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.
Купите 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:
Вредны ли светодиодные лампы для здоровья человека? Узнайте, есть ли вред для глаз или другое влияние, а также о пользе от светодиодных ламп....
16 05 2024 9:25:54
Сегодня нам предстоит выяснить, как может быть реализовано светодиодное освещение в квартире. Однако прежде, чем отправляться в магазин за новыми светильниками, давайте разберемся, насколько убедительны преимущества светодиодов перед традиционными источниками света — лампами накаливания и люминесцентными лампами....
15 05 2024 21:41:43
Монтаж светильников в натяжной потолок — особенности, как правильно сделать своими руками, необходимые материалы и инструменты. Разновидности светильников для натяжного полотна, как крепить накладные лампочки, люстры и светодиодные полосы....
14 05 2024 2:33:23
Что такое кольцевая лампа и для чего она нужна — плюсы и минусы, чем отличается от софтбокса. Разновидности кольцевых ламп и их сравнение, как выбрать подходящую, по каким критериям. Можно ли сделать самостоятельно, что для этого потребуется....
13 05 2024 7:24:11
Устройство подсветки напольного покрытия — нюансы, основные требования, варианты конструкций. Правила выбора светильников для подсветки пола, где в квартире можно сделать. Описание процесса монтажа подсветки в плинтусе....
12 05 2024 11:22:23
ООО «Фато Электрик», занимающееся производством низковольтной аппаратуры, и деловой комплекс SK Plaza, расположенный на Дмитровском шоссе, заключили договор аренды офисного помещения. Консультантам сделки выступили брокеры офисного департамента консалтинговой компании Bright Rich | CORFAC International....
11 05 2024 6:29:30
Подобрать студийный свет несложно, если разобраться в особенностях оборудования и найти оптимальную схему для фотосъемки. Главное – обеспечить качественное основное освещение и грамотно расположить вспомогательные элементы....
10 05 2024 11:10:55
Благодаря компании Legrand подключение компьютерной розетки становится все более простым. Этот лидер по производству электроустановочного и силового оборудования предлагает широкий ассортимент розеток для сетевых подключений....
09 05 2024 22:14:25
Электророзетки 380В достаточно широко применяются для подключения двухфазного и трехфазного силового электрооборудования....
08 05 2024 8:37:54
Добрый день. У меня такой вопрос мы выпускаем холодильники там используем диодные ленты приспосабливаем их в профиль и также устанавливаем блок питание. С нас требуют какой то стандарт на светильник говорят тошто вы сами создали это и должны сертифицировать как быть в этом ситуации...
07 05 2024 21:10:58
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....
06 05 2024 9:26:58
Какое подключение светодиодов выбрать параллельное, последовательное или смешанное? Как выбрать необходимый драйвер для подключения светодиода? Какие ошибки часто допускают при подключении диода?...
05 05 2024 21:21:15
169) Рассмотрим как подключить тройную розетку...
04 05 2024 1:41:20
51) Проклaдкa электропроводки под полом по всем правилам...
03 05 2024 14:18:21
Читайте здесь, что из себя представляют ИК-прожекторы для видеонаблюдения. Принцип работы и технические хаpaктеристики. Как выбрать. Рекомендации по установке....
02 05 2024 5:17:35
Современные гаджеты все плотнее входят в жизнь каждого человека и розетки USB становятся все более востребованными. Ведь возможность зарядки телефонов, планшетов и многих других устройств в любое время становится все более актуальна. А держать для этого включенным ноутбук или компьютер, или носить зарядки далеко не всегда удобно....
01 05 2024 13:57:15
Цоколь Е14: что такое и в каких источниках света применяется. Сравнение с типом цоколя Е27. Как правильно расшифровать буквенно-числовое обозначение. Преимущества и недостатки использования....
30 04 2024 14:17:52
При устройстве освещения объектов можно использовать различные приемы и оборудование. Сегодня мы вам подробно расскажем об особенностях применения осветительного шинопровода...
29 04 2024 3:33:28
Екатеринбург - хороший город РФ с долгой и интересной историей, который развивается из года в год. Благодаря разумному балансу между качественной жизнью и...
28 04 2024 13:14:57
Сегодня мы с вами выберем лучший кабель для соединения компьютера и телевизора, узнаем, как правильно выполнять подключение, а также много чего интересного по теме....
27 04 2024 10:26:52
В Чем Преимущества Офисных Потолочных Светодиодных Светильников? Как Правильно Спроектировать Освещение? Ответы На Эти и Другие Вопросы Даны в Статье...
26 04 2024 0:15:53
Как вы уже могли догадаться, сегодня мы будем разговаривать про современный клеммники для проводов – расскажем, чем он примечателен, рассматривая давно известные и новаторские модели....
25 04 2024 19:55:48
Светодиодный ШНУР в интерьере: примеры использования, особенности и интересные приемы. Советы дизайнеров и электриков....
24 04 2024 17:33:53
Лампа P21w светодиодная: как выбрать качественную, на что обратить внимание, особенности и технические хаpaктеристики....
23 04 2024 17:30:44
Лампа с типом цоколя G4. Все про светодиодные (LED) лампочки 12V с патроном G4 для светильников. Руководство по выбору диодных (ЛЕД) ламп G4....
22 04 2024 5:40:57
Читайте, какие лампочки H11 светят лучше – галогеновые, ксеноновые или светодиодные. Узнайте, какие показатели при выборе важнее яркого свечения. Какие производители предлагают самые качественные и самые дешевые источники света для автомобилей. Почему некоторые автовладельцы ценят продукцию некоторых китайских производителей....
21 04 2024 5:58:25
Сегодня мы поговорим с вами про электродвигатели переменного тока однофазные, узнаем, как они устроены и за счет каких сил приводятся в движение....
20 04 2024 20:59:46
Ночник своими руками: подробная инструкция по изготовлению. Преимущества и недостатки использования самодельного ночника в интерьере. Какие материалы лучше выбрать для самостоятельной сборке ночника....
19 04 2024 8:57:31
Кабель для проводки освещения квартиры: критерии выбора. Что нужно знать для выбора сечения кабеля для квартиры: скрытой и открытой электропроводки. Методика определения сечения домашней проводки....
18 04 2024 20:39:43
В сегодняшней статье мы расскажем, что собой представляет электрический теплый пол и как его правильно установить. Но в любом случае перед началом работ советуем ознакомиться и с инструкцией производителя!...
17 04 2024 10:26:14
Розетки и выключатели Makel уже много лет пользуются заслуженной популярностью у покупателей. Ведь за почти 40-летнюю историю эта турецкая компания успела зарекомендовать себя с самой лучшей стороны....
16 04 2024 20:17:39
Какой прибор служит для измерения освещенности: разновидности и популярные модели для использования в домашних условиях. Для чего необходимо измерять освещенность в помещениях. Как правильно замерить освещенность люксметром....
15 04 2024 13:28:21
Как сделать светящийся натяжной потолок. Можно ли использовать световой эффект в качестве основного освещения. Альтернативные варианты света на потолке и рекомендации....
14 04 2024 16:37:29
Освещение внутреннее должно отвечать массе параметров. Кроме того, что оно должно выполнять свои основные функции оно должно быть надежным....
13 04 2024 9:14:32
Схема подключения два выключателя на одну лампочку: варианты. Какие выключатели могут управлять освещением из двух точек: название, принцип действия и конструкция. Особенности подключения двух проходных выключателей в одной цепи....
12 04 2024 4:18:45
Освещение в интерьере любой комнаты является одним из главных элементов, так как грамотная подсветка может скрыть недостатки комнаты, подчеркнуть ее преимущества, а также выгодно расставить акценты....
11 04 2024 9:39:49
Наша сегодняшняя тема — освещение для натяжных потолков. Нам предстоит выяснить, как монтируются в случае натяжного полотна из пленки ПВХ встроенные потолочные светильники, люстры и подсветка....
10 04 2024 13:38:52
В последнее время все чаще используется подключение интернет кабеля к розетке. Ведь это достаточно удобно, позволяет подключать различные устройства и главное позволяет максимально скрыть инженерные сети и избавится от лишних проводов. Кроме того, установка информационных розеток позволяет обеспечить надежное интернет соединение в любом уголке квартиры или дома....
09 04 2024 20:59:11
Хаpaктеристика и виды фонарей. Преимущества и недостатки. Зачем нужен ультрафиолетовый фонарик? Правила выбора фонарика. Можно ли сделать своими руками?...
08 04 2024 2:25:25
Смотрите здесь, как заменить лампу ближнего света на Рено Дастер, на что обратить внимание при выборе нового экземпляра, какие виды стандартных, ярких и долговечных лампочек при этом используются и из каких основных этапов состоит процесс переустановки....
07 04 2024 6:27:19
Освещение в квартире, доме, производственном или офисном помещении разделяется на множество видов. Каждый из этих видов имеет собственное предназначение и цели....
06 04 2024 3:44:26
Узнайте, что такое фитолампы и какие из них являются наиболее удобными для содержания растений в домашних условиях. Научитесь правильно выбирать и устанавливать подсветку для цветов. Читайте, можно ли сделать фитолампу самостоятельно, и стоит ли это делать....
05 04 2024 8:43:17
Настольная лампа для школьника — какая лучше, по каким параметрам качества и безопасности следует выбирать. Рекомендуемые нормы освещения рабочего места школьника. Рейтинг наиболее популярных моделей ламп....
04 04 2024 22:39:13
Поэтому рассмотрим такую интересную вещь, как розетки, управляемые пультом. Расскажем, чем они отличаются от обычных разъемов, и когда следует сделать выбор в их пользу....
03 04 2024 16:50:50
Освещение детских дошкольных учреждений — требования и нормы, регламентирующие документы. Какой должна быть естественная и искусственная подсветка, разрешены ли светодиодные светильники....
02 04 2024 7:35:20
Почти каждый настоящий домашний мастер имеет навыки электромонтера, поэтому прокладку электропроводки в новом доме или квартире многие не доверяют никому, а делают своими руками. Первый этап - это сделать проект и определить, сколько и какого провода и фурнитуры нужно закупить. Постараемся рассказать, как сделать расчет электропроводки в доме....
01 04 2024 4:44:12
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....
31 03 2024 20:40:45
Tрaнcформатор для светодиодной ленты: как выбрать, какие виды трaнcформаторов бывают, как подключить - способы со схемами и фото....
30 03 2024 11:56:15
Приветствуем читателей нашего сайта. Представляем вашему вниманию статью - уроки освещения в 3ds max....
29 03 2024 13:31:45
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....
28 03 2024 14:35:31
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
