Лампы для бытовой техники

Лампы накаливания для освещения или подсветки холодильника, духовки, вытяжки и швейной машины

Принцип действия обычной лампы накаливания основан на эффекте значительного повышения температуры проводника в момент протекания по нему электрического тока. Согласно законам физики, проводник, нагреваясь под воздействием тока начинает излучать тепловые электромагнитные волны. Чем более высокую температуру будет иметь проводник, тем большее количество видимого, близкого к естественному, света он начнёт излучать.

Определённая часть электрической энергии, которая потребляется работающей лампой накаливания, преобразуется в световое излучение, а другая её часть расходуется на обогрев окружающего пространства. Причём, лишь незначительная часть излучения лампы накаливания находится в видимой части спектра. В то время, как на инфракрасное излучение приходится основная часть вырабатываемого лампой накаливания электромагнитного излучения. Отсюда и очень низкий КПД у данного осветительного прибора.

Для того, чтобы повысить значение КПД лампы накаливания и добиться излучения светового потока, который максимально приближен к естественному свету, нужно значительно повысить температуру нити накаливания подобной лампочки. Но не любой материал сможет выдержать разогрев до предельно высоких температур, он попросту расплавится. В настоящее момент для изготовления практически всех нитей накаливания для таких ламп применяют вольфрам, один из самых тугоплавких металлов. Он начинает плавиться только при достижении температуры 3410 градусов.

При обычных условиях, на открытом воздухе, под воздействием очень высоких температур вольфрам, из которого изготавливают нити накаливания для ламп, очень быстро превращается в оксид. Поэтому, нить помещают в стеклянную колбу, откуда затем откачивается воздух. Для того, чтобы снизить скорость, с которой испаряется разогретый вольфрам, в колбу закачивают какой-нибудь инертный газ, чаще всего криптон или аргон. Он помогает создать высокое давление внутри колбы осветительного устройства, что снижает скорость испарения разогретого вольфрама и приводит к значительному увеличению срока службы лампочки. К тому же, колба с закачанным в неё инертным газом гораздо медленнее темнеет от испаряемого под нагревов материала нити накаливания, чем в том случае, если бы внутри неё был вакуум.

Лампы накаливания имеют разнообразные конструкции и формы, которые во многом зависят от их назначения. Но общими конструктивными элементами всех осветительных устройств являются – стеклянная колба, нить накала с подводящими к ней электрический ток проводниками и цоколь. Колба лампы накаливания изготавливается из прозрачного стекла. Она необходима для того, чтобы защищать нить накаливания от разрушительного воздействия на неё различных газов, находящихся в атмосферном воздухе.

Нити накаливания подобных ламп имеют различную форму, которая полностью определяется её функциональным назначением. Чаще всего нить изготавливается в форме проволоки имеющей круглое сечение, хотя нередко можно встретить лампы с ленточными элементами накаливания. Материалом для изготовления современных нитей накала служит вольфрам или его сплав с осмием, не менее тугоплавким металлом. Для того, чтобы придать нити как можно меньшие размеры, её изготавливают в форме спирали, которая может быть ещё неоднократно закрученной. В этом случае вольфрамовая нить накаливания, имеющая достаточно большую длину, будет занимать не очень много места внутри колбы лампочки.

В выключенном состоянии лампы накаливания её нить имеет в разы меньшее сопротивление, чем во время работы и, соответственно, очень большую величину протекающего по ней электрического тока. Нагрев нити приводит к тому, что её сопротивление значительно возрастает, а рабочий ток становится очень маленьким. Кстати, благодаря подобным явлениям лампу накаливания можно использовать в качестве простейшего стабилизатора электрического тока.

Цоколи современных ламп накаливанияимеют стандартные размеры и снабжены резьбой. Практически все осветительные устройства оснащаются одним из трёх видов цоколя – Е14, Е27 или Е40. Цифра в маркировке указывает на его диаметр в миллиметрах. Иногда можно увидеть лампу накаливания, которая оснащена цоколем, не имеющим резьбу.

Не смотря на то, что на смену лампочек накаливания уже давно пришли более современные и очень экономные аналоги, они по-прежнему являются наиболее популярными и востребованными осветительными устройствами. Это объясняется простотой эксплуатации ламп накаливания и их очень низкой стоимостью. К тому же, подобные лампы не нуждаются в особых условиях своей утилизации, так необходимых для многих видов энергосберегающих осветительных устройств. Поэтому, обычные лампы накаливания ещё долго будут служить в качестве наиболее простого и доступного источника освещения.