Лампа накаливания используется в качестве источника освещения свыше ста лет и, несмотря на появление более совершенных, современных, передовых с технологической точки зрения решений, спроса не теряет. Ниже мы расскажем вам о ее устройстве и принципах работы.
Каждая лампа накаливания состоит из стеклянной колбы и металлического цоколя – из колбы в результате нагрева вольфрамовой нити излучается свет, а цоколь (материал – металл) обеспечивает тесный и надежный контакт прибора с электросетью. Нить накала (или спираль) располагается в стеклянной колбе. При прохождении тока происходит ее нагревание до 3000 С.
Поскольку лампа накаливания постоянно работает при очень высоких температурах, для изготовления нити должен использоваться тугоплавкий материал. Вольфрам имеет высокую температуру плавления (она составляет 3422 С) и как нельзя лучше подходит для решения данной задачи. Нить накала закрепляется внутри колбы с помощью электродов и удерживается крючками из молибдена, располагающимися на стеклянном стержне. Электроды, в свою очередь, присоединяются к контактам. Типы контактов, схемы их расположения бывают разными и зависят от вида цоколя.
Электроды могут быть одинаковыми или разными, когда один делается с маленьким утоньшением. Утоньшение выполняет роль предохранителя, перегорая первым и не давая колбе взорваться.
Из колбы выходит небольшая стеклянная трубочка (штенгель) – при изготовлении лампы через нее откачивается воздух. Это необходимо, поскольку в воздухе содержится кислород, который сжег бы вольфрамовую нить в первые секунды работы. После откачки штенгель запаивают. В мощных лампах накаливания используются инертные газы, продлевающие срок службы нити накаливания и снижающие теплотери источника света в процессе эксплуатации (напоминаем, что КПД лампы накаливания итак не очень высокий).
Сначала нить накала подключается к источнику тока, затем (практически моментально) раскаляется до максимальной температуры и начинает излучать свет. Таким образом, принцип работы лампочки основывается на явлении нагрева вольфрамового проводника под воздействием тока. Поток, который дает раскаленный проводник, близок к дневному свету и не вызывает дискомфорта.
При питании переменным током мерцания исключены. Лампа накаливания рассчитана на широкий диапазон напряжений.