Из чего состоит и как устроена лампа накаливания: особенности конструкции, принцип работы, схема подключения
Первый электрический осветительный прибор, который изобрели в конце 18 века – лампа накаливания (ЛН). Этот источник света до сих пор пользуется популярностью при организации освещения жилых, производственных помещений, улиц и т. д.
Это устройство имеет простую конструкцию и принцип работы.
На рынке осветительных приборов представлены разные виды лампочек с нитью накала.
Несмотря на то, что сейчас все большую популярность приобретают энергосберегающие лампочки, приборы с нитью накаливания не спешат сдавать позиции.
Содержание
- 1 Конструкция лампы накаливания
- 2 Принцип работы
- 3 Разновидности
- 4 Маркировка
- 5 Достоинства
- 6 Недостатки
- 7 Основные выводы
Конструкция лампы накаливания
Устройство разных видов ламп накаливания незначительно отличается, однако можно выделить 3 общих элемента: тело накаливания, стеклянная колба и токовые вводы. Они отличаются конструкцией держателей (крючки) тела накала, типом цоколей, некоторые из них могут быть бесцокольными.
Чтобы избежать разрушения колбы при разрыве спирали во время работы, ЛН оснащена ферроникелевым пpeдoxpaнителем, который обычно располагают в ее ножке. На участке разрыва тела накала образуется электродуга, из-за которой остатки спирали расплавляются, попадают на стеклянную поверхность, тогда повышается риск нарушения ее целостности. Пpeдoxpaнители помогают остановить процесс плавления. Однако сейчас они используются редко, так как их эффективность низкая.
Электрическая лампа имеет такие основные элементы:
- колба;
- тело накаливания;
- электроды (токовводы) по обеим сторонам спирали;
- крючки, которые удерживают спираль;
- ножка;
- токовый ввод;
- цоколя;
- изолятор цоколя;
- контакт на дне цоколя.
Колба из стекла защищает спираль от разрушительного действия воздуха, при ее разрушении нить накала окисляется и быстрее разрывается. Состав колбы устройства отличается, ее полость может быть заполнена вакуумом или смесью газов. Первые ЛН выпускали с безвоздушной емкостью, однако их мощность низкая. Для наполнения современной лампочки используется азотно-аргоновая смесь или только аргон. Некоторые виды устройств могут содержать криптон или ксенон. Теплоотдача прибора зависит от молярной массы вещества, которым наполнена колба.
Это интересно! В отдельную категорию входят галогеновые лампочки, колба которых заполнена специальными газами. Во время работы устройства из спирали испаряется металл, который вступает в реакцию с галогенами. Полученное в результате их взаимодействия вещество разрушается под влиянием высокой температуры, и оседает на поверхность тела накала. Как следствие, увеличивается КПД, а также срок эксплуатации устройства.
Положите в корзину сейчас:
В зависимости от функционального назначения, форма спирали ЛН отличается: проволока с круглым сечением или ленточный проводник.
Накал и свечение первых устройств обеспечивали угольные стержни, современные лампы накала оснащены вольфрамовой спиралью. Проводник может быть создан из сплава металлов (осмий и вольфрам).
Боле новые модели оснащены биспиралями или триспиралями, которые получают в результате повторного закручивания. Такие устройства имеют высокий КПД и выделяют меньше тепла.
Форма и размер цоколя лампы накаливания стандартные, поэтому проблем с заменой осветительного элемента после его поломки обычно не возникает. Чаще всего применяются источники света с цоколем Е14, Е27, Е40. Буква Е в маркировке обозначает фамилию изобретателя (Эдисон), а цифра после – наружный диаметр в мм.
Принцип работы
Работает лампочка накаливания за счет нагревания вещества во время протекания тока сквозь него. Электричество проходит через тугоплавкий проводник, разогревая его. Температура нагрева зависит от того, какое напряжение подведено к лампочке. Согласно закону Планка, разогретый излучающий проводник может создавать электромагнитное излучение. Чем выше температура, тем меньше длина волн. Видимое излучение, которое способен уловить человеческий глаз, появляется, когда проводник нагревается до нескольких тысяч градусов. Если прибор разогреть до 5000 К (Кельвин), то появиться нейтральный свет, при снижении температуры в спектре преобладают излучения от желтого до красного.
Читайте также Схема подключения и правила монтажа датчика движения для автоматизации освещенияБольшая часть энергии приборов с нитью накала преобразуется в тепло, а незначительное количество в свет. Однако человек способен уловить свет только определенного спектрального состава. Чтобы повысить ярость освещения, нужно повышать температуру тела накала, которое имеет свой максимум (3000°С). При дальнейшем нагреве спираль начнет деформироваться и плавиться. Однако даже предельной температуры удается достигнуть не всегда, особенно, если определенные условия окружающей среды во время работы лампочки накаливания не соблюдены.
Это интересно! Когда лампа теряет герметичность, то вольфрамовая спираль при контакте с воздухом окисляется и появляется белый налет. Поэтому тело накала заключают в воздухонепроницаемую колбу, и заполняют ее инертными газами, которые замедляют скорость его разрушения. Вольфрамовая нить маломощных лампочек (до 25Вт) находится в вакуумной среде.
Разновидности
Прежде чем ознакомиться с видами ЛН, нужно изучить их хаpaктеристики:
- Мощность бытовых ламп колeблется от 25 до 150 Вт, а других – до 1000 Вт.
- Температура разогрева тела накала – до 2900 – 3000° С.
- Светоотдача – от 9 до 19 Лм/1 Вт. Эта хаpaктеристика имеет свой диапазон, например, лампочка на 40 Вт может излучать световой поток 415 – 460 Лм.
- Напряжение 220 – 230 В и 127 В.
- Диаметр цоколя – 14 мм для Е14, 27 мм для Е27, 40 мм для Е40.
- Тип цоколя – винтовой, штырьковый (с одним или двумя контактами).
- Срок эксплуатации – 1000 часов (если напряжение 220В) или 2500 часов (при 127В).
Основные параметры разных видов ламп накаливания отличаются.
В продаже имеются устройства разного виды, которые различают по форме, наполнению или покрытию колбы, назначению и т. д.
С учетом наполнителя и покрытия внутренней поверхности колбы выделяют такие разновидности лампочек:
- Вакуумные – это самые простые устройства с низкой мощностью.
- Аргоновые – наполненные аргоном.
- Криптоновые – закачан одноименный газ.
- Ксенон-галогенная с инфpaкрасным отражателем.
- Лампы с покрытием из люминофора, который преобразует инфpaкрасные лучи в видимый свет.
В зависимости от функционального излучения различают такие типы ламп:
- общего назначения. Это самая большая группа устройств, которые применяются для общего, местного и декоративного освещения. Прибор местного назначения имеет такую же конструкцию, как общего. Отличается он тем, что рассчитан на меньше напряжение. Устанавливают местные лампочки в переносные светильники, станки и т. д.;
Это интересно! Сейчас производство ламп накаливания сокращается с целью экономии электроэнергии.
- декоративные лампочки отличаются от обычных формой колб и размещением тела накаливания. Часто применяются для украшения дизайна в стиле ретро;
- иллюминационные. Колбы этих устройств окрашены в разные цвета с помощью неорганического пигмента или цветных лаков. Обычно их мощность низкая – до 25 Вт;
- зеркальные. Колба лампы накаливания имеет особую форму, изнутри она частично покрыта тонким слоем распыленного алюминия. Эти устройства излучают более направленный световой поток;
- сигнальные. Это маломощные лампочки, которые устанавливают в светосигнальные приборы. Сейчас их заменяют светодиодами;
- трaнcпортные. Это большая группа ламп, которые используются для установки в автомобили, мотоциклы, самолеты, морские судна и т. д. Они прочные, имеют специальный цоколь и рассчитаны на электрическую сеть от 6 до 220 В;
- двухспиральные. Их применяют в автомобилях (одна нить отвечает за ближний свет, а вторая за дальний), самолетах, железнодорожных светофорах.
Известно еще несколько видов специальных ламп накаливания (прожекторные, коммутаторные, фотолампа и т. д.), которые сейчас все больше замещаются экономками.
Маркировка
Все виды ламп имеют свое буквенное обозначение, но не стоит его путать с типом цоколей, например, Е27.
Маркировка лампочек с нитью накала содержит:
- Первые буквы (от 1 до 4) обозначают важные физические свойства или особенности конструкции: В-вакуумная, Г – газополная моноспиральная с аргоновым наполнением, Б – газополная биспиральная, К – наполненная криптоном, МТ – колба с матовым покрытием и т. д. Специальные лампы накаливания не имеют этих букв в маркировке.
- Вторая часть обозначения состоит из 1 – 2 букв и указывает на предназначение прибора: А – автомобильная лампа, Ж – железнодорожная, КМ – коммутаторная, ПЖ – прожекторная и т. д.
- Первая циферная часть указывает на номинальное напряжение и мощность, а вторая – номер разработки, если она осуществлена повторно. Например, Б235 – 245 – 60 обозначает, что лампа биспиральная, питается от напряжения 245 В, рассчитана на 60 Вт.
Если человек умеет расшифровать маркировку, то он сможет подобрать подходящую лампочку накаливания.
Достоинства
Лампы накаливания имеют такие преимущества:
- Низкая стоимость по сравнению с другими видами ламп (люминесцентные, светодиодные).
- Компактные размеры.
- Работают при незначительных перепадах напряжения.
- Функционируют без специального оборудования, излучают свет сразу после включения (не нужно время на разогрев).
- При работе на переменном токе мерцание присутствует, но человеческий глаз его не улавливает.
- Излучают свет, который приятен для человеческого зрения, коэффициент цветопередачи на высоком уровне.
- Обычная лампочка может работать при низких температурах, поэтому ее применяют для освещения улицы.
- Не содержит токсических веществ в колбе, поэтому ее можно выбрасывать в мусор.
- Работают беззвучно (нет шума, треска, гула), отсутствуют радиопомехи.
- Прибор не чувствителен к полярности подключения.
- Нить накала прибора испускает сравнительно мало УФ-лучей.
Это основные преимущества ламп накаливания.
Недостатки
Минусов у лампочки накаливания тоже достаточно:
- Прибор излучает много тепла и мало света.
- Срок службы сравнительно короткий, особенно при скачках напряжения.
- При низком напряжении свет становиться тусклым.
- Израсходует большое количество электрической энергии.
- Существует риск пожара, так как поверхность вокруг лампочки может повышаться до 330°С.
- Колба может взорваться и травмировать осколками рядом находящихся людей.
- Обычные лампочки хрупкие к вибрациям и очень громким звукам.
Важно! Недостатки ламп накаливания объясняют снижение их популярности в последнее время. Теперь их заменяют более прочные, долговечные и экономные светодиоды.
Основные выводы
До недавнего времени лампы с нитью накала широко применялись в разных сферах жизни, но сейчас их активно вытесняют современные источники света. Однако многие потребители до сих пор остаются верными ЛН. Если вы из их числа, то при выборе лампочки учитывайте ее важные хаpaктеристики и маркировку. Также вам следует учитывать, что приборы с телом накала отличаются формой колбы, ее покрытием, наполнением, а также функциональным назначением. К основным плюсам лампочки накаливания относят низкую цену, простоту использования, приятную цветовую температуру, а к недостаткам – короткий ресурс работы, большие траты электроэнергии, ЛН выделяет много тепла и мало света. Использовать лампочку накаливания для освещения жилого помещения или нет – выбор за вами.
Комментарии:
Читайте здесь, что такое светодиодная лампа с датчиком движения, каково его назначение, принцип действия и конструкция, какие виды существуют, как выглядит ТОП-список их производителей, а также каковы главные особенности монтажа моделей с выносным и встроенным датчиком....
25 04 2024 10:52:53
Подробные технические хаpaктеристики SMD 3528, 5050, 5630, 5730. Таблицы размеров и параметров светодиодов, оригинальные datasheet....
24 04 2024 14:34:28
Сколько по времени должен гореть свет в аквариуме. Что влияет на длительность работы подсветки. Интенсивность и яркость подсветки, нужно ли оставлять свет на ночь. Естественное освещение и место установки аквариума....
23 04 2024 18:20:56
Читайте здесь об особенностях натриевых ламп, их технических хаpaктеристиках. Какие светильники нужны для использования НЛ на улице, как их правильно выбрать. Порядок и правила установки и эксплуатации....
22 04 2024 19:52:48
Узнайте, как производится подключение светодиодных лент к сети 220 В напрямую, минуя стандартный источник питания. Уточните, какими особенностями обладают такие ленты и как их можно сделать самостоятельно. Выясните их плюсы и минусы, отметьте для себя лучших производителей....
21 04 2024 12:49:59
Читайте, как устроен RGB светодиод и ленты из него. Узнайте, как проводится подключение RGB светодиодной ленты по стандартной схеме с контроллером и без контроллера. Какая схема применяется для подключения двух отрезков по 5 метров, подсветки длиной 20 метров. Как провести работу, чтобы выбранная схема работала эффективно длительное время....
20 04 2024 12:32:35
Читайте здесь, как поменять лампочки разных типов в светильниках на натяжном и подвесном потолках. Что нужно, чтобы снять точечный или другой осветительный прибор и выкрутить или вынуть лампу....
19 04 2024 1:33:33
Работа над созданием новых и усовершенствование старых источников света идет постоянно. Давайте же разберем лампы уличного освещения, которые сделали нашу жизнь намного удобнее и безопаснее....
18 04 2024 14:59:35
Освещение эвакуационное предназначено для обеспечения безопасного перемещения людей при исчезновении общего освещения....
17 04 2024 18:35:26
167) Внутренняя тройная розетка: как выбрать и подключить...
16 04 2024 4:16:14
В поисках не только надежного, но и красивого электроустановочного оборудования все большее количество наших сограждан обращает внимание на выключатели и розетки легранд. Этот французский производитель силового электрооборудования уже давно стал одним из лидеров мирового рынка, и линейка товаров этой компании в нашей стране неуклонно расширяется....
15 04 2024 9:34:22
Читайте о том, что такое кварцевание и какие для этого подходят кварцевые лампы. Польза и вред процедуры. Принцип действия кварцевателя (аппарата-излучателя) для дезинфекции помещений. Обзор моделей для домашнего применения и дезинфекции квартиры. Как выбрать....
14 04 2024 3:23:44
Полярность светодиода: определения катода и анода самостоятельно. Три метода определения полярности светодиодных ламп....
13 04 2024 16:25:20
Варианты освещения кухни с натяжным потолком — общие рекомендации и требования. Виды светильников, критерии выбора. Основные правила размещения источников, правила зонирования кухни с помощью света....
12 04 2024 19:32:26
В чем разница УФ-лампы и лед лампы? Какие их особенности, плюсы и минусы. Принцип работы и отличительные признаки. Срок службы каждой из ламп....
11 04 2024 4:23:37
Если вы, уходя из дома, постоянно переживаете, выключили ли вы электроприборы, то поможет избавиться от лишней траты нервов суточная розетка с таймером....
10 04 2024 23:30:12
Сегодня мы поговорим с вами про электродвигатели переменного тока однофазные, узнаем, как они устроены и за счет каких сил приводятся в движение....
09 04 2024 23:11:15
Выясните у нас, почему моргает светодиодный прожектор во включенном состоянии и при выключении. Распространенные причины неисправности. Как починить диодный источник света, который мигает....
08 04 2024 8:39:43
В процессе строительства новых и реконструкции существующих воздушных линий электропередач применяются самонесущие изолированные провода СИП. На каждую из трех...
07 04 2024 9:58:43
Читайте, какие виды светодиодных лент предлагаются на рынке. Узнайте, по каким параметрам классифицируются эти источники света. Как отличить некачественную ленту от стандартной, стандартную от элит. Почему при выборе не всегда достаточно знать технические параметры....
06 04 2024 17:34:47
Парящие световые линии на натяжном потолке — что это и как их делают, особенности. Виды встроенных линейных светильников, используемые профили, технология монтажа. Для какого дизайна подходит натяжной потолок со световыми линиями....
05 04 2024 19:47:48
Как подключить диодную ленту к 220 Вольт: особенности подключения светодиодной ленты 5 м, рекомендации и схемы подключения подсветки....
04 04 2024 9:15:37
Сегодня мы расскажем вам, какое освещение должно быть в аквариуме и как правильно выбрать световые приборы. Данное дело не такое простое, как может показаться на первый взгляд....
03 04 2024 0:48:34
Читайте здесь, как сделать полки с подсветкой на базе светодиодной ленты, как правильно выбрать лед-полоску, какие главные особенности подсветки для стеклянных полок нужно учесть, какие материалы и инструменты понадобятся для монтажа и из каких основных шагов состоит процеДypa крепежа подсветки для полок....
02 04 2024 0:43:25
Освещение в беседке с технической точки зрения выполнить не так уж сложно, хотя и здесь есть свои нюансы....
01 04 2024 17:11:40
Узнайте, как поменять люминесцентную лампу. Выясните, что нужно знать о типе светильников и цоколей, и какие инструменты могут понадобиться в ходе работ....
31 03 2024 19:53:36
Как установить настенный светильник самостоятельно — схема подключения, какие инструменты понадобятся. Способы сборки по типам моделей. Разметка места и подготовка, способы крепления лампы к стене....
30 03 2024 11:23:35
Наша сегодняшняя тема — электронагревательные провода. Мы выясним, какие разновидности греющего кабеля можно встретить в продаже, где применяются системы кабельного обогрева и как они монтируются. Приступим....
29 03 2024 7:32:19
Узнайте, сколько точечных светильников необходимо установить в комнату. Вычисляем нужное количество светодиодных лампочек для установки в натяжной потолок....
28 03 2024 20:42:34
Хаpaктеристика люминесцентной лампы. Разновидности люминесцентных ламп. Для чего применяют лампу? Техническая хаpaктеристика. Как выбрать и утилизировать лампу? Плюсы и минусы....
27 03 2024 23:11:40
Как выбрать электрический полотенцесушитель так, что он прослужил не один год и полностью отвечал всем нашим пожеланиям? Однозначного ответа на этот вопрос не существует ведь многое зависит от условий и требований, предъявляемых к полотенцесушителю. Поэтому дабы помочь вам в выборе давайте рассмотрим все отличия этих водонагревательных приборов....
26 03 2024 5:27:42
Установленная розетка в ванной комнате вызывает много вопросов. Ведь это влажное помещение, где возможно попадание брызг и выпадение влаги на электрооборудовании....
25 03 2024 15:56:53
Узнайте, как выглядит схема подключения для двойного выключателя. Статья содержит всю необходимую информацию о монтаже, технике безопасности и устройстве двухклавишного коммутатора. Описывается соединение двух источников освещения с одним выключателем....
24 03 2024 8:43:28
Что такое дроссель? Виды и особенности механизма. Как подключить лампу? Как проводится проверка работоспособности ламп? Устранение неисправностей....
23 03 2024 3:18:30
![Какие лампочки лучше светодиодные (LED) или энергосберегающие? [Решено]](/svet-raw/img/1395.php.jpg "Какие лампочки лучше светодиодные (LED) или энергосберегающие? [Решено]")
Проведем сравнение светодиодных и люминесцентных ламп по 6 различным параметрам и по итогам определим какая покажет себя лучше....
22 03 2024 22:19:28
Предлагаем идеи для организации освещения на кухне. Как правильно расположить и самому сделать кухонный свет. Основное освещение и подсветка в дизайне маленького и просторного помещения. Зоны расположения светильников: рабочая, над обеденным столом, другие варианты. Какие лампочки лучше для натяжног опотолка в кухне....
21 03 2024 21:17:58
От чего перегорает лампочка? Часто перегорают лампочки — что делать? Меры профилактики. Как увеличить срок службы лампочек?...
20 03 2024 6:56:48
От чего перегорает лампочка? Часто перегорают лампочки — что делать? Меры профилактики. Как увеличить срок службы лампочек?...
19 03 2024 4:28:20
Узнайте, как производится замена перегоревших лампочек, установленных в приборной доске Лады Калины. Читайте, какие инструменты понадобятся для выполнения процедуры. Запомните порядок действий и возможные аналоги штатных светильников....
18 03 2024 23:28:46
Читайте, сколько электроэнергии потрeбляет светодиодная лампа. Узнайте, как рассчитать расход за сутки и месяц в ваттах и рублях. Какие недостатки системы освещения со светодиодами необходимо учесть при отказе от лампочек накаливания. Почему качественные светодиоды самые эффективные в длительной перспективе....
17 03 2024 7:18:58
Светодиодная лента SMD 5050 - основные параметры, применение, советы по подключению и использованию....
16 03 2024 16:35:50
Какие каналы и короба для электропроводки используются в системах электроснабжения, подскажет статья....
15 03 2024 15:43:22
Чтобы еще лучше понять все нюансы, следует разобраться, чем сила света отличается от светового потока. Это проще всего сделать по аналогии с такими физическими величинами, как сила и давление....
14 03 2024 3:38:15
Читайте, как можно подключить светодиодную подсветку к компьютеру. Узнайте, какие существуют способы крепления ленты, как обеспечить ее питание от разных источников. Уточните для себя состав инструментов и материалов, необходимых для выполнения монтажных работ....
13 03 2024 23:19:54
Читайте здесь, какие лампы ближнего света можно установить на ВАЗ 2110, какие экземпляры и каких производителей используют автовладельцы, какие из них самые лучшие, а также как самостоятельно выполнить замену и при необходимости отрегулировать после этого фары....
12 03 2024 19:27:13
Электросхема освещения в квартире зависит от многих факторов. Это и суммарная нагрузка квартиры, и типы потребителей, и место расположения электроустановочных устройств, и тип проводки и ваши требования к электробезопасности. Но несмотря на кажущуюся сложность данного вопроса в нем вполне можно разобраться самостоятельно, а дабы упростить вам эту задачу мы постараемся объяснить основные аспекты....
11 03 2024 1:23:44
Особенности освещения в подъезде и на лестничных клетках МКД — какие предъявляются требования, чем нормируется. Схемы автоматизации подъездного освещения. Куда обращаться, если в подъезде многоквартирного дома нет освещения....
10 03 2024 6:23:42
Мощность диодных лент: как рассчитать потрeбление ленты, рассчет мощности на 1 м. Формулы определения мощности, примеры рассчетов....
09 03 2024 14:12:50
Установка у себя дома источника бесперебойного питания у себя дома является одной из самых удачных инвестиций в свой комфорт. Бесперебойник позволит сохранять...
08 03 2024 22:48:12
Рассмотрим более подробно достоинства, недостатки и разновидности жалюзи на окна с электроприводом, виды механизированного управления ими и их особенности....
07 03 2024 4:44:43
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
Сколько люменов нужно на 1м2 для освещения разных помещений – от комнаты в квартире до склада, нормы освещенности и как рассчитать необходимый световой поток и количество ламп
Карта России для «Power Grid»
Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией (апрель 2019)
Горный велосипед 26" ST30 ROCKRIDER - купить в интернет-магазине
Ласты R"Gomoove Взросл. TRIBORD - Подводное плавание Дайвинг Дайвинг, серфинг,...
Домашнее растение похожее на алоэ
Фитолампа (фитосветильник - светильник для растений)
ПЕРЧАТКИ ГОРНОЛЫЖНЫЕ ВЗРОСЛЫЕ 500 WEDZE - купить в интернет-магазине
Рюкзак школьный Sun eight SE-8353 Розовый