Подробная характеристика лампы накаливания

В наши дни все чаще используются энергосберегающие лампочки. Но источник света, которым является лампа накаливания, по-прежнему очень востребован. Даже спустя десятилетия это не будет забыто.

Что такое лампа накаливания

Лампочка является источником света и тепла. Внешне он представляет собой стеклянный сосуд с вольфрамовой нитью внутри. Сама полость в лампе накаливания заполнена инертным газом. Он предотвращает окисление металлических компонентов. Когда лампочка включена, через спираль проходит электрический ток, который нагревает ее и излучает видимый свет.

Сфера использования

До появления энергосберегающих ламп, лампы накаливания использовались в промышленности, домашних хозяйствах и т.д. Такое применение стало возможным благодаря простоте установки и эксплуатации. Но и сейчас их часто можно увидеть:

• Внутреннее освещение, наружное освещение помещений, улиц, офисов.
• Освещение рабочего места.
• Автомобильные лампочки.
• Маленькая лампочка такого типа также вкручивается в факелы.
• В общественном транспорте, поездах и т.д.

Характеристики

Имена характеристик и их значения используются для описания характеристики.

Характеристики приведены в таблице:

Имя	Индекс
Мощность, Вт	Бытовое использование 25-150 Вт, другие до 1000
Нагрев нити накала, градусы	до 2000-2800
Напряжение, В	220-330
Световой поток, Лм/1 Вт	9-19
Размеры и обозначение основания	F 14, F 27, F 40
Тип розетки	Резьба, штифт
Время работы, часов	до 1000
Вес, г	15

Заявленные часы работы выполняются при оптимальных условиях эксплуатации. Частое включение и выключение недопустимо.

Устройство и схема

Конструкция всех ламп накаливания в основном одинакова:

• Основной рабочей частью является вольфрамовая катушка. Он имеет в три раза большее сопротивление, чем медный материал. Он используется для выплавки самых лучших элементов. Электроды поддерживают эту катушку и передают ток.
• Стеклянная колба. Он заполнен инертным газом. Именно он удерживает нить накала от сгорания и предотвращает окисление металлических элементов.
• Цокольная часть. Он присутствует во всех типах, кроме автомобильного. Вдоль цоколя нарезается резьба, шаг которой может отличаться в каждом типе.

Подробная схема компонентов показана на фото:

Принцип действия

Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании вещества, через которое проходит ток. Этим веществом является сама нить накала, температура которой повышается при замыкании электрической цепи. В результате возникает электромагнитное тепловое излучение. Это становится заметно на глаз, когда температура поднимается выше 570 градусов и нить накаливания светится красным цветом.

Нить накаливания нагревается до 2800 градусов. В процессе нагрева вольфрам превращается в оксид (белое покрытие поверхности), для этого в полость вводятся нейтральные газы. Когда лампочка установлена (вкручена в гнездо), цепь замыкается, нить накала нагревается, и появляется свет.

Цоколь

Популярными являются лампы с цоколем E14, E27, E40. Где цифра указывает на диаметр самого основания. Нерезьбовые элементы можно встретить в автомобильной промышленности.

Есть страны, где напряжение в сети отличается, поэтому используются лампочки другого диаметра — E12, E17, E26, E39.

Маркировка

Прежде чем купить лампу, изучите ее маркировку. Это комбинации букв и цифр. Буквенное обозначение и значение приведены в таблице:

Буквенное обозначение	Значение
Б	биспираль
BO	Биспираль с заполненной аргоном опаловой колбой
БК	Биполярная колба, заполненная криптоном
DB	Диффузор с глазурью внутри колбы
В	Вакуум
Г	Газонаполненный
О	Топливная колба
М	Фляга для молока
Ш	Глобус
З	Зеркало
МО	Для местного освещения

Цифры обозначают ограничения по напряжению, ограничения по мощности.

Коэффициент полезного действия

Эти лампы имеют низкий коэффициент мощности (КПД). Он выражается как отношение мощности к излучению, видимому для человека. При нагреве нити накала до 2700 К коэффициент полезного действия достигает 5 процентов. Остальная часть энергии приходится на инфракрасное излучение, которое не видно человеческому глазу, а воспринимается только как тепло. Если коэффициент полезного действия увеличивается хотя бы до 20 процентов, нагрев нити накала должен быть увеличен до 3400 К.

В этом случае свет будет светить в два раза ярче, но срок службы лампы будет на 95 процентов меньше. И наоборот, снижение напряжения многократно увеличит срок службы лампы. Все это учитывается при производстве дежурного освещения, которое требует надежности.

Таблица соотношения люменов и ватт в лампочке

Световой поток измеряется в люменах (Лм). У светодиодов световой поток варьируется в зависимости от производителя, качества продукции и напряжения. Приблизительное значение для одного Вт составляет 80-150 Лм. В таблице приведено соотношение Лм и Вт для ламп накаливания по отношению к светодиодной лампе:

Светодиодная лампа, Вт	Лампа накаливания, Вт	Световой поток, Лм
4-5	40	400
8-10	60	700
10-12	75	900
13-15	100	1200

Виды ламп и их функциональное назначение

Тип лампы определяется ее конструкцией и функциональным назначением:

• Нормальное освещение — наиболее распространенный тип. Предназначен для общего и декоративного освещения. Производство этого типа ограничено.
• Декоративные — различных размеров, с фигурной стеклянной колбой. Внешний вид очень необычный, красивый. Поэтому применение является уникальным, декоративным.
• С подсветкой — многоцветная внешняя окраска. Тонировка наносится на внутреннюю поверхность стеклянной колбы. Неорганические пигменты используются для окрашивания. Очень редкая внешняя окраска. Мощность ограничена 25 ваттами. Чем дольше работа, тем сильнее изменяется цвет и яркость.
• Сигнальные лампы — для освещения сигнальных устройств. В настоящее время они заменены светодиодными лампами.
• Лампы с отражателем — со своеобразной формой. Внутренняя поверхность стекла покрыта слоем алюминия. Именно это придает продукту отражательную способность. Принцип работы заключается в распределении светового луча и его сборе в определенной области. Применение: витрины, витражи, инкубаторы (обогрев новорожденных цыплят).
• Транспорт. Применение: автомобильные фары, мотоциклы, тракторы, освещение. Они различаются по прочности и виброустойчивости.
• Двухцепочечный. Подходит для автомобильных фар. Одна нить для ближнего света, другая — для дальнего. Также используются там, где требуется постоянное освещение; если одна нить перегорает, другая работает.

Преимущества и недостатки

Лампы накаливания имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

• Легкость изготовления. Поэтому они доступны по правильной цене.
• Простота в использовании. При подключении не нужно устанавливать дополнительные компоненты. Лампы мощностью 150 Вт часто используются для освещения теплиц. Их свет близок к естественному. Помимо освещения, они также обеспечивают тепло.
• Не влияет на зрение человека.
• Разминка не требуется.
• Выдерживает перепады температуры.
• Можно утилизировать как бытовые отходы.
• Не содержит вредных элементов.

Недостатки:

• Короткий срок службы.
• Зависимость от перебоев в подаче электроэнергии, частые включения и выключения являются причиной поломки спирали в лампах накаливания. Во избежание проблем с напряжением устанавливаются стабилизаторы.
• Низкий уровень эффективности. Это связано с тем, что большая часть энергии тратится на тепло.
• Опасность возгорания. Потому что вокруг лампы накапливается тепло.
• Хрупкость.
• Существует вероятность поломки корпуса, что может привести к травме.

При покупке лампочки стоит рассмотреть все преимущества и недостатки, чтобы избежать неприятных факторов при эксплуатации.

Мы советуем вам посмотреть видео:

Ответы на частые вопросы

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

Срок службы, стоимость

Существует ряд факторов, которые способствуют сокращению срока службы лампочки.

В последние годы качество производимых лампочек снизилось. Часто дефект заметен сразу. По этой причине большинство покупателей перешли на закупки у иностранных производителей.

Необходимо обратить внимание на цоколь в лампе или люстре, в который вкручивается лампочка. В большинстве светильников он пластиковый, и при повышении температуры он плавится, трескается и становится непригодным для использования. В результате лампочка перегревается и выходит из строя.

Часто сокращение времени работы вызвано высоким напряжением в сети. Это приводит к перегреву нити накаливания, она становится тоньше, и лампочка начинает темнеть. Нить ломается. Если напряжение в сети отклоняется всего на один процент, срок службы лампочки сокращается на 14 процентов.

Стоимость лампочки зависит от ее типа, мощности и производителя. Она составляет от 7 рублей до 100 рублей (для бытового использования).

Как увеличить срок службы

Существует несколько способов увеличить срок службы лампочки:

• Установка диммера. Это простое устройство может продлить срок службы лампочки в несколько раз. Для этого при подключении регулируется процент освещения. При освещении складов, вестибюлей и т.д. достаточно установить мощность лампы на 75%.
• Поскольку причиной выхода из строя часто являются скачки напряжения, достаточно установить стабилизатор.

Какой газ в лампе

Колбы изделия не должны содержать воздух или какой-либо газ. Он должен содержать только инертный газ (ксенон, криптон, аргон). Это происходит потому, что температура змеевика нагревается выше 2000 градусов.

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

Температура

Температура света зависит от типа закачиваемого газа. Например, безгазовая вакуумная среда способствует нагреву до 2700 К. Излучается теплый белый свет. При нагревании до 4200 К излучается естественный белый свет. При накачке ксеноном или криптоновым галогеном температура нагрева составляет от 4000 до 6400 К. Он излучает холодный белый свет.

Из-за чего рвется спираль

Вольфрамовая нить очень тонкая и хрупкая. Он ломается, когда диаметр уменьшается из-за испарения материала под воздействием высоких температур. Часто волокно также разрушается при механическом встряхивании.

Световой поток

Функция потока — освещать. Он образуется в результате преобразования тепловой энергии. Единицей измерения является люмен (лм). Увеличение светового потока зависит от мощности лампы.

Лампы накаливания одинаковой мощности дают разный световой поток. Чем выше напряжение, тем больше световой поток.

Сколько потребляет

Номинальная мощность 60 Вт — потребление энергии составит 60 Вт или 0,06 киловатт в течение 1 часа
Номинальная мощность 95 Вт — потребление энергии составит 95 Вт или 0,095 киловатта в течение 1 часа.
Мощность 100 Вт — будет потреблять 100 ватт электроэнергии, или 0,1 киловатта в течение 1 часа.

Вы также можете посмотреть это видео:

ТОП лучших производителей

Среди множества производителей выделены лучшие:

• Philips
• OSRAM (Беларусь)
• Дженерал Электрик (GE)
• OSRAM (Польша, Венгрия или Европа)
• Калашниковский ламповый завод в Тверской области (деревня Калашниково)

В заключение

Лампы накаливания вытесняются с рынка, но спрос на них все еще существует. Перед покупкой проверьте качество продукта. Лучше отдавать предпочтение проверенным брендам.