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.
Положи в корзину сразу, потом потеряешь:
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:
Самонесущие изолированные провода СИП в последнее время приобретают все большую популярность....
19 04 2024 7:26:54
Расстояние между опорами освещения в городе и на трассе — как определяется, нормы по ГОСТу и СНиПу. Главные факторы в определении пролета между фонарными столбами, как зависит от материала опоры....
18 04 2024 5:21:35
Как правильно выбрать люстру на гипсокартонный потолок? Процесс монтажа люстры. Как повесить люстру на гипсокартон, если потолок уже обшит? Снятие люстры с потолка....
17 04 2024 1:20:56
Возможность монтировать теплые полы электрические под линолеум появилась относительно недавно. Данный вариант сразу приобрел немалую популярность, ведь он не так трудоемок, как монтаж в слой стяжки или под плитку, быстр в монтаже и имеет еще массу преимуществ....
16 04 2024 1:17:34
В вечернее и ночное время для обеспечения безопасности и комфорта людей важную роль играет парковое освещение. О его особенностях мы вам и расскажем...
15 04 2024 15:12:12
Какие требования к ДХО. Правила ПДД по ходовых огнях на автомобиле. Как правильно установить ДХО на автомобиль по правилам....
14 04 2024 18:58:18
261) Рассмотрим как правильно соединить провода в люстре...
13 04 2024 15:33:46
Tрaнcформатор для светодиодной ленты: как выбрать, какие виды трaнcформаторов бывают, как подключить - способы со схемами и фото....
12 04 2024 12:45:52
Выбор сегодняшней темы пал на ТВ на кронштейне, а именно, как спрятать провода от телевизора на стене....
11 04 2024 23:26:47
Узнайте, как выбрать осветительные приборы и лампочки, распределить их и создать оптимальную схему расположения, осуществить установку светильников в натяжной потолок. Смотрите, какие осветительные приборы самые современные и как их сочетать с натяжной конструкцией. Выясните, как вставить светильник в ранее установленный потолок....
10 04 2024 15:30:36
Читайте здесь, как сделать светодиодную панель своими руками, какие материалы и инструменты для этого потребуются, какое устройство может иметь светодиодная панель, как выглядит пошагово инструкция по ее сборке и стоит ли вообще заниматься ее самостоятельным изготовлением....
09 04 2024 20:31:31
Особенности светодиодного прожектора. Разновидности. Как правильно выбрать прожектор? Рейтинг лучших прожекторов. Какой срок службы у прожектора....
08 04 2024 15:20:57
Подключение ЛЕД-ленты: рекомендации по подключению диодной led ленты к блоку. Причины неисправностей, способы устранения....
07 04 2024 4:40:48
Подсветка кровати светодиодной лентой: особенности монтажа, выбора ленты, подключения. Достоинства и недостатки использования светодиодов....
06 04 2024 6:55:53
Сегодня мы бы хотели поговорить с вами про освещение декоративное как внутри здания, так и снаружи....
05 04 2024 9:37:36
Какого цвета провод заземления? Такой вопрос часто встает перед многими нашими согражданами при подключении современного высокотехнологичного оборудования, которое выполнено согласно всем нормам и правилам соответствующих нормативных документов....
04 04 2024 3:56:54
Делаем правильную светодиодную подсветку для комнатных растений своими руками. Подбор светодиодной ленты, расчет блока питания....
03 04 2024 5:41:58
Светодиодные лампы для освещения дома в последнее время применяются все более широко. Главными аргументами в пользу этих осветительных устройств является их энергоэффективность и обещанная производителем долговечность. В то же время вы наверняка слышали множество историй о том, как светодиодные лампы негативно влияют на зрение, на организм человека, да и вообще они не очень удобны в плане эксплуатации. Поэтому в нашей статье мы решили разобраться со всеми аспектами LED освещения и определить их главные достоинства и недостатки....
02 04 2024 3:58:21
Читайте, что делать, если в комнате или в офисе раблась энергосберегающая лампа. Действительно ли разбитая лампочка так опасна для человека. Порядок утилизации, демеркуризации. Что нельзя делать в такой ситуации и как проявляется отравление ртутью....
01 04 2024 6:18:50
В статье представлен обзор самых популярных галогенных ламп, который поможет понять какие лампы h4 лучше. Рейтинг самых популярных производителей ламп н4....
31 03 2024 17:28:12
Для возведения объектов используются совершенно разные материалы, но для строительства, помимо самого материала, очень важным фактором является качественная...
30 03 2024 6:50:34
Любое управление освещением с 4 мест, подразумевает установку четырех коммутационных аппаратов....
29 03 2024 15:35:28
Электромоторы имеют определенный ресурс и свойство ломаться. Разберемся с основными неисправностями агрегатов и выясним, как осуществляется ремонт электродвигателей переменного тока....
28 03 2024 12:19:20
Светильник из бутылки: преимущества и недостатки материала. В каких помещениях квартиры или дома лучше использовать такие светильники: варианты дизайна и украшения. Из какой бутылки лучше сделать светильник: стекло или пластик....
27 03 2024 21:33:45
Узнайте, почему моргает светодиодная лента во включенном состоянии и при выключенном свете. Читайте, как провести диагностику причин и устранить неполадки. Что делать, чтобы продлить работу диодных светильников....
26 03 2024 4:47:54
Устройство и принцип действия выключателя света в квартире. Способы коммутации для механизмов с винтовым зажимом и пружинным контактом. Особенности внутреннего устройства выключателей в зависимости от типа управления светом....
25 03 2024 3:16:41
Как перенести розетку для электроплиты на новое место? Такой вопрос часто возникает во время ремонта кухни. Ведь электрическая печь это достаточно мощный энергопотребитель и неправильные действия по ее переносу могут привести не только к ее поломке, но и пожару....
24 03 2024 21:58:55
Итак, вы приняли окончательное решение о том, что теплый электрический пол в ванной вам необходим. Казалось бы, дело за малым, иди и покупай! Но все не так просто. Дело в том, что электрические теплые полы могут быть нескольких видов и выбор правильного вида теплых полов зачастую связан не только с вашими предпочтениями, но и вашими техническими условиями....
23 03 2024 22:41:39
Читайте, как можно приклеить светодиодную ленту к разным видам несущих элементов. Узнайте, какие материалы лучше всего подходят для этого, отметьте для себя наиболее доступные способы восстановления контакта ленты с опорой....
22 03 2024 5:13:58
168) Как подключается наружная розетка тройная...
21 03 2024 2:42:48
Поэтому рассмотрим такую интересную вещь, как розетки, управляемые пультом. Расскажем, чем они отличаются от обычных разъемов, и когда следует сделать выбор в их пользу....
20 03 2024 7:22:13
Читайте здесь, как сделать блок питания для светодиодной ленты 12В своими руками, каковы его главные особенности и назначение, какие готовые блоки существуют и можно ли использовать модели от техники б/у, из каких этапов состоит процесс самостоятельной сборки устройства, как выглядит его схема и какие нюансы при этом нужно учесть....
19 03 2024 2:51:27
Рулонные шторы с электроприводом очень просты в эксплуатации. Их виды, особенности и способы монтажа, подскажет статья....
18 03 2024 23:15:18
Как самостоятельно вскрыть лампу накаливания? Устройство лампочки. Как открыть лампочку, не разбив её? Меры безопасности. Поделки из ламп накаливания...
17 03 2024 12:52:36
Узнайте, для чего нужны фотореле или датчики освещенности. Какие функции они выполняют, чем удобны и полезны. Уточните для себя, по каким критериям их выбирают, особенности выбора места установки и правила монтажа....
16 03 2024 12:37:13
Рекомендации по ремонту люстры с пультом дистанционного управления своими руками. Что понадобится, чтобы починить светильник дома самому. Можно ли отремонтировать китайские галогенные изделия. Устройство и принцип работы ДУ. Частые причины поломок и способы устранения....
15 03 2024 0:46:13
Читайте, какие бывают индикаторы напряжения на светодиодах. Узнайте, как они устроены, по какому принципу работают. Какие виды можно сделать самостоятельно, какие придется купить. Выберите лучшую схему для изготовления индикатора на светодиодах своими руками....
14 03 2024 21:37:52
В общем, слышали вы что-нибудь о том, может ли электрическое и магнитное поле Земли стать источником дешевой электроэнергии?...
13 03 2024 8:49:47
Узнайте, какие виды освещения могут быть использованы в жилых домах или квартирах. Особенности, специфика и классификация различных видов и режимов подсветки, какие задачи они призваны решать и где применяются....
12 03 2024 10:11:58
Узнайте, почему в квартире или частном доме может моргать свет при включении и с выключенным светильником. Выясняем причины того, что мигают лампочки во всех или отдельных комнатах. Что делать при этом, а также если трещит в выключателе....
11 03 2024 8:39:34
Светодиодные лампы h11 — какие лампы h11 ближнего света лучшие. Отзывы на лампы ближнего света и противотуманные фары с лампами h11. Светодиодные и галогеновые лампы h11....
10 03 2024 2:58:38
Мощность диодных лент: как рассчитать потрeбление ленты, рассчет мощности на 1 м. Формулы определения мощности, примеры рассчетов....
09 03 2024 13:58:29
Смотрите здесь, что такое Люмен. Узнайте, как выбирать led-лампочки с учетом уровня освещенности и цветовой температуры. Особенности расчета силы светового потока светодиодов. Сравнение хаpaктеристик ЛЕД-ламп и приборов с нитью накала...
08 03 2024 16:42:55
Как правильно подключить люстру к двух клавишному выключателю? Вариант посоединения пятирожковои и 3 рожковой модели. Как доработать люстру, если она расчитана на выключатель с одной клавишей...
07 03 2024 3:36:49
Особенности бактерицидной лампы. Разновидности для домашнего использования. Для чего нужна бактерицидная лампа? Как пользоваться прибором? Как правильно подобрать лампу? Плюсы и минусы лампы....
06 03 2024 13:53:36
Но нередко случается так, что при подсоединении ноутбука или персонального компьютера к телевизору, возникает проблема, и после подключения нет звука через кабель hdmi....
05 03 2024 13:18:20
Читайте здесь, как сделать цветы светильники из изолона своими руками, какие инструменты и материалы для этого потребуются, из каких основных этапов состоит процесс изготовления цветка, стeблей и листьев, и как правильно подсоединить шнур с выключателем и патрон для лампочки в собранный светильник....
04 03 2024 15:22:17
Узнайте, какие светодиоды Cree доступны на рынке. Читайте, на какие виды они делятся, для чего предназначен каждый тип. Почему светодиодные изделия этого бренда выгодны для производителей осветительных приборов. Как при покупке отличить оригинальный Кри от китайской подделки....
03 03 2024 5:13:36
Читайте здесь, как сделать световые линии на натяжном потолке, в чем особенность и отличия двух основных вариантов конструкции – парящих линий и запотолочной подсветки, а также как своими руками изготовить подобную систему освещения....
02 03 2024 11:25:27
Водяной или электрический теплый пол и какой лучше? Именно такой вопрос возникает у многих во время ремонта ванной комнаты. Ведь теплый пол — это не только удобно и пpaктично, но и экономно. Поэтому о целесообразности такого покрытия речь даже не идет. И чтобы разобраться с этим вопросом давайте рассмотрим каждый из имеющихся вариантов....
01 03 2024 2:34:43
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)
Ласты R"Gomoove Взросл. TRIBORD - Подводное плавание Дайвинг Дайвинг, серфинг,...
Горный велосипед 26" ST30 ROCKRIDER - купить в интернет-магазине
ПЕРЧАТКИ ГОРНОЛЫЖНЫЕ ВЗРОСЛЫЕ 500 WEDZE - купить в интернет-магазине