Электрические лампы накаливания

Материалы / Шпаргалка по общей электронике и электротехнике / Электрические лампы накаливания

Лампа накаливания была изобретена русским ученым А.Н. Лодыгиным

и впервые демонстрировалась им еще в 1873 г.

Принцип действия лампы накаливания основан на сильном нагревании проводника (нити накаливания) при прохождении по нему электрического тока. При этом проводник начинает испускать, кроме тепловой, еще и световую энергию. Чтобы нить накала не перегорала, ее нужно переместить в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух. Так устроены так называемые пустотные лампы. Первоначально в качестве нити накаливания применялась угольная нить, полученная прокаливанием растительных волокон. Лампы с такой нитью излучали слабый, желтоватый свет, потребляя мощность. Угольная нить, накаливаясь до температуры 1700о, постепенно выгорала, что приводило к сравнительно быстрой гибели лампы. Сейчас лампы с угольной нитью вышли из употребления.

Теперь в лампах накаливания вместо угольной нити употребляют нить, приготовленную из тугоплавких металлов осмия или вольфрама. Вольфрамовая нить, накаливаясь в пустотных лампах до 2200о, испуская более яркий свет, потребляет меньшую мощность, чем угольная нить.

Выгорание нити накаливания уменьшается, если стеклянную колбу (баллон) лампы наполнить газом, не поддерживающим горения, например азотом или аргоном. Такие лампы получили название газополных. Температура нити при работе такой лампы достигает2800°.

Наша промышленность выпускает осветительные лампы накаливания на напряжение 36, 110, 127 и 220 В. Для специальных целей лампы изготовляют и на другие напряжения.

Лампы накаливания имеют очень низкий коэффициент полезного действия. В них превращается в световую энергию только около 4–5% всей потребляемой лампой электрической энергии; остальная энергия превращается в тепло.

В настоящее время получили широкое распространение газосветные лампы. В них использовано свойство разреженных газов светиться при прохождении через них электрического тока. Свет, излучаемый газосветной лампой, зависит от природы газа. Неон дает красно-оранжевый, аргон – сине-фиолетовый, гелий – желтовато-розовый свет. Питание газосветных ламп осуществляется переменным током высокого напряжения, получаемого при помощи трансформаторов. Эти лампы нашли себе применение для устройства вывесок, реклам, иллюминации.

Наша промышленность выпускает также лампы, в стеклянных трубках которых находятся разреженные ртутные пары. Пропусканием тока через них можно заставить пары слабо светиться.

Внутренняя поверхность трубки лампы покрыта специальным составом – люминофором, светящимся под действием свечения ртутных паров. Эти лампы получили название люминесцентных ламп.

В настоящее время выпускают три вида люминесцентных ламп: лампы дневного света, применяемые для освещения мест, где необходимо различие цветов, – полиграфическая, хлопчатобумажная промышленность и т. п.; лампы белого света для освещения производственных, конторских и жилых помещений; лампы тепло-белого света для освещения музеев, театров и картинных галерей. КПД люминесцентных ламп в четыре раза больше, чем обычных ламп накаливания.