Устройство лампы накаливания

Энергосберегающие лампы

Светодиодные лампы

Устройство лампы накаливания

Устройство лампы накаливания


1 - Полость колбы
2 - Колба
3 - Держатель нити накала
4 - Токовый ввод
5 - Нить накаливания
6 - Токовый ввод
7- Ножка
8 - Предохранитель
9 – Цоколь лампы накаливания
10 - Контакт цоколя
11 - Изолятор цоколя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство лампы накаливания различно, для ламп различного назначения. Лампы могут быть с цоколем и без, с различным видом цоколя лампы накаливания. Обязательная часть лампы – это нить накала лампы и электроды. Бывает. что в лампу накаливания добавляется проволочный предохранитель, включается к одному из ее выводов. При перегорании лампы возрастает ток, может произойти расплав нити накала, расплавленный металл может колбу расплавить, что может стать причиной возгорания.


Колба необходима для защиты нити накала от кислорода, при нагреве вольфрам вступает в реакцию с кислородом воздуха. В зависимости от мощности лампы выбирают колбу, при нагреве молекулы вольфрама отделяются и собираются на внутренней части колбы, при большей мощности необходима большая поверхность для осаждения вольфрама.


Цоколи ламп накаливания стандартизированы, чаще встречаются Е27, Е40. Эдисон первый создал резьбовой цоколь. Также встречаются лампы, удерживающиеся за счет трения, бывают лампы и безцокольные.


Нить накала изготавливалась ранее из угля, теперь из вольфрама или вольфрамо-осмиевого сплава, т.е. из тугоплавких материалов. Нить изготавливают тонкой (около 50 микрон) и т.к. длинна ее должна быть довольно большой (длина и толщина получается исходя из закона ома и требуемой мощности лампы накаливания), ее закручивают в виде спирали, дойной, или тройной спирали. Формулы необходимые для расчета мощности лампы накаливания и ее зависимости от параметров нити накаливания I=U/R и мощность по формуле P=U•I , или P=U²/R.
Практически вся энергия в лампе накаливания преобразуется в излучение, однако большая часть излучения лежит в невидимом для глаза спектре ИК и воспринимается как тепло.


При температуре 3400К, коэффициент полезного действия максимален – 15%, при температуре 2700К коэффициент полезного действия – 5%, это для лампы накаливания 60вт. При 3400К время горения лампы несколько часов, при 2700К порядка 1000 часов. Необходимо выбрать баланс между КПД и временем горения лампы. Самая большая опасность для лампы – разное испарение металла с разных частей нити накаливания, что приводит к «слабым местам», где нить и рвется. Преимущественно под действием пускового тока. При мощности лампы накаливания 100В, затраты на пуск составляют киловатт. Для предохранения ламп используются различные устройства для постепенного выхода на рабочий режим.