Пн-Пт 9-18
Каталог

Конструкция и принцип работы лампы накаливания

Содержание:

ЛН — один из самых распространенных электрических источников света. Лампа накаливания благодаря низкой стоимости успешно конкурирует с новыми разработками и остается востребованной в разных сферах. Статья поможет разобраться в вопросах, из чего состоит, как работает, чем отличается от других типов осветительных приборов. 

Как устроена лампа накаливания

Одно из преимуществ ЛН – простота конструкции. Излучающий световой поток элемент – нить накаливания – при прохождении электрического тока разогревается до больших значений t0. Как следствие – свечение и выделение тепловой энергии. Использование вольфрама позволило делать нить тонкой, долговечной (металл тугоплавкий, не подвержен температурному разрушению).

Составные части лампы накаливания

  • Колба. Используется силикатное стекло с добавками. Защищает внутреннюю часть от влияния внешней среды, служит емкостью для создания вакуума (для ЛН мощностью < 25 Вт) или закачки смеси из инертного газа, азота (минимизирует испарение металла нити при нагреве, повышает яркость свечения). В дорогих изделиях в баллон вводится криптон — обеспечивает двухкратное увеличение яркости.
  • Штенгель (ножка лампы). Основание для крепления электродов и держателей нити. Через него производится откачка воздуха или наполнение колбы специальной смесью, после чего штенгель запаивается.
  • Зажимы. Из тугоплавкого металла. Выполняют функцию держателей нити накала.
  • Электроды. Через них проходит ток лампы накаливания. Выводы крепятся пайкой на цоколе, материал – медь.
  • Нить (как вариант – пластина). С целью уменьшения размеров, повышения теплообмена изготавливается из свитой в спираль круглой проволоки. Материал — сплавы на основе вольфрама, реже — чистый металл. В ряде ламп нить особенная, в виде ажурных конструкций. Такие ЛН используются для декоративного освещения.
  • Цоколь. В основном алюминиевый сплав с резьбой, для ряда изделий — сталь. Зажимные цоколи используются в ЛН для установки в автомобилях, аппаратуре. Эта часть лампы служит для крепления изделия в патроне, сочленяется с баллоном термостойким клеящим составом. Цоколь лампы накаливания резьбовой маркируется литерой Е. Цифры за ним обозначают диаметр в мм. Для байонетной (штифтовой) схемы используется буква В.

Принцип работы ЛН

Свет лампы накаливания – результат нагрева нити при прохождении тока. Неважно, постоянного или переменного. В качестве материала выбран вольфрам, сплавы на его основе по причине, что среди тугоплавких металлов он самый дешевый. Реже используются рений, осмий. Мощность лампы накаливания определяется параметрами нити (размер, конфигурация). Закручивание проволоки в спираль позволяет повысить яркость за счет увеличения длины излучающего элемента.

Для предотвращения окисления металла, испарения при нагреве до высокой температуры в баллон вводится специальная смесь или откачивается воздух. Давление в колбе, создаваемое инертными газами, препятствует «улетучиванию» атомов с материала нити, выпадению мельчайших фракций на внутренней поверхности баллона, повышает КПД и яркость. 

Чем отличается лампа накаливания

  1. Универсальность использования.
  2. Небольшие габариты.
  3. Комфортная для человека цветовая температура.
  4. Отсутствие токсичных компонентов.
  5. Возможность управления яркостью.
  6. Внушительный сортамент. Виды ламп накаливания: общего назначения, прожекторные, декоративные, сигнальные, автомобильные, коммутационные и ряд других.
  7. Простота утилизации.
  8. Низкая стоимость.