Електричні лампи – типи, види, характеристики

Зараз на сучасному ринку представлений широкий асортимент електричних ламп. Для того щоб в них не заплутатися і вибрати ті електричні лампи, які нам необхідні і потрібні, я постарався в даній статті розглянути всі їх технічні характеристики. Електричні лампи поділяються на види і типи Лампи розжарювання загального призначення Це самий розповсюджений тип електричних лам. Вони застосовуються повсюдно, як в житлових так і в службових приміщеннях. Принцип дії ламп розжарювання такий: при протіканні електричного струму через провідник (нитка розжарення), той нагрівається і при досягненні певної температури починає світиться. В сучасних лампах розжарювання для ниток напруження використовують вольфрам. ТН (тіло розжарення) поміщають в колбу, з якої викачують все атмосферні гази. При цьому ККД ламп розжарювання, в залежності від потужності, коливається від 5% до 15%. Електричні лампи розжарювання (ЛН), за своїм функціональним призначенням і за конструкцією, підрозділяються на: ЛН загального призначення-декоративні ЛН- ЛН місцевого освітлення-ілюмінацій ЛН- дзеркальні ЛН- сигнальні ЛН- транспортні ЛН- прожекторні ЛН- ЛН для оптичних приладів-комутаторні ЛН. галогенні лампи Галогенні лампи – це та ж лампа розжарювання. Тільки тут в колбу додають пари галогенів (брому і йоду). У зв`язку з цим термін служби даних електричних ламп збільшується до 4000 годин. Галогенні лампи мають якісним світлом. Спектр їх застосування дуже широкий. Головним недоліком цих ламп є те, що вони занадто ніжні в експлуатації.

Лінійні люмінесцентні лампи Це газорязрядная ртутна електрична лампа, скляна колба, яка заповнена парами ртуті. Светоотдача у такий електричної лампи в кілька разів більше, ніж у лампи розжарювання, тієї ж потужності. Термін служби у люмінесцентних ламп в 20 разів довше, ніж у звичайних ламп розжарювання. Цей вид ламп широко застосовується в освітленні промислових і виробничих приміщень. Мінус – ще не зовсім з`ясованих їх вплив на організм людини. Ще один мінус – це утилізація ламп.

Компактні люмінесцентні лампи Це ртутна газорозрядна лампа низького тиску, зменшена до розмірів звичайних ламп розжарювання. Іноді їх називають енергозберігаючими лампами . Це в корені не вірно. Вони мають більший термін служби, ніж лампи розжарювання, але мають один недолік. Цим недоліком є те, що при частому включенні – виключенні і при нестабільній напрузі термін служби компактної люмінецентной лампи різко зменшується. Плюси: висока светоотдача- корпус і колба електричної лампи не нагріваються. Мінус: утилізація (всередині колби ртуть). Застосування: зараз цими лампами намагаються замінити звичайні лампи розжарювання.

Світлодіодні лампи Джерелом світла тут є світлодіод. Ось ці електричні лампи більше підходять під назву “енергозберігаючі”. Светоотдача, в порівнянні з лампами розжарювання, більше в 10 разів. Термін служби більше в 30 разів. Вони безпечні у використанні (немає ртутної пари, як в люмінесцентних). Світлодіодні лампи більш міцні. Основним недоліком світлодіодних електричних ламп є їх ціна. Ще один недолік – це низьковольтний джерело живлення. Застосування: в ліхтариках і в світлотехніці. У даній статті я навів характеристики різних електричних ламп, які знайшли широке застосування в нашому житті. Читайте, аналізуйте, вибирайте. Електрики жартують: – Якби Ньютон сидів під грушею, він винайшов би електричну лампочку!

Електрична лампа: види, типи, характеристики

Електрична лампа заснована на ефекті нагрівання провідника в процесі пропускання електричного струму. Саме теплова дія струму застосовується в сучасних освітлювальних приладах. Після того як буде включено струм, електрична лампа випромінюватиме за законом Планка тепловий електромагнітний імпульс. Між температурою і довжиною хвилі існує залежність, тому для видимого випромінювання температура повинна становити десятки тисяч градусів, прагнучи до 5770 К.

Особливості

Електрична лампа розрахована на напругу 220 В. Вольфрам, який має температуру кипіння 3410 градусів за Цельсієм, використовують у вигляді нагрівального елемента. При показниках в діапазоні від 2300 до 2900 ° C відбувається випромінювання не денного і не білого світла. Саме тому лампи електричні освітлювальні випускають таке світло, яке виглядає більш червоно-жовтим, ніж денне світло.

Для того щоб охарактеризувати якість світла, застосовують колірну температуру.

Якби вольфрам розташовувався при подібних значеннях температури в повітрі, в такому випадку він би відразу став оксидом. Щоб електрична лампа функціонувала протягом тривалого часового проміжку, з колби попередньо викачують повітря. Спочатку робили вакуумні варіанти, а тепер лампи незначної потужності (до 25 Вт) випускають у вакуумованій колбі.

Більш потужні моделі заповнені криптоном, аргоном, азотом. Завдяки підвищеному тиску, створюваному в колбі, наповненій інертним газом, істотно знижується швидкість випаровування вольфраму, що позитивно відбивається на експлуатаційних характеристиках. Такий пристрій електричних ламп дозволяє підвищувати коефіцієнт корисної дії, отримувати спектр, максимально наближений до білого кольору. Газонаповнені лампи темніють не так швидко, як вакуумні варіанти, так як відбувається облога матеріалу, з якого складається тіло напруження.

Конструкція

Електрична лампа має різний варіант конструкції, залежно від її призначення. Серед загальних складових частин, включених у всі моделі, відзначимо введення струму, колбу, а також тіло напруження. Електричні лампи led можуть бути з цоколем різного виду або без нього. Деякі моделі виробники наділяють додатковими конструктивними елементами, оснащують зовнішньою колбою.

Всі види електричних ламп мають запобіжник, який виконаний з феронікелевого сплаву, введеного в один з вводів струму. Він необхідний для захисту колби від руйнування під час обриву нитки напруження. За його відсутності крапля розплавленого металу б руйнувала скло і ставала причиною пожежі.

Особливості колби

Колба здатна захищати тіло напруження від дії атмосферного газу. Її розміри залежать від швидкості осадження матеріалу тіла напруження. Лампи більшої потужності передбачають колби значних розмірів, щоб здійснювався розподіл металу по всьому простору.

Специфіка газового середовища

У сучасних лампах використовують інертний хімічний газ. Серед поширених варіантів лідирує суміш аргону та азоту. Ті втрати енергії, які виникають через теплопровідність, можна зменшити шляхом підбору газу, що має більше значення молекулярної маси. Підключення електричних ламп здійснюється за певною схемою, знайти яку можна в інструкції.

Галогенні лампи

Вони складають особливу групу серед ламп розжарювання. Особливість їх полягає у введенні всередину колби галогенів, а також їх сполук. У галогеновій конструкції при випаровуванні металу з тіла напруження відбувається його хімічна взаємодія з галогенами. Завдяки термічному розкладанню з утвореного галогеніда знову формується метал.

Галогенові лампи характеризуються більшою температурою напруження спіралі, високим коефіцієнтом корисної дії, тривалим експлуатаційним терміном, невеликими розмірами колби.

Особливості тіла напруження

Вони мають різні розміри і форму. Серед поширених варіантів можна згадати дріт, що має круглий поперечний переріз. У перших лампах воно виготовлялося з вугілля, що має температуру загонки 3559 ° C. Сучасні лампи створюють на основі вольфрамових спіралей, в рідкісних випадках застосовують слав вольфраму та осмію. При скручуванні дроту в спіраль зменшують розміри тіла напруження.

Електротехнічні характеристики

При виготовленні ламп розжарювання застосовують закон Ома, що пов ‘язує силу струму, опір, напругу. У металів незначний питомий електричний опір, тому застосовують тонкий і довгий дріт. Нитка напруження, маючи менший опір, ніж робоче значення, прогрівається повільно. Це дозволяє включати лампу в електричний ланцюг послідовно. У сучасних миготливих моделях використовують біометричний перемикач. Він дозволяє лампам працювати в мерехтливому вигляді.

Особливості цоколя

Томас Едісон запропонував варіант цоколя, що має різьбу. Серед поширених моделей ламп, затребуваних в даний час, виділимо міньйон Е14, а також Е40 і Е27. Є й такі варіанти ламп, в яких відсутня класична різьблення. У патроні лампу утримує тертя. Подібні моделі використовують в автомобілях.

Класифікація

Залежно від функціонального призначення та конструктивних особливостей прийнято підрозділювати всі лампи розжарювання на наступні групи:

• загального призначення;
• декоративні моделі;
• місцевого освітлення;
• ілюмінаційні лампи;
• дзеркальні моделі;
• сигнальні види;
• транспортні лампи;
• прожекторні та оптичні моделі.

Загальні лампи вважають наймасовішою групою, призначеною для декоративного, місцевого освітлення. У 2008 році в нашій країні було прийнято рішення про поступове виведення їх з виробництва.

Декоративні моделі випускають у спеціальних фігурних колбах. У споживачів користуються популярністю свічнорідні види. Дзеркальні лампи покривають тонким шаром порошкоподібного алюмінію, щоб ефективно перерозподіляти світловий потік.

Сигнальні варіанти затребувані в різноманітних приладах, вони поступово витісняються світлодіодами. Широкою групою вважають транспортні моделі, що застосовуються в літаках, вагонах, автомобілях, локомотивах, морських і річкових суднах.

Серед їх особливостей необхідно згадати підвищену механічну міцність, стійкість до вібрацій, можливість експлуатації при напрузі від шести до двохсот двадцяти вольт.

Прожекторні лампи мають високу потужність, мають істотну віддачу світла. Застосовують їх не тільки для освітлення, а й у різних сигнальних приладах.

Лампи для оптичних приладів, кінопроекційної та медичної техніки розміщують у колбах певної форми.

Серед різновидів сигнальних ламп особливий інтерес становлять комутаторні види. Їх використовували як індикаторів на комутаторних панелях. Завдяки гладким паралельним контактам змінювати їх можна було за лічені хвилини.

Перекальна, фотолампа – це модель, яка призначена для роботи в чіткому діапазоні напруги. У неї відмінний показник світлової віддачі, але невеликий експлуатаційний термін служби. Під час існування Радянського Союзу виробляли фотолампи, які мають потужність 500 і 300 Вт. В даний час їх майже не використовують, замінивши більш потужними і сучасними варіантами. У проекційних ламп, що випускаються для кінопроекторів, підвищена яскравість. Через істотний показник температур термін служби таких ламп досить обмежений.

Для автомобільних фар використовують двотієві варіанти ламп. Одна призначена для далекого світла, другу використовують при ближньому. Також у подібних ламп є спеціальний екран, що відсікає при ближньому світлі промені, здатні засліплювати водіїв зустрічних транспортних засобів.

ККД ламп

На яскравість та експлуатаційний термін служби виробів впливає робоча напруга. Енергія, що подається в лампу, переважно переходить у випромінювання. Але людське око сприймає лише незначний його діапазон. При температурі 3400 К ККД лампи становить п ‘ятнадцять відсотків. При зниженні показника температур він знижується до п ‘яти відсотків. Серед переваг ламп розжарювання виділимо їх масове виробництво, невисоку вартість, компактні розміри, швидке входження в робочий режим. Такі моделі можуть працювати на будь-якому вигляді струму, вони нечутливі до перепадів напруги.