ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ.
Всем известная лампа накаливания – простейший источник света. Самый дешевый, неприхотливый, не требующий дополнительного оборудования для работы, а потому самый популярный. Однако в последнее время лампа накаливания вытесняется из обихода, в основном, из-за проводимой государством политики энергосбережения. Почему это целесообразно – об этом чуть ниже, но этот вопрос тесно связан с устройством и принципом работы лампы.
Наверняка каждый из нас видел, что происходит с куском металла, который очень сильно разогревают огнем – он начинает краснеть, затем желтеет, в общем, начинает светиться. Лампа накаливания использует для работы тот же эффект, только разогрев происходит с помощью электрического тока. Любой проводник, через который течет ток, излучает электромагнитное излучение. Однако для того, чтобы получить видимое излучение, необходимо нагреть проводник до температуры нескольких тысяч градусов.
Очевидно, что в обычной среде такой проводник мгновенно сгорит, поэтому нить накаливания в лампе размещена внутри герметичной колбы, заполненной инертным газом под давлением (азот, аргон или криптон). Рабочая температура нити накаливания составляет 2200 – 3000К (обычно не более 2800К) поэтому в качестве материала используют вольфрам (температура плавления 3410°C) и крайне редко осмий (3045°C). Эти материалы имеют самую высокую температуру плавления.
1 / 5
- Но, к сожалению, эта температура все равно слишком мала для высокой эффективности, потому что большая часть излучения приходится на инфракрасный диапазон, а на видимое излучение приходится лишь малая часть спектра лампы. Таким образом, КПД лампы накаливания обычно составляет около 4%, иными словами, большая часть потребляемой энергии тратится впустую.
И это главная причина, по которой Евросоюз (а позднее и РФ) принял решение о постепенном выводе из употребления ламп накаливания общего назначения. При этом специальные лампы (низковольтные местного освещения, сигнальные, автомобильные, вибростойкие) по-прежнему не теряют своей актуальности.
КПД лампы накаливания обычно составляет около 4%, иными словами, большая часть потребляемой энергии тратится впустую.
Также столь высокая температура нити способствует относительно быстрому выходу лампы из строя. Причина заключается в неравномерном испарении металла с поверхности нити, из-за чего возникают более тонкие участки с повышенным сопротивлением (чем толще сечение проводника, тем меньше его сопротивление). В результате эти участки нагреваются сильнее, испаряются быстрее, что в итоге приводит к полному испарению либо обрыву нити в данном месте. Попытка решить эту проблему привела к созданию галогенных ламп накаливания.