Состав лампочки: Из чего сделана лампа накаливания

Из чего сделана лампа накаливания

Журнал о технических устройствах и технологиях. Ковыряние в бытовой технике, электронике: что внутри, как это работает, опыт эксплуатации. Выбор лучшего товара — отзывы, достоинства и недостатки. ПоДЕЛОчная: ремонт (техники, электроники) своими руками, сделай сам, самоделки. Полезные советы, лайфхаки.

Из каких материалов, веществ, химических элементов сделаны различные элементы «вакуумной» лампы накаливания? Вот из таких:

Из чего это сделано

1. Колба лампы сделана из силикатного стекла (не закалённого, не термостойкого, не кварцевого — из самого обычного). Стеклянная конструкция внутри лампы (состоит из штабика, тарелочки и штенгеля) сделана из такого же стекла. Силикатное стекло — сплав  кварцевого песка SiO₂, соды Na₂CO₃ и карбоната кальция CaCO₃, что в итоге даёт соединение состава Na₂O·CaO·6SiO₂. Колба наполнена инетртным газом (чаще всего 86% аргона Ar и 14% азота N₂) или, если лампа маломощная, имеет внутри просто откаченный, разряженный воздух.
2. Нить накаливания сделана из вольфрама W. Не совсем чистого. С присадками (менее 1% в сумме) оксида кремния SiO₂, калия K, натрия Na, иногда оксида алюминия Al ₂O₃.
3. Держатели нити накаливания сделаны из чистого молибдена Mo. Молибден сохраняет упругость при температуре близкой к температуре его плавления (2623°C = 2896 K, что как бы кстати немного выше 2700 K — температуры раскалённой вольфрамовой нити).
4. Электроды сделаны из никелированного железа (Fe, Ni). Железная проволока, покрытая никелем. Проверено. А вовсе не из чистого никеля, как написано везде в интернете.
5. Вводы (куски проволоки внутри стекла) сделаны из платинита. Платинит — сплав, состоящий из никеля Ni (42..46%), углерода C (0.15%), железа Fe (54..58%). Из платинита изготавливают биметаллические проволоки и ленты (снаружи — медь, в количестве 1/4 по массе от массы сердечника). Их также называют платинитом. Именно эта медь видится красной проволокой внутри стекла ламп. Платинит имеет такой же тепловой коэффициент линейного расширения, как у стекла, поэтому в этом месте при нагревании лампы ничего не трескается и проволока не выпадает из стекла.
6. Выводы сделаны из меди Cu, технической, неизвестной чистоты.
7. Один из выводов припаян к цоколю либо оловянно-свинцовым припоем  ПОС-40 (40% олова Sn, 60% свинца Pb), либо точечной контактной сваркой.
8. Цоколь сделан из оцинкованного железа. Цоколь приклеен к колбе мастикой следующего состава: смесь мраморного порошка, фенолформальдегидного лака, карбамида и уротропина. Сначала при нагревании эта смесь размягчается и прилипает к стеклу колбы и железу цоколя, затем, при дальнейшем нагревании до 240°C, затвердевает.
9. Изолятор между двумя контактами цоколя сделан из смальты — окрашенное (в данном случае чёрным пигментом-наполнителем) в массе стекло.
10. Контактная пластина (скорее полусфера, пупырышек) сделана либо из латуни, к которой второй вывод припаян оловянно-свинцовым припоем, либо из оцинкованного железа.

Полезные ссылки:

1. Устройство лампы накаливания — сатья на сайте artillum.ru.
2. Солнечный свет из Калашниково — репортаж с завода-производителя ламп накаливания.
3. Incandescent Lamps — про устройство таких лампочек, на английском языке.
4. Из чего сделана галогенная лампа — аналогичная текущей статья про галогенки.

---

© 2017-2023 Almois Jobbing, WordPress.org, WebHOST1.ru

Как читать характеристики электрических лампочек

Свет при грамотном его использовании позволяет решать самые разнообразные задачи в области дизайна интерьеров. Для создания качественной системы освещения дома или офиса нужно понимать свойства света, знать каким он бывает и каких эффектов позволяет добиться при том или ином способе его использования. О типах света и вариантах его размещения в помещениях различного назначения пойдет речь в нашей статье.

Основные характеристики ламп освещения

Тип цоколя

Цоколь – конструктивный элемент, обеспечивающий питание лампы, а также отвечающий за безопасную установку и извлечение лампы из патрона при необходимости. Существует множество типов и подтипов цоколей для источников света различного назначения.

В осветительных приборах чаще всего встречаются цоколи с маркировкой Е14 и Е27 – они имеют резьбовой тип присоединения (цифра в маркировке указывает на диаметр резьбы в мм).

Вторые по популярности – штырьковые цоколи, маркируемые литерой «G». Ими комплектуются лампы для светодиодных и люминесцентных светильников, а также различного рода подсветки в бытовой и другой технике.

Тип цоколя определяется конструкцией патрона осветительного прибора. Чтобы узнать, подходит ли та или иная лампочка к определённой модели светильника, нужно сравнить маркировки на упаковках изделий.

Мощность

Показатель, актуальный преимущественно для ламп накаливания, именно по нему ориентируются, когда подбирают источник света определённой яркости.

Мощность измеряется в Ваттах и указывает на общее количество потребляемой источником света электроэнергии. Для домашнего использования обычно выбираются лампочки, имеющие мощность в 60-100 Ватт.

Световой поток

Световым потоком называют мощность пучка света, излучаемого тем или иным источником. Этот параметр – не то же самое, что мощность самой лампочки. Мощность лампы представляет собой количество энергии, затрачиваемое не только на излучение света, но и нагрев его источника. Световой же поток характеризует мощность самого светового луча.

Обычная лампа накаливания только половину потребляемой энергии тратит на создание светового луча, остальное уходит в тепло. Светодиодная лампа в этом отношении в разы эффективней, поскольку практически не греется. Это значит, что свет от двух ламп разного типа, но одной мощности будет значительно отличаться: светодиодная будет светить ярко, лампа накаливания – значительно более тускло.

Измеряется показатель в люменах. Номинальное значение мощности светового потока указывается на упаковке лампочки.

Цветовая температура

Этот параметр описывает степень естественности излучаемого лампой света. Цветовую температуру измеряют в Кельвинах.

Все оттенки искусственного освещения в зависимости от принадлежности к той или иной части спектра условно делятся на три группы:

• Тёплые оттенки попадают в диапазон 2700-4000К;
• Нейтральные 4000-5000 К;
• Холодные 5000К и выше.

Цвет света хорошо различим человеческим глазом и способен оказывать различное влияние на психику и работоспособность. Тёплые и нейтральные оттенки успокаивают, расслабляют, создают атмосферу для комфортного отдыха. Холодные – возбуждают нервную систему, способствуют повышению концентрации, однако повышают утомляемость и могут стать серьёзными раздражителями.

Традиционные лампы накаливания и галогенные лампы способны излучать свечение только тёплой части спектра. Светодиодные и люминесцентные источники света в зависимости от состава люминофора, который отвечает за излучение, могут светиться и тёплым, и нейтральным, и холодным светом. Узнать цветовую температуру конкретной лампочки поможет информация на её упаковке.

Угол рассеивания света

Рассеивающая способность ламп определяется площадью распространения (рассеивания) света от источника в окружающем пространстве. Одни светильники дают узкий пучок света, «бьющий» в одну точку, другие без проблем освещают всю комнату целиком. Эту характеристику источника света и называют углом рассеивания.

Самый большой угол имеют лампы накаливания – их свет не имеет определённого направления и рассеивается в пространстве равномерно во все стороны.

Люминесцентные, галогенные и светодиодные источники света создают направленное свечение, угол рассеивания их лучей можно узнать, ознакомившись с информацией на упаковке. Он может варьироваться в пределах 15-180°. Чем больше угол, тем большую площадь способен осветить источник света.

Индекс цветопередачи

По этому параметру можно судить, насколько цвет предмета, освещённого источником искусственного света, соответствует реальному. Сокращённо индекс обозначают аббревиатурой «RA» или «CRI».

Каждый тип ламп имеет свою характеристику цветопередачи:

• Лампы накаливании и галогенные лампы освещают предметы светом, спектрально близким к солнечному, поэтому их цветопередача составляет практически 100 Ra. Это значит, что такие источники света не искажают реальные цвета и оттенки предметов.
• Цветопередача люминесцентных ламп сильно зависит от состава люминофора, которым покрываются их колбы. Она может варьироваться в диапазоне 60-90 Ra. Эти лампы излучают свет, соответствующий «холодной» части спектра, поэтому придают окружающим предметам синеватый оттенок.
• Индекс CRI светодиодных ламп попадает в диапазон 80-90 Ra. Лампы этого типа могут создавать излучение из любой части спектра. оттенки света близкие к теплым и нейтральным практически не искажают цветовосприятие окружающих предметов.

Напряжение

Обычные лампочки напрямую работают от электрической сети 220 вольт, не требуя использования каких-либо трансформирующих устройств.

В последнее время все большей популярностью пользуются низковольтные источники света, рабочее напряжение для которых составляет 6, 12, 24 или 36 вольт. Такие лампы менее чувствительны к перепадам напряжения в сети, а значит, реже выходят из строя.

Кроме того, они меньше нагреваются, а значит, являются более безопасными, чем традиционные лампы накаливания или «галогенки». Низковольтные лампы имеют лишь один существенный недостаток – их можно подключать в сеть только через трансформатор, понижающий рабочее напряжение до нужных значений.

Подбор лампочек для домашних светильников не будет вызывать особых сложностей, если внимательно разобраться с перечисленными выше характеристиками источников света. Всю необходимую информацию о параметрах света, создаваемого лампами того или иного типа, сегодня легко найти на их упаковках или в интернете.

Перейти ко всем лампочкам

Какие элементы содержатся в лампочках?

Обновлено 26 апреля 2018 г.

Автор: Doug Johnson

Люди часто приписывают изобретение лампочки знаменитому американскому изобретателю Томасу Эдисону в 1880 году, но примерно за 40 лет до этого британские изобретатели создали дуговую лампу. За прошедшие годы научные разработки привели к тому, что новые элементы заменили угольные стержни, используемые в дуговой лампе, и угольную нить накаливания в запатентованной лампе Эдисона. По сравнению с новыми типами лампочек эти ранние версии были неуклюжими, неэффективными и недолговечными. Однако появление и распространение этого изобретения открыло новую отрасль, увеличило продолжительность рабочего дня и стало важной ступенью в распространении электричества по всему миру.

TL;DR (слишком длинное; не читал)

Электрические лампочки начинались с элементов, сделанных из углерода, но с годами изобретатели добавили в свои инструменты новые элементы, такие как вольфрам, ртуть, хлор и европий.

Лампы накаливания, ранний прорыв

Лампы накаливания излучают свет, пропуская электрический ток через тонкую металлическую нить. Эта нить нагревается до тех пор, пока не испускает свет. Первые лампы такого типа имели углеродные нити накала, хотя со временем их заменил вольфрам. Вольфрам является более гибким элементом, чем углерод, и его можно нагревать до 4500 градусов по Фаренгейту. Это развитие произошло в 1908 как продукт инноваций General Electric. Начиная с 1913 года нити накаливания в колбах скручивались, а неактивные газы, такие как аргон и азот, заполняли стеклянные колбы. В 1925 году производители начали использовать плавиковую кислоту, чтобы придать лампочкам эффект мороза, что помогло распространить свет на более широкую площадь. Лампы накаливания с годами улучшились, но по-прежнему в значительной степени считаются неэффективными, так как большая часть потребляемой энергии теряется в виде тепла.

Галогенные лампы являются разновидностью ламп накаливания. Их колбы сделаны из кварца и могут содержать инертные газы, такие как фтор, хлор, бром и йод, называемые галогенными элементами.

Флуоресцентные лампочки, медленный старт

Как и лампы накаливания, фундамент того, что в конечном итоге стало люминесцентным освещением, заложили в 19 веке. Два немца — стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюкер — создали свет, пропуская электрический ток через стеклянную трубку, помещенную между двумя электродами, из которых была удалена большая часть воздуха. Хотя Эдисон и его коллега Никола Тесла экспериментировали с этой технологией, только в начале 19 века00-х годах Питер Купер Хьюитт изобрел новую технологию, наполнив стеклянную трубку парами ртути и прикрепив устройство, называемое балластом, для регулирования тока через трубку. В недавних разработках изобретатели добавили в лампы газообразный аргон и покрыли их внутреннюю часть люминофором. Когда через газ проходит электрический ток, он испускает ультрафиолетовое излучение, которое люминофоры поглощают и испускают в виде видимого света. Эти лампы служат дольше и более энергоэффективны, чем лампы накаливания.

Освещение настоящего и будущего

Металлогалогенные лампы являются относительно новым изобретением. Они дают яркий свет и достаточно энергоэффективны. Они часто используются для освещения спортивных матчей или строительства на открытом воздухе. Охватывающая их колба содержит дуговую трубку, часто сделанную из кварца или керамики. Эти трубки содержат исходный газ, ртуть или йод, и соль галогенида металла. Аргон является обычным стартовым газом.

Светоизлучающие диоды или светодиоды создают видимый свет посредством процесса, называемого электролюминесценцией. В светодиодах используются многие соединения на основе галлия, а также некоторые редкоземельные металлы, такие как церий, европий и тербий. Светодиоды эффективны и экономичны и нашли применение в различной электронике, поскольку люди стремятся уменьшить свое воздействие на окружающую среду Земли.

Из чего сделаны лампочки?

Все мы знаем, что такое лампочки. И все мы ими пользуемся. Лампочки вместе с электричеством являются одним из современных открытий, без которых мы уже не можем жить. В настоящее время существует множество типов и стилей лампочек. Они различаются по размеру, цвету, яркости, потребляемой мощности, месту использования и т. д. И цена лампочки тоже может быть разной: от нескольких долларов до трехзначного числа. Однако, хотя мы все знаем, что такое лампочка и для чего она предназначена, мы не знаем, как она сделана и из чего она сделана. Вот почему в этой статье вы узнаете, как создаются лампочки и какие материалы используются для их изготовления.

Поскольку лампочки изготавливались еще в 19 веке, их конструкция очень проста. Первой появившейся лампочкой была лампа накаливания, которая является самой простой и наиболее часто используемой лампой во всем мире. И в течение многих лет это был единственный вариант, потому что только недавно на рынке появились другие разновидности лампочек.

Лампа накаливания была создана и использовалась в 19 веке и только в конце 20 века и начале 21 века стали появляться другие типы лампочек. И поскольку лампы накаливания были первыми лампочками и являются наиболее известными, давайте посмотрим, какие компоненты используются для их создания.

Лампа накаливания сделана из нескольких материалов — металла, стекла и инертного газа , и вместе они образуют лампочку, которая дает нам свет. Сочетание этих трех материалов создает лампочку. Но делается это определенным образом, чтобы лампочка излучала свет. Так что на самом деле вопрос должен заключаться не в том, из чего сделана лампочка, а в том, как делается лампочка.

Во-первых, в основании лампочки есть два металлических контакта , которые подключаются к электрической цепи и позволяют лампочке работать. Эти 9Металлические цепи 0037 прикреплены к двум проводам , которые, в свою очередь, прикреплены к тонкой металлической нити . Эта нить расположена в середине лампочки и удерживается стеклянным держателем. Все это находится в стеклянной колбе, которая заполнена инертным газом , чаще всего аргоном, но могут использоваться и другие газы. Сочетание этих материалов создает простую цепную реакцию, которая обеспечивает нас светом.

Когда лампочка подключена к источнику питания, электрический ток проходит от одного контакта к другому контакту

, по проводам в лампочке. Как упоминалось ранее, внутри лампочки есть два провода, которые подключены к электрической цепи. А благодаря наличию в лампочке инертного газа она гарантирует, что после включения питания лампочка излучает свет. Наука физика играет огромную роль в создании работающей лампочки, потому что свет достигается благодаря электронам, которые являются отрицательно заряженными субатомными частицами, то есть маленькими единицами, которые не видны человеческому глазу. Два провода в лампочке имеют разные заряженные участки — положительно и отрицательно заряженные, и электроны перемещаются от одного заряда к другому и создают свет.

Хотя устройство лампы накаливания и то, из чего она сделана, может показаться немного запутанным на первый взгляд, для создания такой лампы требуется всего несколько простых материалов, поэтому она была создана еще в 19 веке. Существуют также разные лампочки, например, светодиодные лампочки или солнечные прожекторы, которые имеют немного другую конструкцию. Но они смоделированы с использованием некоторых принципов, которые включает в себя лампа накаливания.