Устройство лампы накаливания, принцип работы
Доброго времени суток, дорогой читатель! Приветствую вас снова на страницах моего сайта podvi.ru. Сегодня хочется поговорить про обыденную вещь в нашем доме, но такую нужную, как лампа накаливания.
Сегодня мы можем наблюдать в наших домах и квартирах разнообразие видов электрических ламп. Но совсем недавно, в 20-ом веке, электрические лампы накаливания были основой для освещения помещений в темное время суток. Экономия электроэнергии подталкивает нас применять энергосберегающие лампы. Об этих лампах поговорим в других статьях, а сейчас разговор пойдет про старые, добрые лампочки «Ильича».
Почему такое название -«накаливания»? По логике вещей, сразу отвечаем: значит, что-то накаливается. Правильно, внутри колбы на специальных крючках закреплена нить накаливания, выполненная из тугоплавкого металла (вольфрам, тантал, осмий и др.) или их сплавов. Концы нити накаливания припаяны к двум тонким проволокам.
Отступление: наверное всем доводилось пользоваться электроплиткой на спиральной основе. Когда включаем эл. плиту мы наблюдаем, как спираль начинает нагреваться и светиться красным цветом. Так вот, в лампах накаливания, нить разогревается до 2000 градусов С. Это явление позволяет лампе ярко светиться.
Вы можете спросить: зачем нужна стеклянная колба? Подаешь питание к спиральке и радуйся светом. Отвечаю: во-первых, колба служит как защитный чехол, во-вторых, чтобы нить накаливания не перегорела, из-под колбы откачивают воздух.
Отступление: бывают лампы, имеющие в колбе негорючий газ (азот, аргон). Газ в колбе нужен для того, чтобы нить накаливания, как можно дольше не распылялась при разогреве. Это дает возможность поднимать температуру накаливания нити до 2900 градусов С.
В общем, принцип действия лампы накаливания основан на свечении нагретых током проводников.
На заметку: на каждой лампе имеется соответствующая маркировка, в которую входят цифры, указывающие на напряжение лампы и потребляемую ею мощность.
Обращайте внимание на напряжение указанное на маркировке. Обычно, напряжение в квартирах, домах 220-240 В. Если напряжение будет ниже вышеупомянутых цифр, лампа накаливания обязательно сгорит.Могу добавить, чтобы повысить ощутимую экономию электроэнергии при использовании ламп накаливания, предлагаю:
- применение криптоновых ламп накаливания. Ярче светят чем лампы с аргоновым наполнением;
- замена двух ламп меньшей мощности на одну несколько большей мощности;
- замена ламп к концу срока службы;
- периодическая чистка от пыли и грязи ламп, плафонов и осветительной аппаратуры.
Заканчиваю свой рассказ. Буду рад добавленным комментариям на тему — лампа накаливания. Много полезного, связанного с электромонтажными работами и электротехникой, вы можете найти на карте сайта.
Добавить отзыв
Что такое лампа, из чего состоит, принцип работы, этапы сборки.
С самых ранних периодов истории и до начала 19 века огонь был основным источником света для человека. Этот свет создавался различными способами—факелами, свечами, масляными и газовыми лампами. Помимо опасности, которую представляет открытое пламя (особенно при использовании в помещении), эти источники света также обеспечивали недостаточное освещение.
Полезные статьи:
Ртутные лампы, виды, где применяются
5 малоизвестных фактов о светодиодах
Все статьи
Первые попытки использования электрического света были предприняты английским химиком сэром Хамфри Дэви. В 1802 году он показал, что электрические токи могут нагревать тонкие полоски металла до белого каления, создавая таким образом свет. Это было началом раскаленного (определяемого как светящийся интенсивным теплом) электрического света.
Следующей крупной разработкой стал дуговой светильник. В основном это были два электрода, обычно изготовленные из углерода, отделенные друг от друга коротким воздушным пространством. Электрический ток, приложенный к одному из электродов, протекал к другому электроду и через него, в результате чего в воздушном пространстве образовалась световая дуга. Дуговые лампы (или лампочки) использовались в основном для наружного освещения.
Основная трудность, сдерживающая разработку коммерчески жизнеспособного светильника накаливания, заключалась в поиске подходящих светящихся элементов. Дэви обнаружил, что платина была единственным металлом, который мог выделять белое тепло в течение любого промежутка времени. Также использовался углерод, но он быстро окислялся на воздухе. Ответ состоял в том, чтобы создать вакуум, который удерживал бы воздух вдали от элементов, тем самым сохраняя светопроизводящие материалы.
Томас А. Эдисон, молодой изобретатель начал работать над своей собственной формой электрического освещения в 1870-х годах. В 1877 году Эдисон увлекся поисками удовлетворительного источника электрического света, посвятив свое первоначальное участие подтверждению причин неудач своих конкурентов. Однако он определил, что платина делает горелку намного лучше, чем углерод. Работая с платиной, ученый получил свой первый патент в апреле 1879 года на относительно непрактичную лампу, но продолжал искать элемент, который можно было бы нагревать эффективно и экономично.
Эдисон также поработал с другими компонентами системы освещения, включая создание собственного источника питания и разработку прорывной системы проводки, которая могла бы работать с несколькими лампами, горящими одновременно. Однако его самым важным открытием было изобретение подходящей нити накала. Это был очень тонкий, нитевидный провод, который обладал высоким сопротивлением прохождению электрических токов. Большинство ранних нитей накаливания сгорали очень быстро, что делало эти лампы коммерчески бесполезными. Чтобы решить эту проблему, Эдисон снова начал пробовать углерод в качестве средства освещения.
В конце концов он выбрал карбонизированную хлопчатобумажную нить в качестве материала для нити. Нить накала была прикреплена к платиновым проводам, которые должны были передавать ток к нити накала и от нее. Затем эту сборку поместили в стеклянную колбу, которая была оплавлена на горловине (так называемая герметизация). Вакуумный насос удалял воздух из колбы-медленный, но решающий шаг. Из стеклянной колбы торчали подводящие провода, которые должны были быть подключены к электрическому току.
19 октября 1879 года Эдисон провел свое первое испытание этой новой лампы. Он работал в течение двух дней и 40 часов (21 октября—день, когда нить накала окончательно перегорела—является обычной датой, указанной для изобретения первой коммерчески практичной лампы). Конечно, эта оригинальная лампа претерпела ряд изменений. Были созданы производственные предприятия для массового производства электрических ламп, и были достигнуты большие успехи в области электропроводки и систем электрического тока. Однако сегодняшние лампы накаливания очень напоминают оригинальные лампы Эдисона. Основные различия заключаются в использовании вольфрамовых нитей, различных газов для повышения эффективности и увеличения яркости в результате нагрева нитей до более высоких температур.
Хотя лампа накаливания была первым и, безусловно, наименее дорогим типом лампочки, существует множество других лампочек, которые служат для множества применений.
Виды ламп
- Вольфрамовые галогенные лампы — содержат галогены или галогенные соединения, а тело накала сделано из вольфрама.
- Люминесцентные лампы представляют собой стеклянные трубки, содержащие пары ртути и газообразный аргон. Когда электричество проходит через трубку, оно заставляет испаренную ртуть выделять ультрафиолетовую энергию. Затем эта энергия ударяет по люминофорам, которые покрывают внутреннюю часть лампы, испуская видимый свет.
- Ртутные лампы имеют две лампы накаливания—дуговая трубка (изготовленная из кварца) находится внутри защитной стеклянной колбы. Дуговая трубка содержит пары ртути при более высоком давлении, чем у люминесцентной лампы, что позволяет паровой лампе излучать свет без использования люминофорного покрытия.
- Неоновые лампы — это стеклянные трубки, наполненные неоновым газом, которые светятся, когда в них происходит электрический разряд. Цвет света определяется газовой смесью; чистый неоновый газ испускает красный свет.
Соединительные или вводные провода обычно изготавливаются из никелево-железной проволоки.
Сегодня алюминий используется снаружи, а стекло используется для изоляции внутренней части основания, создавая более прочную основу.
Более двадцати изобретателей, начиная с 1830-х годов, создали электрические лампы накаливания к тому времени, когда Томас Эдисон приступил к поискам. 1870-е годы были решающим десятилетием, поскольку технологии производства и силы спроса объединились, чтобы сделать поиск коммерчески осуществимого электрического освещения высокотехнологичной гонкой с высокими ставками той эпохи.
Ученый основал свою исследовательскую лабораторию и несколько хозяйственных построек в 1876 году на доходы, которые получил благодаря своим изобретениям в области телеграфа. Первоначально он намеревался брать проекты у любого инвестора, который хотел бы получить его помощь, и продолжать работать над своими собственными идеями в области телеграфных и телефонных систем.
В 1877 году Эдисон решил участвовать в широко разрекламированной гонке за успешной лампочкой и расширил свою лабораторию, включив в нее механическую мастерскую, офис и исследовательскую библиотеку. Штат сотрудников вырос с 12 до более чем 60 человек, когда Эдисон взялся за всю систему освещения, от генератора до изолятора и лампы накаливания. Попутно ученый создал новый процесс изобретения, организовав командный подход, который объединил финансирование, материалы, инструменты и квалифицированных рабочих в «фабрику изобретений». Таким образом, поиск лампочки проиллюстрировал новые формы исследований и разработок, которые позже были разработаны General Electric, Westinghouse и другими компаниями.
Из чего состоит лампа, основные компоненты, этапы сборки
Как упоминалось ранее, для нити накала использовалось множество различных материалов, пока вольфрам не стал предпочтительным металлом в начале двадцатого века. Хотя и чрезвычайно хрупкая, вольфрамовые нити могут выдерживать температуру до 4500 градусов по Фаренгейту (2480 градусов Цельсия) и выше. Разработка вольфрамовых нитей считается величайшим достижением в технологии ламп накаливания, поскольку эти нити могут быть изготовлены дешево и прослужить дольше, чем любой из предыдущих материалов.
Соединительные или вводные провода обычно изготавливаются из никелево-железной проволоки (называемой дюме, потому что в ней используются два металла). Эту проволоку погружают в раствор буры, чтобы сделать проволоку более прилипающей к стеклу. Сама колба изготовлена из стекла и содержит смесь газов, обычно аргона и азота, которые увеличивают срок службы нити накала. Воздух откачивается из колбы и заменяется газами. Стандартизированная основа удерживает всю сборку на месте. Основание, известное как «винтовое основание Эдисона», первоначально было изготовлено из латуни и изолировано парижской штукатуркой, а позже фарфором. Сегодня алюминий используется снаружи, а стекло используется для изоляции внутренней части основания, создавая более прочную основу.
Использование лампочек варьируется от уличных фонарей до автомобильных фар и фонарей. Для каждого использования отдельная лампа отличается размером и мощностью, которые определяют количество света, излучаемого лампой (люмен). Однако все лампы накаливания состоят из трех основных частей—нити накала, лампы накаливания и основания. Первоначально изготовленная вручную, производство лампочек теперь почти полностью автоматизировано.
Нить
Нить накала изготавливается с помощью процесса, известного как волочение, при котором вольфрам смешивается со связующим материалом и вытягивается через матрицу—отверстие в форме—в тонкую проволоку. Затем проволоку наматывают на металлический стержень, называемый оправкой, чтобы придать ей правильную свернутую форму, а затем нагревают в процессе, известном как отжиг. Этот процесс размягчает проволоку и делает ее структуру более однородной. Затем оправку растворяют в кислоте. Спиральная нить накала прикреплена к вводным проводам. Вводные провода имеют крючки на концах, которые либо прижимаются к концу нити накала, либо, в более крупных лампах, свариваются точечно.
Стеклянная колба
Стеклянные колбы или корпуса изготавливаются с помощью ленточной машины. После нагрева в печь, непрерывная лента стекла движется по конвейерной ленте. Точно выровненные воздушные форсунки выдувают стекло через отверстия в конвейерной ленте в формы, создавая оболочки. Ленточная машина, движущаяся с максимальной скоростью, может производить более 50 000 лампочек в час. После того, как оболочки продуваются, они охлаждаются, а затем срезаются с ленточной машины. Затем внутренняя часть колбы покрывается кремнеземом, чтобы удалить блики, вызванные светящейся непокрытой нитью накаливания. Эмблема компании и мощность лампы затем наносятся на внешнюю верхнюю часть каждого корпуса.
Как только нить накала, основание и лампа накаливания изготовлены, они соединяются с помощью машин. Во-первых, нить накала крепится к стержню в сборе, а ее концы крепятся к двум вводным проводам. Затем воздух внутри колбы откачивается, а корпус заполняется смесью аргона и азота. Эти газы обеспечивают более длительный срок службы нити накала. Вольфрам в конечном итоге испарится и разрушится. По мере испарения он оставляет темный налет на лампочке, известный как почернение стенки лампы.
Наконец, основание и колба герметизированы. Основание надвигается на конец стеклянной колбы таким образом, что для их соединения не требуется никакого другого материала. Вместо этого их соответствующие формы позволяют плотно удерживать две детали вместе, при этом вводные провода касаются алюминиевого основания для обеспечения надлежащего электрического контакта. После тестирования лампочки помещаются в упаковки и отправляются потребителям.
Контроль качества
Лампочки проходят испытания как на срок службы, так и на прочность. Чтобы обеспечить быстрые результаты, выбранные лампочки ввинчиваются в стойки для испытаний на долговечность и зажигаются на уровнях, значительно превышающих их нормальную силу горения. Это обеспечивает точное представление о том, как долго лампа будет работать в нормальных условиях. Испытания проводятся на всех заводах-изготовителях, а также на некоторых независимых испытательных установках. Средний срок службы большинства бытовых лампочек составляет от 750 до 1000 часов, в зависимости от мощности.
Каталог светильников ФОКУС
Типы ламп с подробным описанием работы и конструкции
Содержание
1
Лампа:Лампа — это искусственный источник света, который будет давать нам свет и будет работать от электричества. Электрическая лампа в основном представляет собой преобразователь энергии, который преобразует электрическую энергию в свет. Мощность лампы стабильная, это означает, что она обеспечит нас лучистым светом, и лампа не очень дорогая. Первую лампу изобрел Томас Эдисон в собственной лаборатории в Нью-Джерси в 1879 году.Январь. Это была стеклянная колба, в которой он заполнял вакуум, а в качестве нити накала использовались два угольных стержня. Лампа может использоваться для различных целей, например, в помещении или на улице. Существуют различные типы применения лампы, в которых мы использовали лампы, такие как внутреннее освещение, реклама, уличное освещение и для украшения. Существуют различные типы ламп:
Люминесцентная лампа:Люминесцентная лампа представляет собой ртутную лампу низкого давления, которая излучает видимый свет с помощью люминесцентных ламп. Люминесцентные лампы изготавливаются различной длины и цветовой гаммы. Но принципы работы всех люминесцентных ламп одинаковы.
Флуоресцентная лампа Конструкция:Электроды закреплены с обеих сторон стеклянной трубки, а наконечник электродов имеет спиралевидную форму, которая обычно состоит из вольфрамового материала. Катушка покрыта материалом, излучающим электроны. Трубка изготовлена из известкового стекла, которое изолирует тепло. Внутри трубка покрыта люминесцентным порошком. Трубка содержит пары ртути низкого давления и аргон. Цепь люминесцентной лампы соединена с выключателем и дросселем. Дроссель ограничивает большой ток, а стартер обеспечивает равное количество тока на обеих сторонах электродов. Конденсатор подключен параллельно пускателю, что улучшит коэффициент мощности в цепи.
Работа люминесцентной лампы:Когда цепь подключена к источнику питания, ток идет от дросселя к стартеру, а стартер пропускает ток с обеих сторон электродов. Так как сопротивление электродов велико и при протекании тока через них их температура начнет повышаться. При нагреве электрода температура в трубке увеличивается. Из-за высокой температуры пары ртути и газообразный аргон будут ионизированы. Когда среда между обоими электродами ионизируется, в ней начинает течь ток, который выглядит как дуга.
Электроны вдоль дуги будут выделять энергию в виде электромагнитного излучения, поскольку вся сторона трубки покрыта флуоресцентным порошком, который увеличивает длину волны электромагнитного излучения и производит видимый свет. КПД люминесцентной лампы выше по сравнению с лампой накаливания.
Лампа накаливания:Лампа накаливания — это тип лампы, которая излучает видимый свет за счет нагрева нити накала электрическим током. Лампа накаливания имеет круглую форму. Лампа накаливания — это явление, при котором объект излучает видимый свет благодаря нагреву.
Конструкция лампы накаливания:Основным элементом лампы накаливания является нить накала, которая подключается между двумя проводами. Выводы соединены с опорным стеклом. Нить состоит из вольфрамового материала и содержит две опорные проволоки, которые обеспечивают поддержку нити. Опорная проволока изготовлена из молибдена.
Внешний корпус лампы сделан из стекла, колба полностью закрыта и не содержит воздуха. Колба будет содержать 85% аргона и 15% азота. Оба газа будут присутствовать внутри колбы. Инертный газ аргон защитит нить накала от окисления и продлит срок службы лампы.
- Катушка накаливания
- Спиральная нить накаливания
Для получения большого количества света мы увеличим размер нити накала. Когда мы увеличиваем размер нити на ограниченной площади, мы будем использовать спиральную спиральную нить. Нижняя часть лампы содержит колпачок, на котором расположены положительные и отрицательные клеммы.
Работа лампы накаливания:Когда лампа подключена к источнику питания, ток будет течь по нити накала, так как сопротивление нити велико, из-за чего ее температура будет увеличиваться. При сильном нагреве нить будет светиться, в случае вольфрамовой нити удельное сопротивление 5,6 Ом и температура плавления 3400°С. Благодаря этому нить не будет плавиться при высокой температуре. Когда нить сильно нагревается и светится, электроны высвобождаются в виде фотонов. Эти фотоны излучают свет в виде электромагнитного излучения. Таким образом, лампа накаливания дает нам свет.
Существуют лампы накаливания различных форм, размеров и мощности, такие как 25 Вт, 40 Вт, 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт и 200 Вт и т. д. В качестве нити накаливания в лампах накаливания используются различные материалы, такие как:
- Вольфрам с температурой плавления 3400 °С
- Углерод с температурой плавления 3550°С
- Тантал с температурой плавления 3017°С
Эти лампы дешевы и просты в использовании.
Лампы накаливания подразделяются на следующие типы:
Лампа с угольной нитью накаливания:
Лампа с угольной нитью имеет следующие характеристики:
- Угольный элемент
- Рабочая температура от 1800°C до 2000°C
- Температура плавления 3500°С
- Меньшая эффективность из-за отрицательного температурного коэффициента
- Время работы от 600 до 800 часов
- от 5 до 4 люмен/ватт
В этих лампах происходит газовый разряд, который делится на два типа:
- Лампа высокого давления
- Лампа низкого давления
Лампы высокого давления делятся на два типа:
- Натриевые лампы высокого давления
- Ртутная лампа высокого давления
Лампы низкого давления делятся на два типа:
- Натриевая лампа низкого давления
- Ртутная лампа низкого давления
Натриевая лампа представляет собой электрическую газоразрядную лампу, излучающую оранжевый цвет с использованием частиц натрия и инертных газов, неона и аргона.
В стеклянной трубке металлические электроды закреплены, когда дуга будет производиться внутри трубки, для увеличения длины дуги трубка имеет U-образную форму. Трубка изготовлена из боросиликатного стекла.
Боросиликатное стекло не повреждается при высокой температуре. Трубка содержит газы натрия, неона и аргона. Внешняя оболочка лампы выполнена из стекла. Внутренняя сторона внешнего стекла содержит покрытие из оксида индия, которое будет отражать тепло. В пространстве между внутренней трубкой и внешней трубкой находится вакуум. Металл соединен с высокореактивным трансформатором и конденсатором.
Работа натриевой лампы:Для работы натриевой лампы мощностью 40 Вт требуется 380 В, а для работы натриевой лампы мощностью 100 Вт требуется 450 В. Когда мы подключаем натриевую лампу к источнику питания, трансформатор с высоким реактивным сопротивлением увеличивает напряжение. При достижении электродом необходимого напряжения будет образовываться дуга.
Поскольку в трубке присутствуют газы неон и аргон, при запуске лампа будет иметь красновато-розовый цвет, а температура в трубке повысится. Натрий присутствует в металлическом состоянии, которое испаряется из-за высокой температуры. Через 10-15 минут, когда натрий полностью превратится в пары, лампа будет излучать оранжевый свет. Эффективность натриевой лампы составляет от 40 до 50 люмен/ватт. Натриевая лампа доступна в вариантах 60 Вт, 85 Вт, 140 Вт.Есть несколько условий, при которых натриевая лампа не излучает свет.
- При поломке или повреждении металлического электрода
- Когда частицы натрия концентрируются на одной стороне внутренней трубки
Натриевая лампа может использоваться в:
- Автомагистралях
- Уличный фонарь
Натриевая лампа не влияет на изменение напряжения
Ртутная лампа:Это тип лампы, в которой используется испаренная ртуть, и с помощью электрической дуги производится видимый свет, известный как ртутная лампа . Ртутная лампа является газоразрядной лампой. Эффективность ртутной лампы выше, чем у лампы накаливания. Срок службы ртутной лампы составляет около 24000 часов.
Конструкция ртутной лампы:Внутренняя трубка ртутной лампы изготовлена из кварцевого материала. Внешний слой состоит из боросиликатного стекла. Кварц и боросиликат являются теплоизоляционными материалами. Основная его функция заключается в том, что при повышении температуры из-за дуги внутренняя трубка и оболочка не повредятся. Внутренняя трубка из кварца выдерживает температуру 1300 К. Внешняя оболочка может выдерживать температуру 700 кельвинов. Между внутренней и внешней трубкой находится газообразный азот, который обеспечит теплоизоляцию и защитит металлические детали от окисления. Ртуть и аргон присутствуют внутри внутренней трубки. Внутренняя трубка содержит основной и пусковой электроды. Оба электрода соединены с вольфрамовой катушкой. Электрод покрыт материалом, излучающим электроны, таким как торий, кальций и карбонат бария. Так что дуга будет легко развиваться между обоими электродами, которые будут соединены с выводом из молибденовой фольги. Резистор соединен с пусковым электродом. Когда ток будет течь через пусковой электрод, он ограничит этот ток.
Работа ртутной лампы:Когда ртутная лампа подключена к источнику питания, ток начинает течь через пусковой электрод и основной электрод. Зазор между основным электродом и пусковым электродом будет меньше. Из-за малого зазора градиент напряжения остается высоким, из-за чего между обоими электродами будет генерироваться небольшая дуга. Ток будет ограничен резистором в электроде. Благодаря этой дуге внутри трубы будет выделяться тепло. Ртутный газ испаряется из-за тепла, а также тепло будет выделяться на основном электроде из-за напряжения. Выделяемое тепло будет ионизировать испаренную ртуть. Таким образом, основная дуга возникает между обоими электродами. Малая дуга будет остановлена после формирования основной дуги.
Существует два типа ртутных ламп:
- Ртутная лампа высокого давления
В которых высокое давление ртути.
- Ртутная лампа низкого давления
В ртутной лампе низкого давления давление ртути низкое по сравнению с парами ртути высокого давления.
Галогенные лампы:Галогенные лампы представляют собой вариант технологии ламп накаливания. Эти лампы работают, пропуская электричество через вольфрамовую нить, заключенную в трубку, содержащую газообразный галоген. Происходит химическая реакция газообразных галогенов, в результате которой вольфрам удаляется со стенок стекла и снова осаждается на нити накала. Это расширяет свет лампы, чтобы химическая реакция имела место, нить накала должна быть более горячей, чем требуется для ламп накаливания. Более горячая нить излучает яркий белый свет и более эффективна, дает больше света на ватт.
Компактная люминесцентная лампа:Компактная люминесцентная лампа — это современный тип световых ламп, которые работают как люминесцентные лампы, но в гораздо меньшем корпусе. Подобно обычным люминесцентным лампам, они производят мало тепла и очень эффективны. Они доступны для крепления к основанию винтового типа и защелкивания штифтового типа. В большинстве компактных люминесцентных ламп они состоят либо из нескольких коротких стеклянных палочек, либо из двух или трех небольших трубчатых петель. Иногда они заключены в стеклянный колпак, похожий на обычную лампу накаливания. Большинство компактных люминесцентных ламп нельзя использовать с диммерами. Обычно они служат до 10000 часов.
Светодиодные лампы:Светодиодные лампы без нити накала, имеют низкое энергопотребление и длительный срок службы. Светодиоды только начинают соперничать с обычным освещением, но, к сожалению, они просто не имеют выходного люмена, необходимого для полной замены ламп накаливания и других типов ламп, тем не менее, технологии развиваются с каждым днем, и скоро светодиодные лампы станут предпочтительными лампами для наиболее применение в доме и на рабочем месте.
Угольная дуговая лампа:Угольная дуговая лампа состоит из стекла, состоящего из двух угольных стержней. Когда эти два стержня соприкасаются друг с другом, подавая электричество, возникает дуга, которая непрерывно дает нам свет, пока в ней не потечет электрический ток. Расстояние между стержнями должно быть таким, чтобы, если оно очень узкое, через него проходило очень мало света, а если расстояние большое, свет мерцал.
Лампа накаливания – работа, конструкция и принципиальная схема
В этой теме вы изучите Лампу накаливания – работа, конструкция и принципиальная схема.
Лампы накаливания работают по принципу, когда нить накаливания из тонкой проволоки поддерживается в накаленном состоянии (состояние добела) при прохождении тока, она излучает достаточно энергии в виде света.
(а)
(б)
(в)
900 газонаполненная лампа накаливания, (b) Спиральная или спиральная нить накала , (c) Спиральная нитьКонструкция лампы накаливания
На рис. 1 (а) показана конструкция газонаполненной лампы накаливания современного типа. Он состоит из вольфрамовой нити (F), помещенной в стеклянную колбу (B). Вольфрам используется в качестве материала нити, потому что он имеет высокую температуру плавления (3500°C), высокое удельное сопротивление и низкую скорость испарения в дополнение к пластичности и хорошей механической прочности. Стеклянная колба заполнена химически инертным веществом, таким как аргон или азот, при давлении около атмосферного, чтобы еще больше снизить скорость испарения и избежать окисления. Это увеличивает срок службы и КПД лампы. Нить накала поддерживается проволочными крюками, закрепленными на стеклянном стержне, и обычно имеет спиральную форму или спиральную форму (рис. 1 (b) и рис. (c)) для уменьшения площади поверхности, подвергаемой воздействию газа, тем самым снижение потерь тепла за счет конвекции. Он также требует меньше места. Лампа с спиральной катушкой более эффективна, чем лампа с одной катушкой, и требует меньшего количества опор для нити накала. В небольших размерах до 25 Вт нить накала может работать в вакууме.
Работа лампы накаливания
Когда ток проходит через вольфрамовую нить, она нагревается до накала (состояние добела), которая затем начинает излучать энергию в виде света.
Применение лампы накаливания
Эти лампы очень часто используются для внутреннего освещения, прожекторов для зданий, автомобильных фар, фотографических и проекционных работ. Для приложений, требующих безбликовых ламп, используются кварцевые лампы с молочно-белым рассеивающим слоем оксида кремния, нанесенным на внутреннюю поверхность стеклянных колб. В качестве нагрузочных сопротивлений используются лампы накаливания с углеродным волокном. Обычно используемые номиналы ламп накаливания варьируются от 10 до 1500 Вт.
Преимущества лампы накаливания
- Самая дешевая среди всех типов ламп.
- Доступны различные формы и оттенки.
- Работает при единичном коэффициенте мощности.