Типы ламп накаливания
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.).
По наполнителю колбы бывают:
- вакуумные – заполненные вакуумом
- аргоновые — заполненные азот-аргоновой смесью
- криптоновые. Такие лампы на 10% ярче аргоновых
- ксеноновые – в 2 раза ярче аргоновых
- галогенные – имеют в своем составе I или Br. Кроме этого, они отличаются длительным периодом службы, а их свет в 2,5 раза ярче аргоновых
- галогенные с двумя колбами. Это улучшенный вариант предыдущих ламп, вследствие более высокого нагрева внутренней колбы
- ксенон-галогенные в своем составе имеют Xe + I или Br и излучают в 3 раза более яркий свет, чем аргоновые
- ксенон-галогенные, имеющие отражатель ИК-излучения
- накаливания с покрытием, которое преобразует ИК-излучение в видимый диапазон. Это самая последняя разработка.
Лампы накаливания
Лампа накаливания представляет собой электрический источник света, светящимся телом которого служит проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры. Все лампы накаливания можно разделить на пять видов:
К преимуществам ламп накаливания можно отнести их низкую стоимость, небольшие размеры, мгновенность включения, отсутствие токсичных компонентов, работа при низкой температуре окружающей среды. Но их недостатки, все же, не сопоставимы с современными требованиями к источникам света. К ним относятся: низкая эффективность (КПД не более 5%), короткий срок службы, резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения, цветовая температура в пределах от 2300 до 2900 К, высокая пожароопасность.
Масштабное появление ламп на рынке
Появление ламп на рынке связано с дешевизной, простотой использования в сравнении с газовыми, бензиновыми и нефтяными светильниками. Улучшать прибор человечество продолжает на протяжении всей истории после их появления. Разработки привели к возникновению продукции, выполняющей самые разные функции:
- Проекционные лампы повышенной светимости. Конструкция прибора исключает появление затененных областей по краям зоны для исключения некачественного отображения картинки на экране.
- Лампочки для подсветки кнопок и переключателей в радиотехнической аппаратуре.
- Фотолампы – вспышки и пилотные (постоянного свечения на пониженной мощности) предназначены для мгновенного или долговременного освещения места фотосъемки.
- Лампа фара выполняется в одном корпусе с отражателем и фокусирующим стеклом.
- Модели с двумя нитями предназначены для использования в фарах автомобиля (ближний и дальний свет), задних фонарях авто (габариты и стоп-сигнал). Устанавливаются в такие источники света в местах, где может возникнуть потребность в резервировании. В случае перегорания одной из спиралей, зажигалась резервная.
- Нагревательные лампы применяют в лазерных принтерах.
- Лампы со специальным спектром излучения для научных приборов.
Лампы накаливания прошли длительный путь эволюции. В освещении им на смену приходят светодиоды, но во многих областях техники без таких устройств не обойтись.
0%
Чем заполнена колба лампы накаливания?
Инертным газом или вакуумом – зависит от конструкции
Инертным газом
Ничем, там вакуум
Парами йода
Верно! Не верно!
Продолжить »
Почему чаще всего лампа сгорает в момент включения?
В момент включения через спираль течет очень большой ток
Это миф. Лампы сгорают в любое время
Из-за самоиндукции спирали на лампе появляется скачок повышенного напряжения
Верно! Не верно!
Продолжить »
Лампа мерцает
Конденсатор сильно нагревается
Лампа светит тускло
Верно! Не верно!
Продолжить »
Почему колбу лампы накаливания делают из кварцевого стекла?
Ее не делают из кварцевого стекла
Чтобы колба не расплавилась от раскаленной спирали
Кварц лучше пропускает видимый свет
Верно! Не верно!
Продолжить »
В чем недостаток включения лампы через диод?
Увеличивается расход энергии
Лампа заметно мерцает и светит тускло
Сокращается срок службы лампы
Верно! Не верно!
Продолжить »
В чем недостаток включения лампы через терморезистор?
Резистор сильно нагревается
Потребляет больше энергии
Светит тускло
Лампа мерцает
Верно! Не верно!
Продолжить »
Все ли ты знаешь о лампах накаливания
Похоже ты ничего не знаешь про лампы накаливания
Слабенько, побеседуй о лампах со знакомым электриком.
Неплохо, но что-то ты не понял или еще не читал наши статьи?
Ты знаешь всё про лампы накаливания!
Перепройти тест!
Предыдущая
Виды и типы лампКак выбрать и подключить диммер для ламп накаливания
Следующая
НакаливанияЛампа накаливания и её особенности
Спасибо, помогло!Не помогло
Устройство лампы накаливания
Современная лампа накаливания хоть и кажется простой, но соединяет в себе большое количество изобретений и открытий. Для создания спирали накаливания сегодня помимо довольно дорогого вольфрама применяют осмий или комбинацию этих металлов. Колбу перестали делать просто вакуумной. Довольно часто она заполнена одним из инертных газов (аргоном, криптоном, ксеноном).
Такое решение дало возможность ликвидировать давление атмосферы на вакуумированную колбу, и продлить общий срок эксплуатации лампы накаливания. Как известно, при прохождении электрического тока через вольфрамовую спираль, происходит ее нагрев и свечение. Когда нагрев достигает очень высоких температур (около 2900°С) в колбе без воздуха происходит интенсивное испарение вольфрама, он начинает оседать на стекле. Со временем стекло теряет прозрачность, и уровень интенсивности светоотдачи снижается, а период эксплуатации нити уменьшается. Поскольку смотреть на яркий свет прозрачной лампы накаливания довольно сложно, промышленность выпускает не только прозрачные колбы, но и матовые. В матовых колбах свет несколько рассеянный и более мягкий, однако, имеет меньшую интенсивность.
Вклад Томаса Эдисона
В конце 1870 годов за усовершенствование электрических светильников взялся известный на весь мир ученый из Америки Томас Эдисон.
С целью продления срока службы нити, предпринимались попытки отключать напряжение, после нагрева спирали до предельно допустимых температур. Для этого в колбу встраивался автоматический выключатель. Однако этот путь не привел к приемлемому результату – было видно мигание.
Акцент исследований сместился на эксперименты с материалом для изготовления нитей накала. Было проведено около 2000 опытов.
В итоге в 1879 году Эдисон получил патент на лампочку платиновой спиралью и временем горения до 40 часов.
Основное отличие от приборов Лодыгина – создание вакуума с меньшим количеством, оставшегося в колбе воздуха. В 1880 году, лампы с бамбуковыми электродами горели у Эдисона около 600 часов
Немаловажное значение в распространении ламп Эдисона имела изобретенная им же винтовая конструкция цоколя, позволявшая быстро и безопасно менять вышедшие из строя приборы
Патентные войны привели к образованию совместного предприятия Суонса и Эдисона, выросшего со временем в мирового лидера по продаже электрических ламп. Увеличение производства сказалось на снижении себестоимости изделия и еще большему распространению.
Таким образом, разработка технологии изготовления лампы накаливания проводилась учеными из России, Германии, США, Бельгии, Великобритании. Объединив лучшее, на практике Томас Эдисон организовал массовый выпуск приборов. Поэтому ему и приписывают авторство.
Изобретение, сделанное А.Н. Лодыгиным
Начал работы ученый с разработки светильника с угольными электродами. За достигнутые результаты он получил премию Академии наук, но опыты продолжил. В 1874 году Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с нитевым накальным телом. Суть изобретения заключалась в накале платиновой (вольфрамовой) нити в вакуумной колбе.
Горение – химическая окислительная реакция с участием кислорода. Вакуум подразумевает отсутствие кислорода, следовательно, скорость окисления резко снижается. Благодаря такому свойству лампы Лодыгина получили увеличенный ресурс. К 1890 году разработаны похожие на сегодняшние лампы с закрученными в спираль нитями накала, производимыми из вольфрама или молибдена, что снижало их стоимость по сравнению с платиновыми.
Пройденная до электрическая эпоха
Первые приборы, работающие на электричестве, появились в 1802 году, источники тому – разработки В.В.Петрова – его поиски освещения с использованием простейшей электрической дуги привели к изобретению чего то необычного. Это появились лампы накаливания, параллельно этим работам проходило конструирование и первых ламп, первая необычная для того времени лампа сделана в Англии, ее автор Деви в том же году, что и Петров.
Когда физик Жан Бернар Фуко заменил древесные электроды на аналоги из угля, лампа стала гореть дольше, но пока что управлялась вручную. Ее уже использовали в театрах и в микроскопах для точечного освещения, уже нашли применение таким ярким осветительным приборам в маяках, но пока это были первые неуверенные шаги в мир яркого света с угольными электродами.
Дуговая угольная лампа.
Дуговое освещение пошло по своему особенному пути, там применили свои силы Чиколев и Штуккерт, довольно много дуговых ламп выпустили заводы Сименса, вплоть до 80-годов они использовались для освещения городов, устанавливались на транспорте. Когда эра дуговых ламп прошла, они остались в прожекторах и проекционных приборах.
Характеристики ламп накаливания
Самыми главными характеристиками ламп накаливания являются:
- световой поток – физический показатель, который характеризирует количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения
- световая отдача представляет собой отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. Эта величина измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Фактически – это показатель эффективности и экономичности источников света
- люмен является единицей измерения светового потока, то есть световой величиной.
Кроме этого, важными характеристиками являются:
- диапазон мощностей. В быту достаточно мощности от 25 до 150 Вт. Для промышленных целей используют лампы мощностью до 1000 Вт
- температура накала вольфрамовой нити колеблется на уровне 3000 градусов
- уровень световой отдачи составляет от 9 до 19 Лм/ 1 Вт. Например, световой поток лампы накаливания мощностью 40 Вт колеблется от 415 до 460 Лм
- показатель номинального напряжения составляет 220-230 В и 127 В
- частота – 50 Гц;
- габариты цоколя – 14 мм (E14), 27 мм (E27) и 40 мм (E40);
- период эксплуатации в условиях нормального напряжения составляет примерно 1000 часов (220В) и 2500 часов (127 В)
- цоколь может быть резьбовым, штифтовым одно- и двухконтактным.
Игра с огнем или первые газовые рожки
Электрическую энергию стали впервые массово употреблять именно для освещения, так что лампу накаливания точно можно назвать самым популярным прибором, оно пришло на смену газового. Начало XIX характеризуется массовым появлением хороших осветительных приборов, с него и начинается история освещения. Сила света от газовых рожков уже недостаточна, строятся большие дома и производства, им нужен яркий свет, начинается развитие электрического освещения. Кроме того, нужны легко обслуживаемые приборы, так что приходится переходить на альтернативный тип поставки света в помещения.
Первые газовые лампы.
История света. Часть №1. От костра до керосиновой лампы
История света — Костер
Заглянем в гости к нашим самым дальним предкам. Огонь в костре, дар Прометея, самый первый источник света. Он согревал и давал свет нашим предкам, защищал их от хищников. За очагом нужно было постоянно следить и подкармливать дровишками. Ведь спичек и зажигалок в то время не изобрели, и разжечь заново огонь в очаге было непростой задачей.
История света — Глиняная плошка с маслом или жиром
А это уже глиняная плошка с маслом или жиром, в котором плавает фитиль. Масло, поднимаясь по фитилю, постепенно сгорает. Пользовались такими масляными лампами, начиная с эпохи палеолита, это тоже очень древнее изобретение. Такая лампа давала мало света, много копоти и часто служила источником пожаров.
История света — Факел
Факел, палка, на которую намотана пропитанная смолой ткань. В древности часто использовались на кораблях, для передачи сообщений в темное время суток. В давние времена – самый мощный источник света. Факел не затухал от дождя и ветра и часто использовался войсками.
История света — Свечи
Свеча. Сало, или воск, да любой подходящий жир, внутри фитиль. Так незамысловато устроена свеча. Примерно с 15 века она обретает привычные для нас очертания. От одной свечки света мало. Поэтому используются канделябры.
История света — Канделябры и щипцы для снятия нагара
Они могут быть рассчитаны на 5-10-20 и более свечей. В замках и богатых имениях появляется специальный человек, который следит за освещением, снимает нагар при помощи специальных щипцов и меняет свечи.
Сейчас свечи используются для декоративных целей, , хотя у бережливых хозяек часто припасены обычные стеариновые свечки «на черный день».
История света — Фонарь
В начале 19 века на улицах европейских столиц появляются фонари, которые горят необычным ровным и ярким пламенем. В них горит газ ацетилен. Вначале они собирают около себя толпы зевак, а по вечерам к каждому фонарю приходит фонарщик, который зажигает огонь в светильнике.
История света — Керосиновая лампа
Керосиновая лампа. В резервуаре залит керосин, фитиль можно поднимать и опускать, регулируя яркость света, а пламя закрыто стеклом. Очень популярны были лампы Летучая Мышь. Они устойчивы и не боятся ветра. Летучая Мышь популярна и поныне, её заправляют специальным маслом.
Все эти лампы, фонари и свечи обладали одним существенным недостатком. Использование открытого пламени приводило к пожарам, часто целые городские кварталы выгорали от разбитой керосинки. На шахтах происходили взрывы, гибли люди.
Конструкционные особенности
Поскольку лампа накаливания считается самым первым источников света, то вполне закономерно, что ее конструкция должна быть достаточной простой. Особенно, если сравнивать с нынешними источниками света, которые ее постепенно вытесняют с рынка.
В лампе накаливания ведущими элементами считаются:
- колба лампы;
- тело накала;
- токовводы.
Конструкция лампы накаливания
На сегодняшний день разработано несколько вариантов ламп накаливания, но такое строение характерно для самых простых и самых первых моделей.
В стандартной лампочке накаливания, кроме вышеописанных элементов имеется предохранитель, который представляет собой звено. Оно состоит из ферроникелевого сплава. Его вваривают в разрыв одного из двух токовводов изделия. Звено размещается в ножке токоввода. Оно нужно для того, чтобы предупредить разрушение стеклянной колбы во время прорыва нити накала. Это связано с тем, что при прорыве вольфрамовой нити создается электрическая дуга. Она может оплавить остатки нити. А ее фрагменты могут повредить колбу из стекла и привести к возникновению возгорания.
Предохранитель же разрушает электрическую дугу. Такое ферроникелевое звено размещается в полости, где давление равняется атмосферному. В данной ситуации дуга гаснет.
Такое строение и принцип работы обеспечили лампе накаливания широкое распространение по миру, но из-за их высокого энергопотребления и непродолжительному сроку службы, она сегодня стали использоваться гораздо реже. Связано это с тем, что появились более современные и эффективные источники света.
Достоинства
Электрические лампы накаливания имеют много преимуществ. Однако, самое главное заключается в их низкой стоимости. Сравнение ламп накаливания со светодиодными лампами наглядно это показывает. Кроме этого, можно выделить следующие достоинства:
- не теряют функциональности в условиях работы при низких температурах, поэтому активно используются для создания уличного освещения
- незначительные скачки напряжения не являются причиной выхода из строя лампы
- работают даже при очень низком напряжении (но интенсивность освещения снижается)
- широкий выбор разновидности и мощности изделий, вследствие чего вы сможете выбрать необходимый вам вариант
- хорошо работают в условиях высокой влажности
- подключение к сети без дополнительного оборудования
- более безопасны, чем газозарядные. К примеру, в случае повреждения энергосберегающей лампы, нужно срочно провести комплекс мероприятий, включающих проветривание помещения и химическую обработку поверхности.
Главным недостатком можно назвать низкую световую отдачу и преобладание красных и желтых оттенков в спектре. Кроме этого выделим:
- продукт отличается маленьким ресурсом работы, который уменьшается при отклонении номинального напряжения в сети
- довольно хрупкая колба. По этой причине используют такие лампы исключительно вместе с плафоном
- работа лампы накаливания не является экономичной.
Несколько интересных сочинений
- Сравнительный анализ стихотворений Пророк Пушкина и Лермонтова
В русской литературе, имели место существования, величайшие мастера пера и строки. К таким, несомненно, относятся А.С. Пушкин и М. Ю. Лермонтов. Эти поэты, не только прожили, хотя и короткую, но достойную жизнь
- Сочинение описание по скульптуре Чайкова — Футболисты
Я смотрю на эту скульптуру… и просто глазам не верю. Так здорово! Она похожа на водоворот.
Со времен изобретения первой угольной лампы накаливания прошло около 180 лет. Революция в мире освещения того времени уже давно осталась позади и мало кто задумывается, как все начиналось. Со временем технологии менялись: лампу с угольной спиралью сменила лампа накаливания с платиновой спиралью, затем лампа с обугленной бамбуковой нитью в вакуумированном сосуде и великое множество других модификаций ламп. Каких только материалов не было испробовано для создания более эффективной лампы накаливания, однако это не принесло существенных результатов. В современных лампах накаливания используется спираль из вольфрама, но и этот редкий материал позволяет добиться, что всего 5% энергии преобразуется в свет. Глобальный переворот пришелся лишь на эпоху энергосберегающих и светодиодных ламп. Основанные на совершенно ином принципе свечения, данные лампы позволили человечеству в разы улучшить качество освещения и сократить на него расходы.
Давайте же попробуем отследить всю историю источников света и существующие в наше время типы ламп.
В наши дни все лампы можно поделить на три основные группы: накаливания, газоразрядные и светодиодные. Люди «старой закалки» наотрез отвергают последние два вида, что напрасно. Но пойдем по порядку.
Светодиодное оборудование
С момента появления первого светильника и до сегодняшних дней изобретатели пытались решить две основные задачи: повысить их эффективность и сделать максимально безопасными. Добиться прекрасных результатов удалось с появлением светодиодного оборудования. К преимуществам таких изделий относится экономичность, отсутствие вредных компонентов, устойчивость к внешним воздействиям. Единственным недостатком LED-оборудования считается его высокая стоимость, однако, постепенно цена светодиодных светильников становится все более доступной.
Несмотря на прекрасные результаты, специалисты уверены, что с появлением светодиодного оборудования история светильника не завершилась. Впереди изобретателей ждет масса захватывающих открытий, которые обеспечат светильникам максимальную эффективность, а нашей жизни – комфорт.
Современное электричество и освещение на нем
Качественный перелом в электричестве и освещении сделал Павел Николаевич Яблочков, получивший патент на лампу накаливания. Он изобрел «электрическую свечу» — основу всех производимых сегодня осветительных приборов. Его изобретение совпало по времени с появлением первой динамо-машины
В Англии Генри Уайльд работает над электрическим генератором, в России – Яблочков над электрической свечой. К сожалению, спасаясь от долгов, изобретатель уехал в Париж, где и получил патент на изобретение. Так что днем рождения нового типа освещения можно считать 23 марта 1876 года, вот она дата начала истории электрического освещения. Отсюда и пошло знаменитое выражение «русский свет». Работал Яблочков во Франции, полностью осветил помещения Лувра, а затем и улиц Парижа.
Электрическая свеча в лампочках типа «русский свет» работала на переменном токе с длительностью горения около двух часов.
П. Н. Яблочков.
В опытах Яблочкова применяется генератор и несколько осветительных приборов – огромный шаг вперед.Следующий шаг – почти современная лампочка накаливания. Первым человеком в России, использовавшим такие лампочки для улиц, стал А.Н.Лодыгин, который заслужил патент на изобретение. В Санкт Петербурге появились освещенные лампочками накаливания улицы. Уже стал удаляться воздух из лампочек, что значительно продлевало жизнь прибора. Усовершенствовать новую лампочку взялся Эдисон. В конструкцию установлена угольная нить, внутри стеклянного колпачка вакуум. Благодаря незначительным изменениям конструкции могла работать уже несколько сотен часов – огромный шаг вперед, за свои предложения Эдисон получает патент.
Работать над усовершенствованием дуговых ламп продолжал инженер Шпаковский, но больших шагов достигнуто не было, так что лампочки накаливания заняли первые позиции.
В конструкции ламп накаливания также пытались внести свои нововведения бельгиец Жобар, англичанин Деларю, немец Гебель. За свой вклад в развитие электротехники русский изобретатель получил Ломоносовскую премию Петербургской Академии наук. Но ему, как и его предшественнику Яблочкову, не удалось сколотить богатства, он умер в США в возрасте 47 лет.
Достижения Эдисона в том, что он смог полностью разработать систему электроснабжения для освещения. Можно с уверенностью сказать, что о работах своих предшественников он знал много. Изобрел фонограф, имел свою большую лабораторию, в конструкцию лампочки ввел патрон и цоколь, создал такие детали, как предохранители и счетчик электроэнергии. Так что Эдисону принадлежит немало успехов. Он, будучи обеспеченным человеком, придумал сделать электроэнергии необходимым для потребителя товаром.
Как шли к открытию?
История лампы накаливания началась в начале XIX века. В школьном курсе физике принято считать изобретателем лампы накаливания Томаса Эдисона (1847–1931), однако, у изделия имелись прародители.
В 1803 году русский изобретатель Василий Владимирович Петров (1761–1834) изучая проводимость материалов, получил электрическую дугу между угольными проводниками. Он предложил пользоваться явлением для освещения пространства. Однако, из-за быстрого сгорания угля, практического применения открытие в те годы не получило.
Подробнее о В.П. Петрове рассказано в видео:
Научно описал в 1809 г. дуговой разряд между угольными стержнями сэр Гемфри Дэви (1778–1829) – создатель английской школы электрохимии. Труды стали основой для последующих открытий. Только в 1838 году бельгийцем Жобаром создан устойчиво работающий прототип лампы с угольным сердечником, горение проходило в воздушной среде, поэтому разрушение электрода завершалось очень быстро.
Вскоре, в 1840 году членкор Петербургской академии наук англичанин по происхождению Уоррен Деларю (1815–1989) в качестве материала нити накаливания использовал платину. Устройство успешно освещало помещение, но из-за дороговизны драгоценного металла и его низких прочностных свойств, до промышленного использования дело не дошло.
Устройства Жобара и Деларю стали прорывом в науке, но запатентованы не были.
Первый патент удалось получить ирландцу Фредерику де Моллейну в 1841 году. Устройство представляло собой спираль из платины, находящуюся в вакууме – это увеличивало срок использования.
Американец Джон У. Старр в 1844 г. получил американский, а в следующем году британский патент на лампочки с углеродной нитью. Работы остановились, серия лампа не пошла в связи со смертью изобретателя.
Не прошел мимо изучения электрической дуги и великий французский ученый Жан Бернар Фуко. Заменив в 1844 древесный уголь на ретортные угольные электроды, он добился увеличения срока использования устройства, придумав попутно «первый диммер» – интенсивность света регулировалась изменением длины электрической дуги.
Следующий шаг был сделан Генрихом Гебелем из Германии. Он вел эксперименты, использовав в качестве электродов обугленные палочки бамбука, находящиеся в вакууме колбы. Прибор Гебеля считается прототипом первой лампочки.
С 1860 по 1878 год англичанин Джозеф Вильсон Свон (Суон) работал над применением угольного волокна и получил в итоге патент на изобретение лампы. Особенностью прибора стала разреженная кислородная атмосфера, в которой нагревалось и излучало видимый свет угольное волокно. Технология позволила увеличить видимое свечение.
Параллельно со Своном проводил эксперименты и получил в 1874 г. патент на нитевую лампу российский ученый А.Н.Лодыгин. Василий Федорович Дидрихсон российский ученый усовершенствовал конструкцию своего соотечественника. Из колбы откачали воздух, и было установлено несколько электродов. После сгорания одного, начинал светиться следующий электрод – время службы повысилось.
В 1976 г. российский физик Павел Николаевич Яблочков, изучая изоляционные материалы, применил обмазку нити белой глиной (каолином). Лампа светилась на воздухе, не требуя создания вакуума. Для пуска приходилось подогревать нити спичками. Сам изобретатель скептически относился к электрическому освещению и прекратил работу в этом направлении. Однако, некоторое время лампы Яблочкова выпускались в промышленном масштабе, но в итоге были вытеснены лампами накаливания. Такими приборами освещался Париж, Лондон, Санкт-Петербург, устанавливались светильники на паровозах и кораблях.
Томасу Эдисону (США) удалось усовершенствовать изобретения Лодыгина и Яблочкова. В 1880 году был получен патент на лампу с угольными электродами.
Основные исторические вехи эры электричества
В конце века электрическая энергия стала доминирующей во всем, на ней работает промышленность, без электричества нельзя себе представить развития мира. На этой незаменимой для современного мира энергии работает все. Так что освещение – малая часть достижений, хотя и немаловажная, скоро будет открыт галогенный цикл (год 1913).
Каким будет освещение будущего предугадать трудно, сегодня наука и промышленность идут рядом семимильными шагами. После лампы накаливания и газонаполненных ламп мы уже познакомились с галогенными и люминесцентными лампами и другими источниками излучения. Для большого спроса требуется недорогой вариант осветительных приборов, в наш быт стремительна входят светодиодные лампы и ленты, потребители уже знакомы с люминофорами и ксеноновыми лампами. Что нас ждет завтра – покажет будущее, эра современного применения электричества только началась.
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.
Что собой представляет
Лампа накаливания — электрический вариант источника света, основная часть которого представляет собой тугоплавкий проводник, играющий роль тела накала. Проводник размещен в колбе из стекла, которая внутри бывает накаченной инертным газом или полностью лишенной воздуха. Пропуская через тугоплавкий тип проводника электрический ток, данная лампа может испускать световой поток.
Свечение лампы накаливания
Принцип функционирования базируется на том, что когда электрический ток течет по телу накала, данный элемент начинает накаливаться, нагревая вольфрамовую нить. Вследствие этого нить накала начинает испускать излучение электромагнитно-теплового типа (закон Планка). Для создания свечения температура накала должна составлять пару тысяч градусов. При снижении температуры спектр свечения будет становиться все более красным.
Все минусы, имеющиеся у лампы накаливания, кроются в температуре накала. Чем лучше нужен световой поток, тем большая температура потребуется
При этом вольфрамовая нить характеризуется пределом накала, при превышении которого этот источник света навсегда выходит из строя.
Обратите внимание! Температурный предел нагрева для ламп накаливания — 3410 °C
Результаты работ Александра Лодыгина
В то время, как на другом конце мира Томас Эдисон проводил свои эксперименты, в России аналогичными изысканиями продолжал заниматься Александр Лодыгин. Он в 90-х годах 19 века изобрел сразу несколько видов лампочек, нити которых были изготовлены из тугоплавких металлов.
Лампочка Лодыгина
Кроме вольфрама он также предлагал использовать нити накаливания, изготовленные из молибдена, а также скручивать их в форме спирали. Такие свои нити Лодыгин размещал в колбах, из которых откачивался весь воздух. Вследствие таких действий нити предохранялись от кислородного окисления, что делало срок службы изделий значительно продолжительным.
Первый тип коммерческой лампочки, произведенный в Америке, содержала вольфрамовую нить и изготавливалась по патенту Лодыгина.
Также стоит отметить, что Лодыгиным были разработаны газонаполненные лампы, содержащие угольные нити и заполненные азотом.
Таким образом, авторство первой лампочки накаливания, отправленной в серийное производство, принадлежит именно российскому исследователю Александру Лодыгину.