Лампа накаливания

        электрическая, источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника. Впервые световую энергию таким способом получил русский учёный А. Н. Лодыгин в 1872, пропуская электрический ток через угольный стержень, помещенный в замкнутый сосуд, из которого был откачан воздух. В 1879 американский изобретатель Т. А. Эдисон создал удобную для промышленного изготовления, достаточно долговечную конструкцию Л. н. с угольной нитью. В 1898—1908 в качестве тела накала испытывались металлы (Os, Та, W), и с 1909 стали применяться Л. н. с зигзагообразно расположенной вольфрамовой нитью. В 1912—13 появились Л. н., наполненные азотом и инертными газами (Ar, Kr); вольфрамовую нить стали изготовлять в виде спирали. Дальнейшее совершенствование Л. и. велось в направлении улучшения световой отдачи путём повышения температуры тела накала при сохранении срока службы лампы. Заполнение Л. н. высокомолекулярными инертными газами с добавками галогенов (См. Галогены) (см. Иодная лампа) позволило уменьшить загрязнение колбы лампы частицами распылившегося вольфрама и снизило скорость его испарения. Использование тела накала в форме биспирали (спирали, навитой из спирали) и триспирали сократило потери тепла через газ.

         Все многочисленные разновидности Л. н. состоят из однотипных частей, различающихся размерами и формой. Устройство типичной Л. н. показано на рис. 1. Внутри колбы на стеклянном или металлическом штенгеле с помощью держателей из молибденовой проволоки закреплено тело накала (спираль из вольфрама). Концы спирали прикреплены к концам вводов; средняя часть вводов с целью создания вакуумноплотното соединения со стеклянной лопаткой выполняется из платинита или молибдена. В процессе вакуумной обработки колба лампы наполняется инертным газом, после чего штенгель заваривается с образованием носика. Для защиты носика, а также для крепления в патроне лампа снабжается цоколем, прикрепляемым к колбе цоколёвочной мастикой.

         Л. н. классифицируют по областям применения (осветительные общего назначения, для фар и др.), по основной конструктивной форме и светотехническим свойствам колбы (зеркальные лампы (См. Зеркальная лампа), декоративные, с рассеивающим покрытием и др.), по форме тела накала (лампы с плоской спиралью, биспиралью и др.). По габаритным размерам различают сверхминиатюрные, миниатюрные, малогабаритные, нормальные и крупногабаритные Л. н.; например, к сверхминиатюрным лампам относятся Л. н. с длиной < 10 мм и диаметром <6 мм, у крупногабаритных ламп длина > 175 мм, а диаметр >80 мм.

         Л. н. изготовляются на напряжения от долей до сотен в, мощностью до десятков квт (рис. 2). Например, прожекторная лампа мощностью 10 квт имеет длину 475 мм и диаметр 275 мм. Увеличение напряжения на Л. н. против номинального на 1% повышает световой поток на 4%, но снижает срок службы на 15%. Кратковременное включение на напряжение, превышающее номинальное на 15%. выводит лампу из строя. Срок службы Л. н. колеблется от 5 ч (например, самолётные фарные лампы) до 1000 ч и более (например, транспортные лампы), поэтому лампы должны устанавливаться в местах, обеспечивающих лёгкость их замены. Световая отдача Л. н. зависит от конструкции, напряжения, мощности и продолжительности горения и составляет 10—35 лм/вт. В табл. 1 и 2 приводятся значения световой отдачи некоторых ламп различных конструкций.

        Табл. 1. — Световая отдача некоторых ламп

        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        | Тип лампы                                                         | Световая   | Примечание                             |

        |                                                                           | отдача,      |                                                |

        |                                                                           | лм/вт         |                                                |

        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | Керосиновая лампа                                            | <1              | Общее освещение зданий,      |

        | Лампа накаливания:                                           | 2—3           | средств транспорта                 |

        | с угольной нитью                                               | 7                | Специальные оптические         |

        | с танталовой нитью                                            | 8—9           | приборы                                  |

        | с вольфрамовой нитью (вакуумная)                   | 12,5—13,5  | Малогабаритные                      |

        | с вольфрамовой биспиралью (газополная,         | 22—27       | кинопроекторы                         |

        | технический криптон)                                         | 34              |                                                |

        | с вольфрамрвой биспиралью (галогенная)          | 5                |                                                |

        | с вольфрамовой плоской спиралью                    |                   |                                                |

        | (галогенная)                                                       |                   |                                                |

        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        

        Табл. 2. — Световая отдача осветительных ламп с криптоновым наполнением (при продолжительности горения 1000 ч)

        ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        | Напряжение         | Мощность, вт               | Световая отдача, лм/вт      |

        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | 127                      | 60                                | 13,4                                    |

        | 127                      | 75                                | 14,4                                    |

        | 127                      | 100                               | 15,6                                    |

        | 220                      | 60                                | 11,7                                    |

        | 220                      | 75                                | 12,7                                    |

        | 220                      | 100                               | 13,8                                    |

        ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        

         По световой отдаче Л. и. уступают газоразрядным источникам света (См. Газоразрядные источники света), однако Л. н. проще в эксплуатации (не требуют пусковых устройств и сложной арматуры) и для них практически нет ограничений по напряжению и мощности. Ежегодное производство Л. н. в мире достигает 10 млрд. штук, количество разновидностей более 2 тыс.

        

         Лит.: Скобелев В. М., Лампы накаливания, в кн.: Справочная книга по светотехнике, М., 1956; Ульмишек Л. Г., Производство электрических ламп накаливания, 5 изд., М. — Л., 1966; Гуторов М. М., Основы светотехники и источники света, М., 1968.

         В. М. Скобелев.

        

        Рис. 1. Схема электрической лампы накаливания: 1 — стеклянная колба; 2 — тело накала; 3 — держатели; 4 — штенгель; 5 — вводы: 6 — лопатка; 7 — цоколёвочная мастика; 8 — носик; 9 — цоколь.

        

        Рис. 2. Электрические лампы накаливания: а — кинопроекционная (напряжение 40 в, мощность 750 вт); б — рудничная (4 в; 3,75 вт); в — двухнитевая автомобильная галонная (12 в; 55 вт).