Лампочки накаливания: технические характеристики, виды и советы по выбору

Прообраз первой электрической лампочки разработал инженер А. Н. Лодыгин в 1874 году. Через 5 лет американский изобретатель Томас Алва Эдисон модернизировал прибор так, чтобы его можно было производить в промышленных масштабах. Оба открытия изменили быт не только соотечественников ученых, но и всего мира. Сегодня на рынке можно найти и светодиодные, и энергосберегающие, и другие источники света, но традиционная лампа накаливания остается конкурентоспособной и востребованной. В статье мы подробно расскажем об этом изобретении, а также дадим рекомендации, как выбрать надежную модель.

Принцип работы лампочки накаливания

Больше, чем за сотню лет, конструкция прибора практически не изменилась, усовершенствовали лишь материалы его изготовления. Кратко опишем, как он работает, чтобы в дальнейшем познакомить вас с его характеристиками. Ниже мы разместили рисунок, на котором изображено строение лампы накаливания. Материал взят из учебника по физике Перышкина А. В.

Главный элемент, от которого зависит работа лампы, — тело накала. Оно присоединено к электродам, и через него проходит электрический ток. От напряжения нить начинает нагреваться и светиться.

Чтобы получился комфортный для дома теплый желтый свет, температура внутри лампочки должна достичь минимум 2500 градусов. Поэтому в качестве металла, из которого изготавливают тело накала, используют вольфрам. Чтобы увеличить полезную площадь излучения, вольфрамовую проволоку скручивают в спираль или используют несколько металлических ленточек.

От воздействия среды тело накала защищает колба из натриево-кальциевого силикатного стекла. Мы привыкли, что она имеет традиционную грушевидную форму, но модельный ряд представлен необычными свечеобразными, грибовидными или шаровыми изделиями.

Как выбрать лампочку накаливания: обзор технических параметров

Для использования лампы в быту нужно знать ее основные характеристики. Производитель обязан их указать на упаковке.

• Мощность (Вт, W) — количество потребляемой электроэнергии. Для бытовой лампы достаточно 40-60 Вт. Именно на такую величину рассчитаны осветительные приборы. Если параметр будет меньше, в помещении останется темно, если больше — испортится светильник.

• Люмен (Lm) — яркость света. Сама по себе величина не дает потребителю никакой существенной информации, но показатель используют для сравнения эффективности лампочки накаливания с другими источниками света.

• Вольты (В, V) — напряжение электросети, от которого работает изделие. Как правило, величина равна 220. Если указан диапазон от … до ..., значит прибор устойчив к скачкам напряжения.

• Часы (h) — рабочее время лампочки.

• Размер цоколя. О данном параметре мы поговорим ниже

Виды лампочек накаливания

Стандарты безопасности и маркировка изделий определяются ГОСТом Р 52712-2007. Мы не будем детально изучать технические нормативы всех типов приборов, но приведем классификацию в соответствии с потребительскими нуждами.

По типу наполнения баллона

Колбы бывают вакуумные и газополные. В первом случае из баллона выкачивают воздух, чтобы вольфрам не окислялся. Но в вакууме он начинает испаряться, проволока становится тонкой и рвется. От испарения также стекло становится мутным и свет тускнеет. Такие лампы изготавливаются мощностью до 40 Вт и могут быть источником лишь дополнительного освещения.

В газополных образцах газовые частицы препятствуют выходу вольфрамовых молекул из нити. Согласно экспериментальным данным, лампочка должна оставаться целой до 1000 часов. Но производители делают погрешность на окружающие условия, и эта цифра может увеличиться или уменьшиться на 50%.

Иногда в колбу добавляют йод или бром. Атомы вольфрама после испарения вновь возвращаются на тело накала. Такой внутренний состав баллона повышает работоспособность изделия до 2000-3000 часов и увеличивает температуру спирали, повышая тем самым осветительную способность.

По сфере применения

Требования к лампочкам в той или иной области регламентируются соответствующими ГОСТами, поэтому мы не будем дублировать содержание нормативных документов, а только перечислим сферы использования приборов:

• Общее назначение — для уличного освещения зданий и открытых пространств.

• Местное освещение — для жилых и рабочих помещений.

• Транспортные — для автомобилей, судов, самолетов и железнодорожного транспорта.

• Миниатюрные и сверхминиатюрные — для сигнальных приборов, пультов управления, переносных фонарей.

• Специализированные — для использования в узкой сфере. Например, кинопроекционные, маячные и т.д.

По форме цоколя

Размер и характеристика резьбы определяют, подойдет лампочка к патрону или нет.  Чтобы покупатель не ошибся, производители разработали единую маркировку цоколя. Она состоит из трех условных символов.

Первая заглавная буква обозначает тип цоколя:

• E - Эдисона;

• G - штырьковой;

• R - с утопленными контактами;

• B - штифтовой (байонет);

• S - софитный;

• P - фокусирующий;

• T - телефонный;

• K - кабельный;

• W - безцокольные лампы.

Цифры — диаметр резьбы в мм. Прописные или заглавные литеры — количество контактных пластин, штырьков или гибких соединений:

• s — один.

• d — два.

• t — три.

• q — четыре.

• p — пять.

Самые распространенные в быту виды цоколей Е14 (миньон) и Е27.

По покрытию стекла

Колба может быть прозрачной или со специальным напылением. Важно понимать, что при покраске баллона снижается осветительная способность прибора: при матовом покрытии — на 3%, при белом — на 20%.

Достоинства и недостатки лампочки накаливания

Несмотря на то, что, с точки зрения энергопотребления, изделия признаны неэффективными, до сих пор спрос на них есть. Это объясняется следующими преимуществами прибора:

• Низкая стоимость.

• Отсутствие вредных веществ в деталях конструкции.

• Привычность светового потока.

• Моментальный нагрев и освещение помещения.

• Совместимость с диммерами — регуляторами интенсивности света, которые устанавливают вместо клавишных выключателей.

• Устойчивость к конденсату, высоким и низким температурам.

• Отсутствие мерцания при работе от переменного тока.

• Низкий уровень ультрафиолетового излучения, в сравнении с другими источниками света. Лампы используют для освещения экспонатов в музеях и галереях.

• Целесообразность использования в малопосещаемых помещениях: кладовых, подвалах или  сараях.

Минусы изделия многие пользователи ощущают лишь после использования светодиодных или энергосберегающих моделей.

• У приборов только 5% энергии преобразуется в световые лучи, остальное — в тепло. Для сравнения, у энергосберегающих приборов в свет трансформируется 70% энергии. Поэтому для обеспечения достаточного освещения лампе накаливания нужно большое количество электроэнергии. Это главный недостаток изделия.

• Раньше цоколи делали из стали. В последние десятилетия используют алюминий. Металл несовместим с латунными контактными лепестками, которые используют в светильниках. Это приводит к поломке самого патрона, а также провоцирует разрушение колбы, плавку алюминия и его разбрызгивание. Только некоторые заводы сегодня используют стандарты СССР, согласно которым цоколь изготавливают из стали с гальваническим покрытием. Этот материал не разрушается даже при частых включениях-выключениях люстры и при больших перерывах в работе.

• Из-за конструктивных особенностей срок эксплуатации лампочки ограничен. При низкой стоимости вы покупаете их чаще, чем более современные модели.

• Возможность создания только «желтого» домашнего освещения. Светодиоды могут излучать холодный белый свет, который предпочтительнее в рабочих помещениях.

• Сильный нагрев светильника и близлежащей поверхности. Поэтому лампы накаливания нельзя использовать при натяжных потолках: полотно пожелтеет.

• Пожароопасность.

Несмотря на большое количество ограничений, лампочки накаливания остаются востребованными среди покупателей. Чтобы приобрести нужную модель, мы рекомендуем взять в магазин перегоревшую лампочку и купить аналогичную. На стекле изделия всегда есть маркировка с мощностью и размером цоколя. Для лампы накаливания это две главные характеристики при выборе.