света. Самые мощные устройства заполнены инертным газом. Молекулярная масса газа влияет на тепловое излучение пряжи.

Галогены подаются к лампам в галогенных лампах. Вещество, которым покрыта пряжа, начинает испаряться и взаимодействует с галогеном в контейнере. В результате реакции образуется разлагающееся соединение, и вещество возвращается на поверхность пряжи. Это позволяет увеличить температуру воздуховода, тем самым повышая эффективность и срок службы изделия. Такой подход также позволил сделать лампы более компактными. Недостатком этой конструкции является изначально низкое сопротивление проводника при подаче электричества.

Нить накала

Нити накаливания могут иметь различную форму — выбор зависит от деталей лампы. В них часто используются нити со спирально скрученным круглым сечением, но редко ленточные проводники.

В современных лампах накаливания используется вольфрамовая нить или сплав осмия и вольфрама. Вместо обычных катушек можно вращать две и три катушки. Это становится возможным благодаря повторному вращению. Последнее приводит к меньшему тепловому излучению и более высокой эффективности.

Технические характеристики

Интересно отметить зависимость световой энергии и мощности лампы. Изменение не является линейным: светоотдача увеличивается до 75 Вт, но снижается за этим пределом.

Преимуществом этих источников света является равномерное освещение, так как свет излучается с одинаковой интенсивностью почти во всех направлениях.

Еще одним преимуществом является импульс света, который при определенных значениях вызывает значительное напряжение глаз. Нормальной считается частота пульса менее 10%. Для ламп накаливания этот параметр достигает 4%. Самые низкие цены — на изделия мощностью 40 Вт.

Из всех имеющихся электрических ламп лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому устройство больше похоже на обогреватель, чем на источник света. Яркие показатели варьируются от 5 до 15%. По этой причине законодательство предусматривает ряд норм, запрещающих, например, использование ламп накаливания мощностью более 100 Вт.

Как правило, для освещения одной комнаты достаточно ламп мощностью 60 Вт с низким тепловыделением.

Рассматривая спектр излучения и сравнивая его с естественным светом, можно сделать два важных наблюдения. В световом потоке этих ламп меньше синего и красного света. Однако результаты считаются приемлемыми и не вызывают утомления, как в случае с источниками дневного света.

Эксплуатационные параметры

При использовании ламп накаливания важно учитывать условия, в которых они будут использоваться. В помещении и на улице их можно использовать при температурах до -60 и до +50 градусов Цельсия. Цельсия. При этом атмосферная влажность не должна превышать 98% (+20 градусов Цельсия). Эти устройства могут работать в одной цепи с розами, предназначенными для регулировки эффективности освещения путем изменения интенсивности света. Это недорогие изделия, которые могут быть заменены даже неквалифицированным персоналом.

Существуют различные критерии для классификации ламп, которые рассматриваются ниже.

Лампы накаливания отсортированы (от худших к лучшим) по эффективности освещения.

• вакуумные;
• аргоновые или азот-аргоновые;
• криптоновые;
• ксеноновые или галогенные с установленным отражателем инфракрасного излучения внутрь лампы, что увеличивает КПД;
• с покрытием, предназначенным для преобразования инфракрасного излучения в видимый спектр.

Множество типов ламп накаливания в зависимости от их назначения в эксплуатации и конструкции:.

1. Общее назначение — в 70-х гг. прошлого столетия они назывались «нормально-осветительными лампами». Самая распространенная и многочисленная категория — изделия, применяемые для общего и декоративного освещения. С 2008 года выпуск таких источников света существенно сократился, что было связано с принятием многочисленных законов.
2. Декоративное назначение. Колбы таких изделий выполняются в форме изящных фигур. Чаще всего встречаются свечеобразные стеклянные сосуды с диаметром до 35 мм и сферические (45 мм).
3. Местное назначение. По конструкции идентичны первой категории, но питаются от уменьшенного напряжения — 12/24/36/48 В. Обычно применяются в переносных светильниках и приборах, освещающих верстаки, станки и т. п.
4. Иллюминационные с окрашенными колбами. Зачастую мощность изделий не превышает 25 Вт, а для окрашивания внутренняя полость покрывается слоем неорганического пигмента. Гораздо реже можно встретить источники света, наружная часть которых окрашивается цветным лаком. В таком случае пигмент очень быстро выцветает и осыпается.

Электричество просачивается через основание и все остальные элементы, чтобы достичь вольфрамовой нити. Металл используется потому, что это самый дешевый расплавленный проводник. А благодаря вакууму, создаваемому в лампе, пряжа может гореть очень долго.

Преимущества и недостатки.

Преимущества ламп накаливания с лихвой перевешивают недостатки.

• Низкая цена осветительного прибора. Дешевле пока не производят.
• Небольшой размер, эргономичная форма.
• Низкая чувствительность к перепадам напряжения.
• Моментальное свечение при включении в сеть.
• Не вредно для глаз: мерцание человеческим глазом не фиксируется.
• Возможность использования димеров – регуляторов яркости.
• Спектр света максимально близок к естественному солнечному освещению.
• Свечение не искажает цвета предметов.
• Постоянный спектр излучения.
• Надежность при работе в условиях, отличающихся от нормальных: низкие или высокие температуры, конденсат в атмосфере.
• Широкий диапазон рабочих напряжений.
• Легкая и безопасная утилизация.
• Простота электрической схемы. Лампа подключается напрямую к сети без дополнительных регулирующих приборов.
• Устойчивость к ионизирующей радиации и электромагнитным импульсам.
• Не создает помех для радиочастот.
• Не гудит при работе.
• Может работать и от переменного, и от постоянного тока; не зависит от полярности.
• Невысокий уровень ультрафиолетового излучения.

• Маленький срок службы.
• Невысокая световая отдача, которая зависит от напряжения.
• Низкий коэффициент полезного действия: не более 5%.
• Пожароопасность из-за сильного теплового нагрева колбы.
• Хрупкость стеклянной колбы.
• Возможность взрыва колбы.
• Высокое потребление электроэнергии по сравнению с другими типами ламп.

Пряжа для изделий с низкой инертностью имеет очень тонкие нити. Ранее использовался в системах визуальной аудиорегистрации. Существуют также нагревательные лампы, используемые в сушильных машинах, электрических кухнях и офисной технике.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Отношение светового потока к используемой мощности очень низкое: для лампы мощностью 40 Вт световой поток составляет около 1,9 %. Для ламп мощностью 100 Вт это соотношение возрастает до 2,6 %.

Повышение напряжения приводит к небольшому увеличению светоотдачи, но к резкому сокращению срока службы лампы. Для некоторых ламп использование тройных нитей увеличивает выход продукции.

Зачем лампу накаливания подключают через диод

Иногда срок годности лампы может быть увеличен в несколько раз. Знание того, как работают лампы накаливания, может помочь решить эти проблемы двумя способами.

Первый подход заключается в использовании более низких напряжений. Например, в люстре с шестью лампами 220 В, установленными параллельно, шесть ламп могут быть последовательно размещены на подключенных 36 В. Недостатком является то, что если лампы перегорают, то отключается весь свет.

Другой вариант — использовать непрерывный проход с лампами. Это еще больше снижает поток света и вызывает мерцание. Это можно устранить, поместив между диодом и лампой конденсатор большой емкости.

Важно помнить, что ток при активации лампы может более чем в десять раз превышать рабочий ток. Диоды должны быть выбраны для этого тока.

Что такое лампа накаливания — строение, характеристики и виды

Лампа накаливания, далее ЛН — это источник искусственного света, в котором световой поток получают разогревом тонкой металлической нити до температуры свечения раскаленного металла. Для нагрева по нити пропускают электрический ток. Первые лампы имели нить из обугленного органического вещества, например, из бамбука, в виде волокна.

Чтобы нить быстро не сгорала, из колбы откачивали воздух и герметизировали. Или заполняли колбу газовым составом, в котором нет окислителя – кислорода. Такие газы называют инертными – аргон, неон, гелий, азот и пр. Эти газы названы так потому, что они не вступают в реакцию с металлами, т.е. инертны.

Первые лампы с угольной нитью накаливания имели рабочий ресурс не более десятка часов. Он был значительно увеличен после замены угольной нити на тонкую металлическую проволоку. Первым изобретателем лампы официально считается Томас Эдиссон.

Такой свет называли светом каления, т.е. светом раскаленного металла. А нить назвали нитью накаливания. Например сталь, нагретая до температуры 1200°C, светится желто-белым светом, а при 1300°C – практически белым.

В конце 19 века угольную нить, которая быстро перегорала, заменили тугоплавкими металлами – вольфрамом, молибденом, осмием или окисями металлов – циркония, магния, иттрия и др.

Заполняя колбу инертными газами, уменьшали скорость испарения металла с раскаленной нити, а, значит, увеличивали длительность ее работы.

При большой мощности нити накаливания делают «разветвленной» формы. Проекционные источники света для создания направленного потока имеют нить сложной конфигурации, образуя плоскую конструкцию, перпендикулярную оси излучения. Внутри колбы при этом размещается отражатель света, например в виде тонкого слоя напыленного металла – серебра или алюминия.

Для питания лампы напрямую от существовавшей в то время электросети, имевшей постоянное напряжение 110 В нужна была длинная и тонкая металлическая нить. Это обеспечивало увеличенное сопротивление, а значит для разогрева требовался меньший ток.

Для плотной «упаковки» в небольшом объеме колбы из прозрачного стекла нить, многократно сгибая, размещали на проволочных держателях.

Такое изгибание нити усложнило конструкцию первых источников света, которые работали значительно дольше «угольных». Прорывным в разработке конструкции лампочек накаливания стало предложение скручивать нить в спираль. Это уменьшило ее размеры в разы.

Еще меньший размер тела накаливания получили, свернув тонкую спираль во вторую спираль, но большего диаметра. Двойную спираль назвали би-спиралью.

Следующим этапом развития источников света стал переход на сети переменного тока и применение трансформатора для снижения напряжения питания ламп.

Из чего состоит лампочка

К основным элементам строения лампы накаливания относятся:

• нить или тело накаливания;
• арматура для крепления нити;
• колба для защиты нити от быстрого сгорания и внешних воздействий; для установки в патрон и подключения к электросети;
• цокольные контакты – резьбовой корпус и центральный контакт в донышке цоколя.

Арматура предназначена для крепления нити и создания требуемой конфигурации и направленности светового потока.

Цоколь нужен для закрепления в монтажном патроне и подсоединения к колбе. В лампах-ретрофитах, аналогах ламп накаливания в цоколе размещается часть устройства питания.

Цоколь

На галогенных лампах накаливания, в зависимости от напряжения питания, мощности и конструкции колбы устанавливают несколько видов цоколей – резьбовые, штыревые, байонетные, штифтовые и др.

Система контактов на цоколях нужна для подключения к электросети или блоку питания.

Колба

Прозрачную колбу ЛН используют для:

• защиты нити от наружной атмосферы, содержащей окислитель – кислород;
• создания и удержания вакуума или газового состава;
• размещения люминофора и/или покрытий, преобразующих разные виды электромагнитной энергии в видимое излучение, возвращения тепла на нить накаливания, преобразования невидимых УФ- и ИК-излучений в свет, коррекции оттенка свечения лампы – красные, зеленые, синие.

Тело накаливания

Тело накаливания – это нить, свернутая в спираль или би-спираль либо тонкая металлическая ленточка.

Газовая среда

Инертные газы, которыми заполняют колбу лампы, например, азот, аргон, неон, гелий. В смеси инертных газов добавляют вещества-галогены.

Принцип работы ЛН

Устройство лампочки накаливания мало изменилось за время ее развития. Основным элементом, работающим на принципе свечения раскаленного вещества, является нить или тело накаливания. Это тонкая вольфрамовая проволочка диаметром 30-40, максимум 50 микрон или микрометров (миллионных частей метра).

Цвета каления начинаются с красного и при увеличении температуры проходят через оранжевый, желтый до белого. При дальнейшем увеличении температуры металл тела накаливания сначала плавится, а потом, при наличии кислорода, горит.

Видео-урок: Как Работают Современные Лампочки

Холодная вольфрамовая нить имеет малое удельное сопротивление. У вольфрама, как и большинства металлов, положительный температурный коэффициент сопротивления ТКС. Это значит, что в процессе разогрева нити электрическим током ее сопротивление увеличивается.

До включения лампы нить холодная и имеет небольшое сопротивление. Поэтому в момент включения подается ток в 10-15 раз больше номинального. Этот скачок называется пусковым. И часто он является причиной перегорания тела накаливания.

• супер-теплый белый – 2200-2400 K, обозначается S-Warm или S-W, он же очень теплый белый или Warm 2400;
• теплый – 2600-2800 K или Warm 2700;
• белый теплый – 2700-3500 K или Warm White (WW);
• еще один теплый – 2900-3100 K или Warm 3000 (W).

Температура отдельных элементов лампы

Наружная поверхность колбы ЛОН зависит от мощности лампы и может нагреваться до 250-300℃ и более. Нить раскаляется до 2000-2800℃, при температуре плавления вольфрама 3410°C. В некоторых конструкциях нить изготавливают из осмия с температурой плавления 3045℃ или горения – 2174. Так спектр свечения ЛН смещается в красную зону видимого спектра.

Какой газ в колбе лампы

В первых лампах воздух из колбы выкачивали. Сейчас вакуумируют (выкачивают воздух) только лампочки малой мощности, не более 25 Вт.

При работе вольфрамовой проволочки, раскаленной до 2-3 тысяч градусов, с ее поверхности интенсивно испаряется металл. Его пары оседают на внутренней части колбы и уменьшают ее светопропускание.

Исследования, проведенные в начале прошлого века, показали, что если заполнить колбу инертным газом, то испарение уменьшится и повысится выход света. Поэтому колбы стали заполнять одним из инертных газов или их смесью. Чаще всего это аргон, азот, ксенон, криптон, гелий и пр. Гелий используют для эффективного пассивного охлаждения внутренних элементов светодиодных ламп-ретрофитов нового вида.

Их основной светоизлучающий элемент – тонкий стержень из искусственного сапфира или стекла, на котором расположены кристаллы светодиодов. Такой излучатель назван филаментом. Некоторые «эксперты» перепутали суть филаментных ламп и назвали их «лампами с сапфировыми излучателями света». Хотя искусственный сапфир в этих лампах используется только как монтажное основание и пассивный теплоотвод для светодиодных кристаллов.

Выход ЛН из строя в большинстве случаев связан не с испарением металла с поверхности тела накаливания, а с ускорением этого процесса в зонах нарушения толщины нити. Это происходит в зоне резкого перегиба проволочки или ее перелома. В этом месте ее сопротивление локально увеличивается, растут напряжение, рассеиваемая мощность и температура металла. Испарение ускоряется, становится лавинообразным, нить быстро уменьшает толщину и сгорает.

Эту проблему решили в конце 1950 – начале 1960-х, начав массовый выпуск галогенных ламп накаливания.

Этот процесс интенсифицируют повышением давления. При этом увеличивается температура нити, срок службы, светоотдача, КПД и другие характеристики. Спектр излучения сдвигается в белую сторону. В газонаполненных лампах замедляется потемнение поверхности колбы изнутри от паров вольфрама. Такие источники света назвали галогенными.

Электротехнические параметры

К электротехническим характеристикам ламп накаливания относятся:

• электрическая мощность, измеряется в ваттах – Вт, диапазон выпускаемых моделей – от нескольких ватт (лампочка для фонарика – 1 Вт) до 500 и даже 1000 Вт;
• световой поток, Лм (люмен), связан с мощностью – от 20 Лм при 5 Вт до 2500 Лм при 200 Вт, при большей мощности поток света выше;
• световая отдача, энергоэффективность или КПД, Лм/Вт – сколько люменов света в виде светового потока дает каждый ватт мощности, потребленной из сети или от источника питания;
• сила света или яркость, кд (кандела);
• цветовая температура – температура условного черного тела, которое излучает свет с определенным оттенком.

Сфера применения

Электрические лампы можно разделить на несколько видов по применению – для общественного, технического и специального использования.

Основное общественное применение – обеспечивать любого человека, животных и птиц искусственным светом в темное время суток или в темном месте помещения.

Используя свет, люди на несколько часов продлевают свою суточную активность. Это могут быть рабочие и учебные процессы, домашние дела. Улучшается безопасность на дорогах, возможность оказывать в вечернее и ночное время медицинскую помощь и мн.др.

Лампы активно применяются на животноводческих фермах и птицефабриках, для выращивания растений в тепличных комплексах. Их подсвечивают светом определенного спектра и величины светового потока. Для разведения рыбы тоже нужен свет с особым спектральным составом.

Техническое назначение . В производстве для технологических целей используют устройства, дающие видимый и невидимый свет. Примеры:

• для точной и важной работы человеку требуется высокий уровень освещенности рабочего места; – инфракрасное излучение используют в промышленности, например, для бесконтактного нагрева деталей конструкций или в климатической технике для обогрева человека, работающего на открытом морозном воздухе, в военной технике и охоте – ночные прицелы для оружия, приборы ночного видения и мн.др.; -излучение применяют в стоматологии для быстрого отвердения пломб, при изготовлении зубных протезов и т.п., в медицине и санитарии – для дезинфекции помещений, инструмента, одежды, поверхностей мебели, воздуха, воды, лекарственных препаратов и пр.

Лампы специального назначения используют в наружной и внутренней световой рекламе, криминалистике, в авиации и космонавтике, световом сопровождении шоу-представлений и мн.др.

Основные виды и характеристики

К основным видам ламп накаливания относятся:

1. Лампы общего назначения. Обозначают аббревиатурой ЛОН. Обычно это устройства с мощностью 25, 40, 60, 75 и 100 Вт. Самые распространенные – 60 Вт. Но промышленно выпускаются ЛОН мощностью 150, 200, 500 и даже 1000 Вт.
2. Галогенные лампы накаливания. Производят для работы от высоковольтной сети 220 или 110 В и от низковольтной. В этом случае они питаются от понижающего трансформатора.

Разновидности низковольтных галогенных ЛН:

• капсюльные, имеют вид полностью стеклянных трубок с разными цоколями – торцовыми штыревыми GY6,35 или G4;
• рефлекторные, имеющие светоотражающий элемент, диаметром от 35 до 111 мм, цоколь GZ10 с вариантами.

Высоковольтные. Основное напряжение 220-230 В, 50 Гц. У этих ламп вариантов исполнения больше:

• линейные в виде трубки из стекла с цоколями R7S;
• цилиндрические – цоколи E27, E14 или B15D;
• с вынесенной или дополнительной колбой.

В последней модели внутри лампы жестко смонтирована малогабаритная галогенная лампа-капсюль или трубка. Она приварена к центральному стержню обычной колбы ЛОН, имеет гибкие выводы, соединенные со стандартным цоколем Эдисона Е27 или Е14. При потреблении мощности 70-100 Вт она обеспечивает световой поток на 20-30% больше, чем обычная лампа накаливания.

Эти модели имеют более высокую энергоэффективность, достигающую 12-25 Лм/Вт, в то время как у обычных ЛОН светоотдача от 3-4 до 10-12 Лм/Вт.

Разделение ламп по назначению и по конструкции

Декоративные лампы

В последние годы появились ретро-лампы, имитирующие старинные ЛН Эдисона.

Кроме того, они формой колбы имитируют «свечу», «свечу на ветру», «шишку», «грушу», «шар» и т.д.

Зеркальные

Зеркальные лампы имеют часть колбы, покрытую изнутри отражающим слоем. Чаще всего это напыление из металла – серебра, алюминия, золота и пр. Этот слой может быть тонким, полупрозрачным или толстым, непрозрачным.

Зеркальные конструкции используют в производстве для абсолютно чистого технологического нагрева, например, в полупроводниковом производстве с высочайшей чистотой материалов. В этом случае недостаток ламп накаливания – большой поток ИК-излучения – становится их непревзойденным достоинством.

Такие лампы применяют в светильниках с узким поворотным лучом света.

Сигнальные

Сигнальные лампы – это мигающие источники света. Обычно в виде проблесковых маячков, например, на служебных автомобилях, на самолетах и вертолетах, для передачи световых сообщений на флоте и т.п. Имеют тонкую нить накаливания, обеспечивающую быстрый набор яркости.

Транспортные

Этот вид ламп предназначен для использования на разных видах транспорта – автомобилях, железной дороге и в метро, речных и морских судах. Главное требование к ним – стойкость к вибрациям и ударам. Для этого нить накаливания делают короткой и устанавливают на множестве поддерживающих элементов. Цоколи таких ламп – байонетные Свана, штифтовые или софитные. Они не дают устройству выкрутиться и выпасть из патрона.

Иллюминационные

Из названия понятно, что лампы используют для иллюминации. Поэтому их колбы изготавливают из стекла разных цветов – синего, зеленого, желтого, красного и т.д.

Двухнитевые

Схема такой лампы накаливания: в одной колбе две отдельные нити накаливания. Например, в автомобильной фаре двухнитевая лампа используется так:

• при подаче напряжения на одну нить включается ближний свет – поток света «прижат» к полотну дороги и луч распространяется на несколько десятков метров;
• после переключения на вторую нить свет поднимается и его дальность может достигать сотен метров, а поток будет значительно больше.

Такие лампы могут быть и в заднем фонаре. Первая нить – для габаритных огней, вторая – для стоп-сигнала.

В светофорах двухнитевые лампы повышают их надежность. Дублирование позволяет устройству работать или с одной нитью, или включать вторую, после того как первая перегорела. А, например, на железных дорогах надежность сигнализации – это гарантия безопасности перевозок.

Общего, местного назначения

Верхний ряд, слева направо – лампа с цоколем Е14 – для люстр, бра и малогабаритных светильников; с цоколем Е27 – общего назначения; зеленая, красная, желтая – иллюминационные.

Нижний ряд: синяя – медицинского назначения для процедур; зеркальная с отражателем – для фоторабот или специального освещения, с виолевым стеклом, две крайние – декоративные с колбой «свеча» и цоколями Е27 и Е14.

Плюсы и минусы

Преимущества ламп накаливания:

• небольшая цена – простые и недорогие материалы, конструкция и технология отработаны десятилетиями, массовое автоматизированное производство;
• относительно небольшие размеры;
• броски напряжения в сети не вызывают немедленный выход из строя;
• запуск в работу, как и перезапуск – мгновенный;
• при питании переменным током частотой 50-60 Гц пульсации яркости малозаметны;
• яркость свечения регулируется диммерами;
• спектр излучения сплошной и привычный глазу – сходен с солнечным;
• практически полная повторяемость характеристик ламп у разных производителей;
• индекс цветопередачи Ra или CRI – качество воспроизведения оттенков цвета освещаемых предметов – равен 100, что полностью соответствует показателю солнца;
• небольшие размеры компактной нити накаливания дают четкие тени;
• высокая надежность в условиях сильного мороза и жары;
• конструкция позволяет массово изготавливать модели с рабочим напряжением от долей до сотен вольт;
• питание от переменного или постоянного напряжения при отсутствии устройств пуска;
• активный характер сопротивления нити накаливания обеспечивает коэффициент мощности (косинус φ) равный 1;
• безразличны к радиации, электромагнитному импульсу, помехам;
• практически отсутствует УФ-составляющая в излучении;
• обеспечена штатная работа с частыми включениями/выключениями света и мн.др.

К недостаткам можно отнести:

• номинальный срок службы ЛОН – 1000 часов, у галогенных ламп накаливания – от 3 до 5-6 тыс., у люминесцентных – до 10-50 тыс., у светодиодных – 30-150 тыс. часов и более;
• стекло колбы и тонкая нить чувствительны к ударам, при вибрации возможны резонансы на некоторых частотах;
• высокая зависимость энергоэффективности и срока службы от напряжения питания;
• КПД преобразования электроэнергии в видимый свет не превышает 3-4%, но растет с увеличением мощности;
• температура поверхности колбы зависит от мощности и составляет: для 100 Вт – 290°C, для 200 Вт – 330°C, 25 Вт – 100°C;
• при включении скачок тока до прогрева нити может быть в десять раз выше номинала;
• патроны и арматура светильников должны быть теплостойкими.

Как увеличить срок службы лампы

Способов увеличения срока службы много. Наиболее используемые:

• ограничение пускового тока включением терморезистора последовательно с лампой, большое сопротивление которого уменьшается по мере прогрева его пусковым током;
• плавный пуск с ручной регулировкой яркости тиристорным или симисторным диммером;
• питание лампы через мощный выпрямительный диод, т.е. выпрямленным напряжением половинок синусоиды;
• последовательное соединение ламп парами в многоламповых светильниках, например, в люстрах.

Современной промышленностью выпускается большое количество разных видов ламп накаливания с большим диапазоном рабочих напряжений и мощностей, с разными оттенками свечения, конфигурациями колб и цоколей. Такой ассортимент позволяет выбрать необходимую лампу для любого использования.