Деларю лампа накаливания: История лампы накаливания. Изобретатели

История лампы накаливания. Изобретатели

История появления традиционных ламп накаливания берет свое начало в далеком 1809 году. Именно в это время англичанин по имени Деларю создал первую лампу накаливания, основу которой составляла платиновая спираль. Годами позже, а если быть более точными, то в 1854 году подобное изобретение было сделано немцем по имени Генрих Гебель. Однако если в первом случае лампа была далека от своего современного аналога, то на этот раз лампа была более к нему близка. Изобретение, которое придумал немец, представляла собой вакуумный сосуд, внутри которого находилась обугленная бамбуковая нить. Последующие пять лет изобретатель продолжил свои работы, совершенствуя свою первую лампу.

Через еще несколько лет, в 1874 году, изобретателем новой лампы стал российский инженер Александр Лодыгин, который сотворил нитевую лампу и позже получил на неё патент. Нитевая лампа Лодыгина представляла собой вакуумный сосуд с угольным стержнем в качестве накаливающей нити.

В 1878 году вновь было совершено подобное изобретение, которое превратил в жизнь британский ученый Джозеф Вильсон Сван. Он представил миру лампу с угольным филаментом, которая отличалась достаточно ярким освещением.

В конце 70-х годов того же века американским исследователем Томасом Эдисоном проводились исследовательские работы в данной области. В ходе своей работы американец создавал лампы накаливания с нитями из различных материалов. Так методом проб и ошибок в 1879 году была изобретена лампа с платиновой нитью накаливания. Однако спустя год Томас посчитал свое изобретение неудачным и решил остановить свой выбор на лампе накаливания, основу которой составляет угольное волокно. Это стала первая лампа, которая смогла работать на протяжении 40 часов. Томас Эдисон – это уникальнейший ученый, которому все мы обязаны не только появлению современных ламп накаливания, но цоколю, патрону и выключателю.

В ответ на изобретения Томаса Эдисона русский ученый Александр Лодыгин годами позже становится изобретателем сразу несколько типов ламп, основу которых составляют металлические нити накаливания. Самым ярким изобретением Лодыгина стала лампа с вольфрамовой нитью, патент на которую ученый продал всемирно известной компании «General Electric». Однако в силу своей высокой себестоимости подобные лампы практически не производились.

На основе последнего изобретения в 1910 году трудился ученый Вильям Дэвид Кулидж. Он стал автором улучшенной вольфрамовой нити, которая тут же вытеснила все существующие виды нитей и прочно заняла лидирующую позицию в области производства ламп.

Последним изобретателем в области производства ламп стал сотрудник компании «General Electric» Ирвинг Ленгмюр. Именно он привел лампу накаливания в современный вид. Ученый взял за основу вакуумную колбу с улучшенной вольфрамовой нитью. Для увелеичения срока действия этой лампы он наполнил её колбу инертным газом . Чуть позже, спустя несколько десятилетий благодаря этому усовершенствованию лампы General Electric стали доступны едва ли не каждому человеку во всем мире из-за дешевезны и надежности.

Источник https://domdvordorogi. ru/

 Загрузка …

Статьи по теме:

Правдивая история создания лампы накаливания в хронологическом порядке. Статьи

« Назад Правдивая история создания лампы накаливания в хронологическом порядке.  17.05.2015 22:36 1840 год. Британский химик и астроном Уоррен де ла Рю (Warren de la Rue), между прочим с 1864 года член-корреспондент Петербургской Академии Наук, размещает кусок платиновой проволоки в вакуумной трубке и пропускает через нее электрической ток, тем самым создав первую электрическую лампочку, по трудоемкости исполнения и стоимости больше напоминавшую некое произведение искусства. Больше известен за работы по исследованию Луны, один из кратеров которой назван в его честь. 1854 год. Германский часовщик Генрих Гебель (Heinrich Göbel) на выставке в Нью-Йорке представляет первую электрическую вакуумную лампу накаливания, пригодную для применения, сначала использую в качестве нити накаливания обугленную бамбуковую нить, а в качестве колб флаконы от духов. Должного внимания в те годы лампа Гебеля также не нашла. В 75 лет получил признание, как изобретатель первой пригодной для применения лампы накаливания с угольной нитью. 1860 год. Английский физик и химик Джозеф Уилсон Суон (Joseph Wilson Swan), по-русски Лебедь получил патент на вакуумную лампу накаливания, однако трудности в получении вакуума привели к тому, что лампочка Лебедя светила недолго. На этом работу не закончил и в 1878 году получил новый патент. В 1879 году в домах Англии стали делать электрическое освещение. 1874 год. 11 июля инженер-электрик Лодыгин Александр Николаевич получает патент на нитевую лампу, используя в качестве нити накаливания угольный стержень, помещенный в вакуум. Именно Лодыгин первым предложил применять в лампах вольфрамовые нити, закрученные в спираль. В 1906 году в США построил и пустил в ход завод по элетрохимическому получению вольфрама, хрома и др. металлов.  Не сойдясь во взглядах с большевиками в 1917 году покинул страну и в марте 1923 года умер в Бруклине. 1875 год. Русский электротехник, механик Одесского телеграфа Василий Федорович Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, откачав из нее воздух и применяя несколько волосков нити накаливания. Лампа Дидрихсона уже имела некоторый успех, она была применена для освещения большого бельевого магазина на Б. Морской (ныне Герцена), так же очень помогла при строительстве Литейного моста во время подводных работ при ремонте осевшего кессона.    1876 год. Русский электротехник, военный инженер и изобретатель Павел Николаевич Яблочков открыл, что каолин (белая глина) электропроводен при высокой температуре. После чего он создал лампу, где «нить накала» была изготовлена из каолина. Особенностью данной лампы было то, что она не требовала вакуума, и «нить накала» не перегорала на открытом воздухе.  Ни одно из изобретений в области электротехники не получало столь быстрого и широкого распространения, как свечи Яблочкова. Это был подлинный триумф русского инженера. Свечи Яблочкова появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве, так, к примеру, французское предприятие Бреге ежедневно выпускало свыше 8 тысяч свечей. Каждая свеча стоила около 20 копеек и горела 1,5 часа. Проживая в Париже был посвящен в члены масонской ложи «Труд и Верные Друзья Истины» (Travail et Vrais Amis Fidèles). Умер в России в 46 лет. 1880 год. Американский изобретатель и предприниматель Томас Альва Эдисон (Thomas Alva Edison) в ходе исследовательских работ, установив решающее значение вакуума при изготовлении ламп, закончил разработку лампы накаливания с угольной нитью, ставшей одним из крупнейших изобретений XIX века. Величайшая заслуга Эдисона именно в создании практически осуществимой, широко распространившейся системы электрического освещения с прочной нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью одновременного использования множества ламп, а не в разработке идеи. Одновременно Эдисон изобрёл бытовой поворотный выключатель. Эдисон является автором многочисленных важнейших изобретений: в течение жизни Эдисона Бюро патентов в США выдало ему 1093 патента, важнейшие из которых — это патенты на изобретение фонографа, угольного микрофона, кинетоскопа (оптический прибор для показа движущихся картинок). Так же известен тем, что приняв на работу молодого сербского инженера Николу Теслу не смог воспользоваться его гениальными идеями. Умер в 1931 году в возрасте 84 лет. Правдивая история создания лампы накаливания в картинках   Комментарии Комментариев пока нет Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

История изобретения лампы накаливания и ее устройства. Кто изобрел лампочку. Лодыгин сначала изобрёл электролёт

Мы все привыкли и не замечаем такую обыденную и повседневную вещь, как электрическая лампочка. Максимум, что на эту тему думает обыватель: «не заменить ли мне лампу накаливания на более интересный дизайн или перейти на энергосберегающую технологию?». Между тем, для своего века это была по-настоящему революционная вещь! Идут споры, кому первому принадлежит вклад в изобретение первой лампочки. Наши соотечественники уверены, что это русский инженер Александр Николаевич Лодыгин , но над этой проблемой работали учёные разных стран: Суон из Англии, Гебель из Германии, Деларю из Франции, все они немало работали в этой области научных открытий. Кто же изобрёл первым лампочку?

Древние прототипы

Как древние люди расписывали пещеры наскальной росписью, когда отсутствовало естественное освещение? Факелы и костры? Но от них идёт дым и копоть, да и особо много так не нарисуешь, в трёх метрах от костра уже темновато… Историки размышляют на эту тему и не могут прийти к единому мнению. Единственное упоминание об освещении – на египетских пирамидах изображены люди, в руках которых лампы очень похожие на электрические .

Первые опыты с дуговой лампой

История изобретения электролампы

Каждый ученик на уроке физики проходил тему истории изобретения электричества. Принято считать что изобретение конструкции действующей электрической лампы принадлежит Томасу Эдисону, который опубликовал своё открытие в 1879 году. Однако за этим изобретением стоит гораздо больше упорного труда , чем нам кажется.

Появлению современных электрических ламп предшествовало большое количество подготовительных исследований в разных странах мира изобретателями-учёными. Совершенствовались достижения предыдущий поколений, проводились эксперименты с разными типами среды, в которую помещалась нить накаливания, изменялась и совершенствовалась лампочка. История изобретения насчитывает множество этапов.

Задача перед учёными стояла простая и сложная одновременно — получить такую конструкцию, которая бы могла использоваться в повседневной жизни. Одним из перспективных направлений оказалось исследование эффекта накаливания различных материалов .

Если пропускать электрический ток через некоторые металлы, они будут накаливаться и давать источник света. Вопрос был только в одном – как не допустить перегревания, плавки материала или его горения. Множество опытов проводилось в этом направлении. Учёные понимали, что достижение баланса между элементом накаливания и средой, в которой он нагревается, будет означать гигантский прорыв.

Что же такое горение? Прежде всего, это прямой контакт с кислородом. Поскольку он содержится в окружающей среде, единственный способ избежать возгорания элемента накаливания — ограничить контакт нагревательного элемента с воздухом. Следовательно, нужна ёмкость, лампа .

Вклад русских исследователей

Эра Эдисона

Надо сказать, что помимо гениального склада ума, у Томаса Эдисона имелся очевидный талант коммерсанта . Он первым сообразил, какие грандиозные финансовые выгоды сулит массовый выпуск ламп накаливания. Над усовершенствованием конструкции лампы Эдисон начал работу в 1878 году и сразу заявил, что он решил проблему электролампы. На тот момент Эдисон являлся изобретателем телефонного аппарата и фонографа, поэтому ему сразу же поверили. Высказывание Эдисона отразилось на бирже. Акции газовых компаний стремительно поползли вниз в цене.

Однако Эдисон слегка погорячился . Решить проблему моментально не удалось. У изобретателя была идея по созданию выключателя для нормальной работы лампы, таким образом, чтобы не было излишнего перегрева элемента накала. Но они срабатывали не в нужный момент, что было неприятно глазу и приводило к мерцанию. Конструкция была неприменима в массовом выпуске. Лаборатория во главе с Эдисоном проводила множественные опыты с экспериментами из разных материалов нити накаливания и разных сред, куда её помещали.

Прорыв помог осуществить молодой сотрудник-физик из Принстонского института по фамилии Аптон . Физики стали изучать уже полученные патенты и открытия в этой области. И натолкнулись на идею о свойствах сопротивляемости металлов применительно к технологии накаливания. Выяснилось, что металлы с наиболее высоким коэффициентом сопротивления легче нагреваются и не горят. К началу 1880 года стали появляться первые результаты. Лучше всего работала конструкция из сочетания вакуумной лампы и угольных стержней из бамбука в виде нити. Так появилась первая эффективно работающая электрическая лампа.

Кроме проблемы улучшения лампы накаливания, Эдисон занимался также и проблемой питания лампы. Его лаборатории принадлежат изобретения цоколя, выключателя для лампы. Через 2 года коммерческий талант Эдисона раскрылся во всю ширину. Была основана компания Edison Electrical Light Company с сетью станций и филиалами магазинов по всему Нью-Йорку, лампы интенсивно рекламировались и продавались. Таковы были первые аналоги современных лампочек.

У Эдисона в Англии был серьёзный соперник, который тоже работал над проблемой усовершенствования электрической лампы. Англичанин Свон понял, что с помощью насоса можно делать вакуум лучшего качества. Но его угольный стержень был слишком толстым и оставлял копоть, поэтому на практике такую лампу было сложно использовать.

Проанализировав успехи Эдисона, Свон стал использовать его открытия в своих лампах. Он открыл собственную компанию по производству ламп. Эдисон не оставил такую наглость без внимания и подал иск о нарушении авторского законодательства. Некоторое время продолжались споры, но оба исследователя решили примириться и объединить усилия в одной компании. Так, появилась Edison Swan United, крупный производитель электроламп во всем мире.

Какого изобретателя считать первым?

И русский, и американский изобретатели работали над своими проектами практически одновременно .

Александр Николаевич Лодыгин получил патент на изобретение лампы в 1874 году, Томас Эдисон начал исследования пятью годами позже.

Конечно, при всем уважении к коммерческому таланту Т. Эдисона, деле продвижения и массового использования такого нужного и полезного изобретения, главное место за изобретение электрической лампы по праву отдано русскому изобретателю А. Н. Лодыгину .

Современные лампы накаливания являются модификациями изобретения Лодыгина, поскольку они имеют более эффективный поток света, а также отличную цветопередачу, более высокий КПД. Сегодня мы вправе гордиться своим соотечественником за его вклад в гениальное и полезное изобретение.

Сегодня в это сложно поверить, но ещё каких-то сто лет назад электрические лампы были доступны только наиболее обеспеченным жителям крупных городов. Всё остальное человечество коротало вечера при свечах или, в лучшем случае, с керосиновыми лампами.

Кто и когда изобрёл лампочку накаливания и тем самым принёс в наши дома удобный и яркий свет? Точный ответ на это вопрос дать сложно, поскольку у этого изобретения, как и у многих других технических идей, насчитывается несколько авторов.

История вопроса

В девятнадцатом столетии многие исследователи заинтересовались электричеством и возможностями, которые могли реализоваться при использовании этого вида энергии. Одной из таких возможностей было удобное освещение. Явление свечения раскалённого проводника при прохождении через него электротока было известно давно.

Дело оставалось за малым – найти материал, который выдерживал бы высокую температуру достаточно долго, при этом не разрушался и был достаточно дешёвым в производстве. Наиболее подходящими веществами были платина, уголь и , но только уголь в то время соответствовал всем требованиям, в том числе по себестоимости.

Первые электрические лампы

Самая первая электролампа была изготовлена ещё в 1820 году англичанином Уорреном Деларю. В качестве светоиспускающего элемента он использовал проволоку из платины, которая раскалялась при пропускании через неё тока и излучала достаточно яркий свет. Лампочка Деларю показала прекрасные результаты, но стоила слишком дорого, чтобы её можно было запускать в производство. Она так и осталась опытным образцом.


Спустя 18 лет в Бельгии была создана электролампочка с угольным элементом накаливания. Её автором стал инженер по фамилии Жобар. Следующий вариант электролампы был изготовлен уже в Германии Генрихом Гебелем. В нём свет испускала раскалённая бамбуковая палочка. Чтобы бамбук дольше не прогорал, Гебель откачал из стеклянного сосуда воздух, т.е. лампочка немецкого изобретателя стала первым прототипом современных ламп накаливания.

Электричество на улицах Петербурга

В 1873 году на центральных улицах российской столицы было установлено электрическое освещение. Автором проекта стал российский конструктор Павел Яблочков, который создал лампочку, названную электрической свечой. Электроток раскалял до свечения специальный фитиль, за счёт чего и было реализовано освещение. Впоследствии Яблочков усовершенствовал свечу, так как в первоначальном варианте фитиль прогорал всего за полтора-два часа, и на следующий день нужно было его заменять. В последующей конструкции замена свечи автоматически выполнялась специальным механизмом.

В том же 1873 году российский электротехник Александр Лодыгин запатентовал вакуумную электролампу с угольным элементом накаливания, конструкция которой была практически идентична современным лампам. Впоследствии Лодыгин много работал над усовершенствованием своей лампы, экспериментируя с различными тугоплавкими металлами. В 1890 году он пришёл к выводу, что лучшим заменителем угольного элемента является тонкая вольфрамовая нить.

При этом воздух из стеклянной колбы откачивался, а вместо него лампа заполнялась инертным газом. Собственно говоря, Лодыгина можно считать изобретателем современной нам электролампы накаливания, которая используется в наших домах уже более ста лет.

Лампочка Эдисона

Американский экспериментатор-самоучка Т. Эдисон, который на Западе считается изобретателем электролампочки, зарегистрировал патент на угольную лампу в 1879 году, т.е. спустя шесть лет после Лодыгина. Однако ему принадлежит бесспорное право на звание создателя цоколя и патрона для электроламп, а также изобретение удобного выключателя.


Эдисон был не только талантливым изобретателем, но и неплохим бизнесменом, благодаря чему быстро основал свою компанию и занялся производством электроламп своей конструкции.

Кто изобрел лампочку? Ответ на этот вопрос не совсем точный. Электрическая лампочка была изобретена несколькими людьми, так как разные люди высказали идеи, описывали гипотезы, опубликовали подсчеты, делали чертежи либо внедряли задумки в практику.

Светильники до появления электрического аналога

В мире возникновения освещение, как только стали применять огонь. Затем она начала эволюционировать, когда стали делать появилась энергетика.

Первые лампочки освещали с помощью таких средств, как:

• любое растительное масло;
• нефть;
• воск;
• животный жир;
• природный газ и так далее.

Самые первые изобретения ламп использовали для освещения жир. В емкость с жиром клали тканевой фитиль. Жир позволял длительное время огню освещать. Выходило что-то напоминающее свечу в емкости. История лампочки прогрессировала, когда стали добывать нефть, в это время появлялись керосиновая лампа. Она за короткий промежуток времени стала так востребована. Изобретение электрической лампочки приходятся на время, когда электричество начала быстро распространяться вначале в городских просторах, а затем и в дальних уголках.

Этапы открытия

В основу изобретения лампочек положили способ свечения проводников, когда через него проходил электрический ток. Его знали еще задолго до того, как создали лампочку. Но главная проблема эффективного, продолжительного и доступного освещения от электрической сети был поиск материала, который бы использовался для изготовления спирали накаливания. Тогда когда электричество уже являлось реальностью, а современные лампы накаливания еще не были изобретены, учеными практиковались лишь несколько видов материалов, среди которых был уголь, платин и вольфрам. Последние два материала считались редкими и дорогими. Уголь относился к более доступному материалу.

Начиная с XIX столетия имели место события, способствовавшие созданию первой электрической лампочки. В 1820 году французский ученый Деларю создал лампочку с платиновой проволокой. Проволока согревалась и светилась, однако это был всего лишь опытный экземпляр. Но спустя 18 лет исследователь из Бельгии Жобар показал угольную лампу накаливания. В 1854 году немецкий ученый Генрих Гебель как источник для освещения использовал бамбук.

Кто автор электрической лампочки?

Интересуясь ответом на вопрос – кто изобрел лампу, необходимо учесть, что тут имело место целая череда последовательных манипуляций, когда постоянно подхватывались идеи предшественников, которые впоследствии развивались. Яблочков является первым русским изобретателем, кто изобрел первую лампочку, а также он придумал электрическую свечу, благодаря которой впоследствии начали освещать городские улицы и скверы. Они могли освещать в течение 1,5 часов.

Впоследствии были изобретены светильники, у которых была автоматическая замена свечей. Яблочков создал не очень-то удобные свечи. Хотя они отлично справлялись со своей функцией.

История изобретения связано с именем такого популярного инженера из России, как Лодыгин Александр Николаевич. В 1872 году он воплотить в реальность мечту всех о бесперебойном источнике света. История создания лампы накаливания на этом этапе начала стремительно получать практическое использование. Она горела примерно 30 минут. Их впервые установили на улицах Северной столицы в 1873 году. В том же году изобретатель лампочки получил патент. Можно сделать вывод. Первая лампа накаливания появилась благодаря изобретениям этого ученого.

Начиная с 1890 года Лодыгин стал экспериментировать с использованием в нитях накала разнообразных тугоплавких металлов. В конечном итоге он смог применять впервые тут вольфрам. Кроме того, по его предложению стали впервые откачивать воздух из ламп и туда заполнять газ.

В 1878 Джозеф Сван помог появиться современной модификации электрической лампочки. Она состояла из колбы из стекла с угольной нитью накаливания. О создателе ламп Хайрем Максим известно немного. Создавали пулемет с наименованием «Максим». Кроме того, он является создателем оригинальной модели на таких материалах, как уголь и бензин.

Томас Эдисон и Ильич

Если принять во внимание хронологии порядок протекающих событий, то электрическую лампу создал Лодыгин. А вот Яблочков являлся основоположником серии идей, которые стали причиной появления популярного сегодня источника освещения. Именно эти русские изобретатели и последующие разработки исследователей из Великобритании и Америки первую электрическую лампочку смогли так массово использовать и он оказался обыкновенным прибором, который производил свет. Но при развитии задумок имеется тот, кто ее породил, и тот, кому достался патент. А вот изобретение дуговой лампы не так известно.

В 1879 году впервые продемонстрировали лампочку Эдисона с платиновой нитью. Через год ему дали еще один патент на модель с угольной нитью, работавшая в течении 40 часов. К тому же он внес определенный вклад в изготовлении лампочки накаливания, создав цоколь, патроне и выключатель.

То есть Томас Эдисон получил патент на электрическую лампу накалывания как собственного изобретения спустя год, как использовали модель Максима и практически позже на 6 лет всеобщего показа лампы Лодыгина. У патентной работы Т. Эдисона были собственные результаты: при объединении с Джозефом Сваном, он основал фирму по изготовлению самой первой модели электрических лам накаливая. Т. Эдисон вместе с Х. Максимом, когда конкурировали друг против друга, были в бюрократических разбирательствах между собой.

Т. Эдисон был более доступный. Х. Максим в данной борьбе не удостоился ни единого патента, а также у него были огромные финансовые потери, по этой причине он оставил страну и отправился в Европу. С лампочкой Эдисона все понятно.

А вот кто основатель лампочки Ильича? Для нынешнего поколения ответ неоднозначный. Подобное наименование знали лишь на территории Советского Союза, этот термин оказался в лексиконе россиян. Лампочки Ильича является наименованием не просто осветительного прибора, а целого ряда явлений. В 1921 году, на территории России царил глубокий экономический кризис, разразившийся тут в результате известной всем гражданской войны. И в это время Государственная комиссия по электрификации РФ приняла план ГОЭЛРО. Он был планом по развитию хозяйства, который бал основан на создании энергетической базы. В это время стали электрифицировать страну огромными масштабами. В скором времени в поселках, в которых использовались главным образом лучные либо керосиновые лампочки стали появляться электрические лампочки.

Идею этого плана озвучил Ленин. По этой причине лампы для накала стали именовать в его честь. Такие модели стали накаливаться очень быстро. Лампочки Эдисона известно сегодня по той причине, что он смог вовремя запатентовать свое изобретение. На территории нашей страны лампочки с накаливаемыми стержнями начали ассоциировать с именем Ленина, потому что он первый снабдил Россию экономичной электроэнергией.

Сложно встретить человека не знакомого с лампой накаливания – устройства освещают помещения домов и улицы городов на протяжении 100 лет. Развитие технологий постепенно вытесняет «лампочки Ильича», но они еще встречаются в жизни.

Лампочки по назначению бывают:

• Общего применения. Используются для декорирования и освещения.
• Декоративные, колба у которых выполнена в виде фигур.
• Лампы пониженного напряжения питания – от 2,5 до 42 В. Применяются в местах повышенной опасности – на открытых площадках, подвалах.
• Цветные источники света, выпускают в колбах из окрашенного стекла. До изобретения светодиодов использовались в декоративной подсветке сцен и съемочных площадок, организации презентаций.
• Сигнальные. Используются для отображения данных в информационных табло.
• Лампы для транспортных средств. Выделяются прочностью и стойкостью к вибрационным нагрузкам.
• Осветительные прожекторные. Из-за высокой мощности применялись для освещения открытых пространств – на стадионах, железнодорожных станциях, прожекторах, используемых сотрудниками охранных ведомств.
• Специальные лампы для оптики – кинопроекторы, измерительные и медицинские приборы.

Изначально была изобретена осветительная лампа накаливания, кажется, что это простое устройство – на самом деле это не так.

Как шли к открытию?

История лампы накаливания началась в начале XIX века. В школьном курсе физике принято считать изобретателем лампы накаливания Томаса Эдисона (1847–1931), однако, у изделия имелись прародители.

В 1803 году русский изобретатель Василий Владимирович Петров (1761–1834) изучая проводимость материалов, получил электрическую дугу между угольными проводниками. Он предложил пользоваться явлением для освещения пространства. Однако, из-за быстрого сгорания угля, практического применения открытие в те годы не получило.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Подробнее о В.П. Петрове рассказано в видео:

Научно описал в 1809 г. дуговой разряд между угольными стержнями сэр Гемфри Дэви (1778–1829) – создатель английской школы электрохимии. Труды стали основой для последующих открытий. Только в 1838 году бельгийцем Жобаром создан устойчиво работающий прототип лампы с угольным сердечником, горение проходило в воздушной среде, поэтому разрушение электрода завершалось очень быстро.

Вскоре, в 1840 году членкор Петербургской академии наук англичанин по происхождению Уоррен Деларю (1815–1989) в качестве материала нити накаливания использовал платину. Устройство успешно освещало помещение, но из-за дороговизны драгоценного металла и его низких прочностных свойств, до промышленного использования дело не дошло.

Устройства Жобара и Деларю стали прорывом в науке, но запатентованы не были.

Первый патент удалось получить ирландцу Фредерику де Моллейну в 1841 году. Устройство представляло собой спираль из платины, находящуюся в вакууме – это увеличивало срок использования.

Американец Джон У. Старр в 1844 г. получил американский, а в следующем году британский патент на лампочки с углеродной нитью. Работы остановились, серия лампа не пошла в связи со смертью изобретателя.

Не прошел мимо изучения электрической дуги и великий французский ученый Жан Бернар Фуко. Заменив в 1844 древесный уголь на ретортные угольные электроды, он добился увеличения срока использования устройства, придумав попутно «первый диммер» – интенсивность света регулировалась изменением длины электрической дуги.

Следующий шаг был сделан Генрихом Ге белем из Германии. Он вел эксперименты, использовав в качестве электродов обугленные палочки бамбука, находящиеся в вакууме колбы. Прибор Гебеля считается прототипом первой лампочки.

С 1860 по 1878 год англичанин Джозеф Вильсон Свон (Суон) работал над применением угольного волокна и получил в итоге патент на изобретение лампы. Особенностью прибора стала разреженная кислородная атмосфера, в которой нагревалось и излучало видимый свет угольное волокно. Технология позволила увеличить видимое свечение.

Нить накаливания крупным планом

Параллельно со Своном проводил эксперименты и получил в 1874 г. патент на нитевую лампу российский ученый А.Н.Лодыгин. Василий Федорович Дидрихсон российский ученый усовершенствовал конструкцию своего соотечественника. Из колбы откачали воздух, и было установлено несколько электродов. После сгорания одного, начинал светиться следующий электрод – время службы повысилось.

В 1976 г. российский физик Павел Николаевич Яблочков, изучая изоляционные материалы, применил обмазку нити белой глиной (каолином). Лампа светилась на воздухе, не требуя создания вакуума. Для пуска приходилось подогревать нити спичками. Сам изобретатель скептически относился к электрическому освещению и прекратил работу в этом направлении. Однако, некоторое время лампы Яблочкова выпускались в промышленном масштабе, но в итоге были вытеснены лампами накаливания. Такими приборами освещался Париж, Лондон, Санкт-Петербург, устанавливались светильники на паровозах и кораблях.

Томасу Эдисону (США) удалось усовершенствовать изобретения Лодыгина и Яблочкова. В 1880 году был получен патент на лампу с угольными электродами.

Изобретение, сделанное А.Н. Лодыгиным

Начал работы ученый с разработки светильника с угольными электродами. За достигнутые результаты он получил премию Академии наук, но опыты продолжил. В 1874 году Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с нитевым накальным телом. Суть изобретения заключалась в накале платиновой (вольфрамовой) нити в вакуумной колбе.

Горение – химическая окислительная реакция с участием кислорода. Вакуум подразумевает отсутствие кислорода, следовательно, скорость окисления резко снижается. Благодаря такому свойству лампы Лодыгина получили увеличенный ресурс. К 1890 году разработаны похожие на сегодняшние лампы с закрученными в спираль нитями накала, производимыми из вольфрама или молибдена, что снижало их стоимость по сравнению с платиновыми.

Вклад Томаса Эдисона

В конце 1870 годов за усовершенствование электрических светильников взялся известный на весь мир ученый из Америки Томас Эдисон.

С целью продления срока службы нити, предпринимались попытки отключать напряжение, после нагрева спирали до предельно допустимых температур. Для этого в колбу встраивался автоматический выключатель. Однако этот путь не привел к приемлемому результату – было видно мигание.

Акцент исследований сместился на эксперименты с материалом для изготовления нитей накала. Было проведено около 2000 опытов.

Эдисон со своим изобретением

В итоге в 1879 году Эдисон получил патент на лампочку платиновой спиралью и временем горения до 40 часов.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Стоит отметить, что Лодыгину на получение патента в Америке банально не хватило денег. Поэтому изобретение приписывается Эдисону.

Основное отличие от приборов Лодыгина – создание вакуума с меньшим количеством, оставшегося в колбе воздуха. В 1880 году, лампы с бамбуковыми электродами горели у Эдисона около 600 часов. Немаловажное значение в распространении ламп Эдисона имела изобретенная им же винтовая конструкция цоколя, позволявшая быстро и безопасно менять вышедшие из строя приборы.

Патентные войны привели к образованию совместного предприятия Суонса и Эдисона, выросшего со временем в мирового лидера по продаже электрических ламп. Увеличение производства сказалось на снижении себестоимости изделия и еще большему распространению.

Таким образом, разработка технологии изготовления лампы накаливания проводилась учеными из России, Германии, США, Бельгии, Великобритании. Объединив лучшее, на практике Томас Эдисон организовал массовый выпуск приборов. Поэтому ему и приписывают авторство.

Что собой представляет?

Лампа накаливания – электроприбор, свет в котором излучает тело накала, разогреваемое проходящим через него электротоком. Исключают окисление (сгорание) нити накала, размещая его в вакууме, создаваемом в герметичной стеклянной колбе. Напряжение к нити подводится через контакты, размещенные в цоколе.

Заполняя внутреннее пространство колбы галогенным газом. К останкам кислорода добавляют йод и бром. В естественных условиях бром – жидкость, а йод – кристаллы. Это уменьшает износ нити, что позволяет ее нагреть до более высокой температуры. Все это позволяет увеличить длительность службы изделия. Материал спирали в современных источниках света – вольфрам, рений, редко осмий.

Все элементы лампы накаливания

Конструкционные особенности

Конструкции современных ламп отличаются по разным показателям:

• Форме колбы.
• Строению цоколя.
• Газу наполнителю.
• Наличию предохранителя внутри конструкции.
• Материалу тела накала.
• Особенностям, зависящим от назначения.

Производители предлагают на выбор различные по исполнению колбы лампы. Некоторые разновидности показаны на рисунке. Потребитель выбирает подходящую форму, основываясь на допустимой мощности и размера светильников. Для создания направленности потока света внутреннюю часть колбы покрывают слоем алюминия.

Варианты форм ламп накаливания

Существуют лампы с цоколем и без него.

Классическое резьбовое соединение впервые предложил Соун, творчески развил идею Эдисон – отсюда и буквенная маркировка винтового цоколя Е, по первой букве фамилии изобретателя.

Некоторые модели цоколей представлены на рисунке:

Основные виды цоколей ламп накаливания

В странах с иным уровнем напряжения в электросетях продают лампы с цоколями, исключающими вкручивание в патроны, предназначенные для других напряжений. Например, в США, где уровень напряжения 110–127 В не удастся вкрутить лампочку для Европы (220–240В).

От состава газа, которым наполняют колбу, зависит светимость и долговечность лампы. Например, галогенный газ способствует разогреванию нити до высоких температур, сохраняя при этом продолжительность службы. Благодаря эффекту появились галогенные лампы, при одинаковой светимости они меньше по размерам и потреблению электроэнергии по сравнению с вакуумными моделями.

Сегодня распространены лампы с наполнением колбы:

• Вакуумные.
• Аргоновые или азотно-аргоновые.
• Ксеноновые.
• Криптоновые.

Плавкий предохранитель защищает колбу от взрыва при сгорании спирали. При обрыве нити, раскаленные капли вольфрама попадали на стенки колбы, она прожигалась, происходил взрыв с разбросом осколков. Предохранителем служит часть подводящего проводника, находящегося в атмосферном воздухе внутри цоколя. Искра, возникающая в вакууме, быстро гасится. В лампе может появляться черный «дымок», но колба остается целой.

Масштабное появление ламп на рынке

Появление ламп на рынке связано с дешевизной, простотой использования в сравнении с газовыми, бензиновыми и нефтяными светильниками. Улучшать прибор человечество продолжает на протяжении всей истории после их появления. Разработки привели к возникновению продукции, выполняющей самые разные функции:

• Проекционные лампы повышенной светимости. Конструкция прибора исключает появление затененных областей по краям зоны для исключения некачественного отображения картинки на экране.
• Лампочки для подсветки кнопок и переключателей в радиотехнической аппаратуре.
• Фотолампы – вспышки и пилотные (постоянного свечения на пониженной мощности) предназначены для мгновенного или долговременного освещения места фотосъемки.
• Лампа фара выполняется в одном корпусе с отражателем и фокусирующим стеклом.
• Модели с двумя нитями предназначены для использования в фарах автомобиля (ближний и дальний свет), задних фонарях авто (габариты и стоп-сигнал). Устанавливаются в такие источники света в местах, где может возникнуть потребность в резервировании. В случае перегорания одной из спиралей, зажигалась резервная.
• Нагревательные лампы применяют в лазерных принтерах.
• Лампы со специальным спектром излучения для научных приборов.

Лампы накаливания прошли длительный путь эволюции. В освещении им на смену приходят светодиоды, но во многих областях техники без таких устройств не обойтись.

Нередко бывает так, что используемое в быту устройство, имеющее большое значение для всего человечества, ничем не напоминает нам о его создателе. А ведь в наших домах зажглась благодаря усилиям конкретных людей. Их заслуга для человечества неоценима — наши дома наполнились светом и теплом. История представленная ниже, познакомит вас с этим великим изобретением и с именами тех, с кем оно связано.

Что касается последних, можно отметить два имени — Александра Лодыгина и Томаса Эдисона. Хотя заслуга русского ученого была очень велика, пальма первенства принадлежит именно американскому изобретателю. Поэтому мы вкратце расскажем о Лодыгине и подробно остановимся на достижениях Эдисона. Именно с их именами связывается история ламп накаливания. Говорят, что на лампочки у Эдисона ушло огромное количество времени. Ему пришлось провести около 2 тысяч опытов, прежде чем на свет появилась знакомая нам всем конструкция.

Изобретение, сделанное Александром Лодыгиным

История ламп накаливания очень похожа на истории других сделанных в России изобретений. Александр Лодыгин, русский ученый, смог заставить угольный стержень светиться в стеклянном сосуде, откуда был откачан воздух. История создания лампы накаливания начинается в 1872 году, когда ему удалось это сделать. Александр получил патент на электрическую угольную лампу накаливания в 1874 году. Немного позже он предложил заменить вольфрамовым угольный стержень. Вольфрамовая деталь и сейчас используется в лампах накаливания.

Заслуга Томаса Эдисона

Однако именно американский изобретатель, смог создать долговечную, надежную и недорогую модель в 1878 году. Кроме того, ему удалось наладить ее производство. В его первых лампах в роли нити накаливания была обугленная стружка, сделанная из японского бамбука. Вольфрамовые нити, привычные нам, появились значительно позже. Они стали использоваться по инициативе Лодыгина, упоминавшегося выше русского инженера. Не будь его, кто знает, как сложилась бы история ламп накаливания дальнейших лет.

Американский менталитет Эдисона

Существенно отличается от русского. У гражданина США Томаса Эдисона в дело шло все. Интересно, что, размышляя о том, как сделать более прочной телеграфную ленту, этот ученый изобрел вощение бумаги. Затем эта бумага использовалась в виде обертки для конфет. Семь столетий западной истории предшествовали изобретению Эдисона, и не столько развитием технической мысли, сколько постепенно формировавшимся у людей активным отношением к жизни. Многие талантливые ученые упорно шли к этому изобретению. История происхождения лампы накаливания связана, в частности, с именем Фарадея. Он создал фундаментальные труды по физике, без опоры на которые вряд ли было бы осуществимо изобретение Эдисона.

Другие изобретения, сделанные Эдисоном

Томас Эдисон появился на свет в 1847 году в Порт-Херон, небольшом американском городке. В самореализации Томаса сыграло роль то, что молодой изобретатель обладал способностью мгновенно находить инвесторов для своих идей, даже самых дерзких. И они были готовы рискнуть немалыми суммами. Например, еще будучи подростком, Эдисон решил печатать газету в поезде во время движения и затем продавать ее пассажирам. А новости для газеты следовало собирать прямо на остановках. Сразу же нашлись люди, которые ссудили деньги на покупку небольшого печатного станка, а также те, которые пустили Эдисона в багажный вагон с этим станком.

Изобретения до Томаса Эдисона делались либо учеными и были побочным продуктом осуществленных ими открытий, либо практиками, которые совершенствовали то, с чем им приходилось работать. Именно Эдисон сделал изобретательство отдельной профессией. У него было множество идей, и практически каждая из них делалась ростком для последующих, которые требовали дальнейшей разработки. Томас в течение всей своей долгой жизни не заботился о своем личном комфорте. Известно, что, когда он посетил Европу, будучи уже в зените славы, то был разочарован ленью и щеголеватостью европейских изобретателей.

Сложно было найти область, в которой Томас не совершил бы прорыв. Подсчитано, что этот ученый ежегодно делал около 40 крупных открытий. В общей сложности Эдисон получил 1092 патента.

Дух американского капитализма толкал вверх Томаса Эдисона. Ему удалось разбогатеть еще в возрасте 22 лет, когда он придумал котировочный «тиккер» для бостонской биржи. Однако самым важным изобретением Эдисона было именно создание лампы накаливания. Томасу удалось с ее помощью электрифицировать всю Америку, а затем и весь мир.

Строительство электростанции и первые потребители электроэнергии

История создания лампы начинается со строительства небольшой электростанции. Ученый соорудил ее у себя в Менло-Парке. Она должна была обслуживать нужды его лаборатории. Однако получаемой энергии оказалось больше, чем было необходимо. Тогда Эдисон начал продавать излишек соседям-фермерам. Вряд ли эти люди понимали, что стали первыми платными потребителями электроэнергии в мире. Эдисон никогда не стремился стать предпринимателем, однако когда он нуждался для своей работы в чем-либо, он открывал небольшое производство в Менло-Парке, впоследствии разраставшееся до больших размеров и шедшее своим путем развития.

История изменения устройства лампы накаливания

Электрическая лампа накаливания представляет собой источник света, где преобразование в световую энергию электрической происходит из-за накаливания тугоплавкого проводника электрическим током. Световая энергия впервые была получена таким способом при пропускании тока сквозь угольный стержень. Этот стержень был помещен в сосуд, из которого предварительно был откачан воздух. Томас Эдисон в 1879 году создал более-менее долговечную конструкцию с использованием угольной нити. Однако имеется довольно длительная история возникновения лампы накаливания в современном виде. В качестве тела накала в 1898-1908 гг. пытались применять разные металлы (тантал, вольфрам, осмий). Вольфрамовую нить, зигзагообразно расположенную, начали использовать с 1909 года. Лампы накаливания начали наполнять в 1912-13 гг. (криптоном и аргоном), а также азотом. В это же время вольфрамовую нить стали делать в виде спирали.

История развития лампы накаливания далее отмечена ее усовершенствованием путем улучшения световой отдачи. Это осуществлялось с помощью повышения температуры тела накала. Срок службы лампы при этом сохранялся. Заполнение ее инертными высокомолекулярными газами с добавлением галогена привело к уменьшению загрязнения колбы частицами вольфрама, распыляющегося внутри нее. Кроме того, это уменьшило скорость его испарения. Применение тела накала в виде биспирали и триспирали привело к сокращению теплопотерь через газ.

Такова история изобретения лампы накаливания. Наверняка вам интересно будет узнать и о том, что представляют собой различные ее разновидности.

Современные разновидности ламп накаливания

Множество разновидностей электрических ламп состоит из определенных однотипных частей. Они различаются формой и размерами. На металлическом или стеклянном штенгеле внутри колбы закреплено тело накала (то есть сделанная из вольфрама спираль) с помощью держателей, выполненных из молибденовой проволоки. К концам вводов прикреплены концы спирали. Для того чтобы создать вакуумноплотное соединение с лопаткой, выполненной из стекла, средняя часть вводов выполняется из молибдена или платинита. Колба лампы во время вакуумной обработки наполняется инертным газом. Затем штенгель заваривается и образуется носик. Лампа для крепления в патроне и защиты носика снабжается цоколем. Он прикрепляется цоколевочной мастикой к колбе.

Внешний вид ламп

Сегодня существует множество накаливания, которые можно разделить по областям применения (для автомобильных фар, общего назначения и др.), по светотехническим свойствам их колбы или по конструктивной форме (декоративные, зеркальные, с рассеивающим покрытием и др.), а также по форме, которую имеет тело накала (с биспиралью, с плоской спиралью и др.). Что касается габаритов, выделяют крупногабаритные, нормальные, малогабаритные, миниатюрные и сверхминиатюрные. Например, к последним относятся лампы, имеющие длину менее 10 мм, диаметр которых не превышает 6 мм. Что касается крупногабаритных, к ним принадлежат такие, длина которых составляет более 175 мм, а диаметр — не менее 80 мм.

Мощность ламп и срок службы

Современные лампы накаливания могут работать при напряжении от долей единицы до нескольких сотен вольт. Их мощность может составлять десятки киловатт. Если увеличить напряжение на 1 %, световой поток повысится на 4 %. Однако при этом срок службы сократится на 15 %. Если включить лампу на короткий срок на напряжение, которое превышает на 15 % номинальное, она будет выведена из строя. Именно поэтому так часто перепады напряжения вызывают перегорание лампочек. От пяти часов до тысячи и более колеблется срок их службы. Например, на короткое время рассчитаны самолетные фарные лампы, а транспортные могут работать очень долго. В последнем случае их следует устанавливать в местах, которые обеспечивают легкость замены. Сегодня световая отдача ламп зависит от напряжения, конструкции, продолжительности горения и мощности. Она составляет около 10-35 лм/Вт.

Лампы накаливания сегодня

Лампы накаливания по своей световой отдаче, безусловно, проигрывают источникам света, работающим от газа (люминесцентная лампа). Тем не менее они проще в эксплуатации. Для ламп накаливания не требуется сложной арматуры или пусковых устройств. По мощности и напряжению для них практически не существует ограничений. В мире сегодня каждый год производится около 10 млрд ламп. А число их разновидностей превышает 2 тысячи.

Светодиодные лампы

История происхождения лампы уже написана, тогда как история развития этого изобретения еще не завершена. Появляются новые разновидности, которые становятся все более популярными. Речь идет в первую очередь о светодиодных лампах (одна из них представлена на фото выше). Они известны также как энергосберегающие. Эти лампы обладают светоотдачей, превышающей более чем в 10 раз светоотдачу ламп накаливания. Однако у них имеется недостаток — источник питания должен быть низковольтным.

«Лампочка Ильича»: в прошлом и настоящем

140 лет назад русским инженером А.Н. Лодыгиным была запатентована первая в России лампа накаливания

У электрической лампочки нет одного-единственного создателя. История ее появления представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время. Но современная лампа накаливания – это воплощение идей русского инженера и изобретателя Александра Лодыгина.

Самую первую лампу накаливания — еще с платиновой спиралью — создал в 1809 году англичанин Деларю. Нить из драгметалла стоила баснословно дорого, и бельгиец Жобар сделал в 1838 году гораздо более дешевую угольную лампу накаливания. Но такая лампа светила недолго: угольный стержень быстро разрушался от атмосферного воздуха в колбе.

Развивая идею о светимости раскаленного проводника, немец Генрих Гёбель создал в 1854 году первую вакуумную лампу. Обугленную бамбуковую нить он поместил в сосуд с откачанным воздухом — это в разы увеличило время свечения. Но для её промышленного изготовления и широкого использования этого изобретения ещё не было важных предпосылок: возможности создания глубокого вакуума и непрерывного производства электроэнергии.

Русский электротехник Александр Лодыгин тоже первые опыты по созданию лампы накаливания проводил с угольной нитью, и 11 июля 1874 года запатентовал свое изобретение за номером 1619 сначала в России, затем почти во всех странах Европы.

За это изобретение от Петербургской академии наук он получил престижную Ломоносовскую премию, а за участие в Венской электротехнической выставке был награжден орденом Станислава III-й степени — редчайший случай для русского инженера.

Через 6 лет, в 1880 году американский изобретатель Томас Эдисон запатентовал свою лампу накаливания с угольной нитью и устойчивым вакуумом. Он несколько раз устраивал очень эффектные демонстрации из более сотен горящих электролампочек, после которых лампы накаливания начали активно вытеснять газовое освещение. К слову, именно Эдисону принадлежит заслуга изобретения цоколя и патрона для лампочки.



А.Н. Лодыгин не остановился на достигнутом, и в 1890 году получил в США патент на электрическую лампу накаливания с металлической нитью из вольфрама — ту самую «лапочку Ильича», которой пользуемся в настоящее время. Также он запатентовал лампы накаливания с металлической нитью из других тугоплавких металлов — осмия, иридия, палладия.

В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобрел дешевый метод производства вольфрамовой нити и этот металл легко вытеснил все другие виды нитей накаливания. С этого времени начинается массовое производство «вольфрамовых» лампочек Лодыгина, и они завоевали мир.
Коллекция лампочек Музея энергетики Урала недавно пополнилась новым экспонатом – электролампочкой-гигантом на 1000 Вт, ее высота больше 30 см. Это подарок известного в городе краеведа Л.А. Субботиной. Такие мощные лампочки раньше освещали большие производственные и цеховые помещения. Эта лампочка в этом году «юбиляр» — ей исполнилось 30 лет, так как произведена она была в апреле 1984 года.

Пока коллекция лампочек в Музее не большая, но интересная. Здесь есть и настоящие «лампочки Ильича» 1930 –х гг, которые были зажжены еще при реализации Ленинского плана ГОЭЛРО.

Есть даже «съедобные» лампочки, выполненные из белого шоколада. Таким сладким подарком Екатеринбургская электросетевая компания порадовала трудовой коллектив в день своего 5-летнего юбилея. Одному из сотрудников стало жалко съедать это кулинарное чудо, лампочки были сохранены и переданы в Музей.

Дата публикации: 24.11.2014 10:30:00
Теги: История, Музей

История развития ламп накаливания | Granite of science

На сегодняшний день электрическая лампа остается одним из самых популярных  электротехнических устройств.

В течение первой половины XIX века господствующее положение занимало газовое освещение, имевшее несущественные преимущества перед лампами с жидким топливом: централизация поставок установок светильным газом, сравнительная дешевизна топлива, простота газовых горелок и простота обслуживания.

Но в меру развития производства, роста городов, строительства большого количества заводов, гостиниц, магазинов, разного рода помещений оно все менее удовлетворяло практическим требованиям, поскольку было опасным в пожарном отношении, вредным для здоровья, а сила света отдельной горелки была небольшой. Особенно недостатки газового освещения стали проявляться на крупных  предприятиях с большим числом рабочих, занятых на производстве по 12-14 часов в сутки, вызывая резкое снижение производительности труда. Поэтому вполне своевременными, отвечающими социальному «заказу» общества, были попытки создать электрические источники света, которые вскоре решительно вытеснили другие источники.

Развитие электрического освещения происходило по двум направлениям: конструирование дуговых ламп и ламп накаливания.

Вполне естественно начать историю электрического освещения с упоминания об опытах Василия Владимировича Петрова в 1802 году, которыми было установлено, что с помощью электрической дуги «темный покой может быть достаточно ясно освещенным». В том же 1802 году Гемфри Дэви в Англии демонстрировал напряжение проводника током.

Электрическая или «вольтовая» дуга была в буквальном смысле ярким проявлением электрического тока, и в первой половине XIX века она часто демонстрировалась в лабораториях и на лекциях об электричестве. Принципиальными недостатками дугового источника являются: открытое пламя (и отсюда — пожарная опасность), огромная сила света и необходимость регулирования дугового промежутка по мере сгорания угля.

В 1844 году Французский физик Жан Бернар Фуко, именем которого назван открытый им вихревой ток, заменил электроды из деревянного угля электродами из угля реторты, что увеличило продолжительность горения лампы. Регулирование оставалось еще ручным. Такие лампы могли получить употребления только в тех случаях, когда требовалось непродолжительное по времени, но интенсивное освещение, например, при подсветке стекла микроскопа, при устройствах сигнализации в маяках или театральных эффектах.

Легко себе представить восторг (а возможно — и испуг) зрительного зала, когда в Парижском оперном театре в 1847 году в ходе спектакля -давали оперу Мейербера «Пророк», восход солнца имитировался с помощью дуговой лампы!

Дальнейшая история дугового электрического освещения связана с изобретениями различных механических и электромагнитных регуляторов. Идея дифференциального регулятора Чиколева, получившей широкое применение в строении прожекторов, была использована другими конструкторами, в частности немецким фабрикантом Шуккертом. Крупносерийный выпуск дуговых ламп с дифференциальным регулятором начали производить в конце 70-х годов XIX века заводы Сименса (с которыми объединились заводы Шуккерта), и такая лампа стала продаваться под наименованием «дуговая лампа Сименса».

С 80-х годов XIX века дифференциальные дуговые лампы стали единственным типом дуговых источников света, которые применялись для освещения улиц, площадей, гаваней, а также для освещения больших помещений производственного или общественного назначения. Они также  стали обычными источниками света в прожекторной и свето-проекционной технике.

Особое место среди дуговых источников света занимала «электрическая свеча» Павла Николаевича Яблочкова. Изобретение, о котором пойдет речь, не привел к массовому и устойчивого употребления именно этого источника света, но оно заслуживает особой оценки, поскольку именно «электрическая свеча» явилась тем детонатором, который вызвал бурный рост электротехнической промышленности.

Осенью 1875 года Павел Николаевич  проводил опыт электролиза поваренной соли. Два угольные электроды были расположены параллельно, и однажды, когда электроды на мгновение коснулись друг друга в нижних своих частях, между ними возникла электрическая дуга. Яблочков вместе со своим помощником как завороженные наблюдали сквозь толстое стекло стеклянного сосуда яркое в буквальном смысле слова явление и «дали углю гореть до конца, а сосуду треснуть». Увидев длительное горение дуги между параллельными стержнями, изобретатель воскликнул, обращаясь к своему коллеге: «Смотри, и регулировщика ни одного не нужно!». Изобретение было важным, но гениально простым: чтобы избавиться от дорогих регуляторов нужно просто обернуть уголь с встречного положение в параллельное. Необходимо было несколько дней, чтобы технически доработать изобретение. Но Яблочков всю жизнь был плохим предпринимателем. Его московская мастерская потерпела финансовый крах и ему грозила долговая тюрьма. Спасая свое изобретение, он срочно переехал в Париж.

В Париже Яблочков познакомил со своей идеей известного ученого и владельца завода по производству точных приборов Бреге, и уже 23 марта 1876 он получил патент на то, что стало знаменитой «электрической свечой». Одна электрическая свеча могла гореть около 2-х часов. При установке нескольких свечей в специальном фонари, оборудованном переключателем для включения очередной свечи можно было обеспечить бесперебойное освещение в течение длительного времени. Изобретение электрической свечи способствовало внедрению в практику переменного тока.

В 1876 году он организовал компанию по производству систем освещения, в которой был техническим руководителем. Первой операцией компании было освещения универсального магазина «Лувр» в Париже, затем ипподрома и, пожалуй, самое эффектное — освещение улицы Оперы. Изобретатель стал богатым человеком. Его изобретение осуществлял триумфальное шествие по всему миру.

Для внедрения своей системы в Петербурге Яблочков уехал из Парижа, заплатив компании все сбережения за право эксплуатации своих изобретений в России. Но время триумфа электрической свечи быстро кончился, появились удобные лампы накаливания, и это повлекло большие потери у компании, сопровождавшиеся у изобретателя моральными переживаниями. Умер Павел Николаевич Яблочков у себя на родине, в Саратове, в возрасте всего 47 лет, оставив семью без средств к существованию.

Дальнейший прогресс электрического освещения был связан с изобретением лампы накаливания, которая оказалась удобным источником освещения, имея лучшие и световые показатели.

Первую лампу накаливания — еще с платиновой спиралью — создал в 1809 году  англичанин Деларю. Нить из драгоценного металла стоила очень дорого, и бельгиец Жобар сделал в 1838 году гораздо более дешевую угольную лампу накаливания. Но такая лампа светила недолго: угольный стержень быстро разрушался от атмосферного воздуха в колбе.

Развивая идею о светимости раскаленного проводника, немец Генрих Гебель создал в 1854 году первую вакуумную лампу. Обугленную бамбуковую нить он поместил в сосуд, из которого было заранее выкачан воздух. Это в разы увеличило время свечения. Но угольный проводник не был идеальным источником света, и его нельзя было бы использовать в настольных лампах.

Создатель популярного в мире осветительного устройства — российский инженер, изобретатель Александр Николаевич Лодыгин. Он в качестве волосков накаливания использовал вольфрамовые нити, хотя тоже начинал с опытов с угольным стержнем. Вольфрамовая нить при отсутствии воздуха резко увеличила срок службы лампочек. А вскоре изобретатель предложил заполнять баллон инертным газом — это еще больше продлило лампам жизни. 

За свое изобретение Лодыгин получил от Петербургской академии наук почетную Ломоносовскую премию. Вскоре он запатентовал свое изобретение не только в России, но и почти во всех странах Европы: Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии. И даже в Индии и Австралии! А за участие в Венской электротехнической выставке изобретатель получил орден Станислава III степени — редкий случай для российского инженера!

Поняв, что производство ламп сулит большую выгоду, Лодыгин основывает компанию «Русское общество электрического освещения Лодыгин и К °» и в 1906 году продает патент на вольфрамовую нить американской компании General Electric. Однако вольфрам в те времена стоил дорого, и этот патент нашел весьма ограниченное применение.

Очередной прорыв наступил в 1910 году, когда Уильям Дэвид Кулидж изобрел дешевый метод производства вольфрамовой нити. Этот металл легко вытеснил все другие виды нитей накаливания. Лодыгин, побывав на Западе, вернулся в Россию, начал преподавать в Электротехническом институте и работать в строительном управлении Петербургской железной дороги. Он задумал беспрецедентный в России проект электрификации страны. Первая мировая война и революция 1917 года помешали его начинаниям. Лодыгин эмигрирует в США. В марте 1923 года он умер в Нью-Йорке.

Мировая известность тем временем достается американцу Томасу Эдисону, хотя, по сути, он не изобрел лампочку, а лишь усовершенствовал чужие разработки. Вопреки распространенному мнению, даже патрон для лампочек придумал не Эдисон, а его сотрудник Стерижер, а розетка и вилка — это опять же заслуга Лодыгина.

Однако у Эдисона был потрясающий талант применять и комбинировать изобретения. Электрическую лампочку сначала встретили нехорошо. На специально построенном полигоне, в центре которого располагалась лаборатория Эдисона, он продемонстрировал сотни горящих электрических лампочек, энергия в которых вставала от центральной динамо-машины подземными кабелями. После этого показа лампочка, созданная гением инженера Лодыгина и его предшественников, завоевала мир. С тех пор она обросла множеством легенд и интересных фактов. Например, согласно статистике, электролампа сократила сон человека на 2-3 часа: до ее изобретения люди спали по 10 часов в сутки. День рождения лампы накаливания приходится на 24 июля 1874. Прибор быстро покорил весь мир, и сегодняшнюю жизнь невозможно представить без обычной лампочки.

Если речь заходит о продолжительности служения ламп современного типа, конечно, вспоминают «Столетнюю лампу» — она ​​горит в США, в одном из пожарных отделений калифорнийского города Ливермор с 1901 года и представляет собой 4-ваттный светильник ручной работы.

Кроме ламп, наша промышленность выпускает другие. Таковы лампы-гиганты, применяемые для морских маяков. Некоторые высотой более метра, массой более 7 кг, а мощностью 50000 Вт. Есть и лампы-малютки массой 0,02 кг и мощностью 0,4 Вт. Такие лампы используют в медицине.

Современная лампа накаливания — очень удобный, безопасный и дешевый источник света. Однако в ней лишь 7% энергии преобразуется в энергию видимого света. Будущее принадлежит совсем другим лампам — лампам дневного света, которые более экономично дают свет, похожий на дневной.

Таким образом, у «электрической лампочки» нет одного-единственного создателя. История появления светящейся «груши» представляет собой целую цепь открытий и изобретений, сделанных разными людьми в разное время. 

Поделиться ссылкой:

Существует ли «вечная» лампочка? — Энергетика и промышленность России — № 20 (136) октябрь 2009 года — WWW.EPRUSSIA.RU

http://www.eprussia.ru/epr/136/10569.htm

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 20 (136) октябрь 2009 года

По слухам, на свете существует немало полезных для человечества изобретений, которым монополисты не дают хода.

Так в книге «Промышленный шпионаж» утверждал французский писатель Жак Бержье.

В качестве примера был приведен миф о якобы существующей «вечной» электрической лампочке.

История такова. Однажды в США некий покупатель приобрел в магазине приглянувшуюся лампочку. И не успел он приехать домой, как к нему заявился ответственный представитель крупнейшей электротехнической компании. Он умолял продать только что приобретенную лампочку за любую цену. «Вам по ошибке отдали экспериментальный образец, – говорил он, – который не должен был поступать в продажу». В конце концов, представитель признался: «Эта опытная лампочка никогда не перегорает. Есть лампочки, которые горят со времен Эдисона. Если бы мы позволили себе их продавать, то давно бы прогорели».

Как ни странно, эта история вполне могла произойти в реальности.

В городе Ливерморе (штат Калифорния, США) есть уникальная лампочка, которая была вкручена в 1901 году и с тех пор горит без перерыва. Это абсолютный рекорд, который вошел в Книгу рекордов Гиннесса (обычная электрическая лампочка горит в среднем 750‑1000 часов).

Сначала она освещала сарай, в котором стояли конные экипажи пожарных. Затем ее несколько раз перемещали с одной пожарной станции на другую. Сейчас она находится на станции № 6 пожарной службы города. Перед лампочкой установлена веб-камера, поэтому ее можно увидеть в Интернете.

В списке доказательств, что ливерморская лампа действительно является таким долгожителем, указываются местные архивы газет. Кроме того, ее проверяли эксперты компании General Electric, в которую в 1912 году влилась создавшая лампочку Shelby Electric Company. Корпус лампы был вручную изготовлен мастерами-стеклодувами, а нить накаливания сделана из углерода. Мощность прибора – всего 4 ватта. В настоящее время он используется для ночного освещения в гараже для пожарных машин.
Как же такое оказалось возможным?

Известно, что основной причиной перегорания лампочек является постепенный износ вольфрамовой нити. Эта нить нагрета почти до температуры плавления вольфрама (3300°С), иначе невозможно получить интенсивный световой поток. При такой температуре атомы вольфрама в кристаллической решетке интенсивно колеблются, некоторые из них отрываются и уходят в пространство, оседая на стенках колбы. Постепенно нить истончается, и, когда в самом тонком месте температура переходит рубеж плавления, нить перегорает.

Очевидно, что для повышения срока службы лампочки необходимо устанавливать более толстую нить. Но при этом для сохранения сопротивления нити нужно увеличивать ее длину. Увеличение диаметра нити в два раза приводит к увеличению массы вольфрама в 8 раз. А вольфрам – дорогой металл, поэтому нынешние производители лампочек стараются его экономить.

Но есть еще одна причина износа ламп, о которой почти никто не знает. Дело в том, что тонкое стекло колбы в нагретом состоянии пропускает газ. За несколько лет, если не перегорит нить накала, то лампа заполнится газом, возникнет газовый разряд, а вместе с ним ионная бомбардировка нити накала. Тогда эта нить будет истончаться быстрее. Таким образом, чтобы создать лампу накаливания с большим сроком службы, необходимо установить толстую вольфрамовую нить, увеличить площадь поверхности колбы лампы (при этом температура колбы станет ниже и просачивание газа уменьшится), увеличить толщину стекла колбы лампы.

Очевидно, эти условия и были выполнены в лампе-долгожительнице. Нынешние производители эти условия выполнять не хотят, во‑первых, из соображений экономии вольфрама и стекла, во‑вторых, производителям просто невыгодно выпускать «вечные» лампочки.

Из истории изобретения

• В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью).

• В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания.

• В 1854 году немец Генрих Гебель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. В последующие пять лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.

• 11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещенный в вакуумированный сосуд.

• В 1878 году на Всемирной выставке в Париже была представлена свеча Яблочкова – первая дуговая лампа (в 1000 свечей) с жизненным циклом 90 минут; позже они были вытеснены дифференциальными лампами (Сименса и Гальске, Кертинга, Шуккерта и др.)

• В том же году английский изобретатель Джозеф Вильсон Сван получил британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.

• Во второй половине 1870‑х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в ходе которой пробует в качестве нити накаливания различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году возвращается к угольному волокну и создает лампу, функционирующую 40 часов. Одновременно были изобретены патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на непродолжительное время жизни, его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.

• В 1890‑х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с металлическими нитями накала.

• С конца 1890‑х гг. появились лампы с нитью накаливания из окиси магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста), а также нитями из металлического осмия (лампа Ауэра) и тантала (лампа Больтона и Фейерлейна).

• В 1904 году венгры Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент за № 34541 на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через фирму «Tungsram» в 1905 году.

• В 1906 году Лодыгин продает патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.

• В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии она вытесняет все другие виды нитей.

• Проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским ученым Ирвингом Ленгмюром, который придумал наполнять колбы ламп инертным газом, что существенно увеличило время жизни ламп.

• В дальнейшем были изобретены модификации ламп накаливания – галогенные (с добавлением в буферный газ паров брома или йода, повышающих время жизни лампы до 2000‑4000 часов), металлогалогенные (с кварцевым стеклом), высокотемпературные и т. д., а также специальные лампы – например, проекционные (для кинопроекторов), двухнитевые (для автомобильных фар) и др.

Провод, Лампа , Мощность, Кабельная арматура, СРО,

Лампа накаливания. История изобретения, конструкция, принцип действия, типы лам накаливания

Лампа накаливания, так же как радио, телефон и радио у лампы накаливания несколько изобретателей:

• В 1809 году англичанин Деларю сконструировал первую лампу накаливания (с платиновой спиралью).
• В 1838 году бельгиец Жобар изобрёл угольную лампу накаливания.
• В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде.
• В 1860 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал первые результаты и получил патент, но с получением вакуума в те годы было сложно и лампа Суона работала недолго и неэффективно. Он не остановился на достигнутом и в 1878 году получил патент на лампу с угольным волокном. В ней волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
• 11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин (на фото) получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.
• В 1875 году В.Ф. Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, откачав из неё воздух и применил в лампе несколько волосков, чтобы в случае перегорания одного из них, следующий включался автоматически.

Во второй половине 1870-х годов Томас Эдисон взялся за усовершенствование лампы накаливания и провёл серию опытов, используя в качестве нити различные металлы. по результатам опытов в 1879 году он запатентовал лампу с платиновой нитью, а в 1880 году он вернулся к работе с угольным волокном и создал лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно с этим Эдисон изобрёл бытовой поворотный выключатель. Несмотря на недолговечность, лампы Эдисона постепенно начали вытеснять газовое освещение.

Лодыгин также не оставлял работы над усовершенствованием лампочек и в 1890-х годах он предложил применять в лампах нити из вольфрама и молибдена и закручивать нить накаливания в форме спирали.

Предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух, что сохраняло нить от окисления и увеличивало их срок службы. Первая американская коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью впоследствии производилась по патенту Лодыгина.

Независимо от назначения ламп накаливания, конструктивно они мало отличаются друг от друга: тело накала, колба и токовводы.

В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции.

Бывают лампы бесцокольные или с цоколями различных типов, также лампочки могут иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

• Колба. Защищает тело (спираль) накала от воздействия атмосферных газов. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала тела накала.
• Газовая среда. Первые лампы были вакуумированными. Большинство современных ламп наполняются химически инертными газами (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). Смеси азота N2 с аргоном Ar являются наиболее распространёнными в силу малой себестоимости, также применяют чистый осушенный аргон, реже — криптон Kr или ксенон Xe.
• Тело накала. Может быть разной формы, наиболее распространённое — спираль из проволоки круглого поперечного сечения, но применяются и ленточные тела накала (из металлических ленточек). Поэтому правильнее будет использовать термин «тело накала», вместо «нить накала».
• Цоколь. Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей стандартизованы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14, E27 и E40 — цифра обозначает наружный диаметр в милиметрах. Также встречаются цоколи без резьбы. Лампа держится в таком патроне за счёт трения или нерезьбовыми сопряжениями — британский бытовой стандарт, а также бесцокольные лампы, часто применяемые в автомобилях.

Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома: I=U/R и мощность по формуле P=U·I, или P=U²/R.

В лампе используется эффект нагревания проводника (тела накаливания — спирали) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Тело накала излучает электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка.

Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов. При температуре 5770 K (кельвинов), что равно температуре поверхности Солнца, свет соответствует спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более «красным» кажется излучение.

Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, а часть уходит в результате процессов теплопроводимости и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, тогда как основная доля приходится на инфракрасное излучение.

Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410°C) и, очень редко, осмий (3045°C).

Для оценки качества света используется цветовая температура. При типичных для ламп накаливания температурах 2200—3000 K излучается желтоватый свет, отличный от дневного. В вечернее время «тёплый» (

Если бы вольфрамовые тела накала использовались на открытом воздухе, то при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. Именно поэтому тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух.

Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить КПД и приблизить спектр излучения к белому. Колба газонаполненной лампы не так быстро темнеет за счёт осаждения материала тела накала, как у вакуумной лампы.

Сегодня лампы накаливания уступают место лампам энергосберегающим, люминесцентным и другим. Они отличаются устройством и техническими характеристиками, так что к этой теме мы обязательно вернёмся.

Лампа накаливания | Типы лампочек

Какие они?

Лампа накаливания или лампа — это источник электрического света, работающий от накаливания, который представляет собой излучение света, вызванное нагреванием нити накала. Они выполнены в чрезвычайно широком диапазон размеров, мощности и напряжения.

Откуда они взялись?

Лампы накаливания являются оригинальной формой электрического освещения и используются уже более 100 лет.Хотя Томас Эдисон считается изобретателем лампы накаливания, существует ряд люди, которые изобрели компоненты и прототипы лампочки задолго до Эдисона.

Один из тех людей был британский физик Джозеф Уилсон Свон, который фактически получил первый патент на полную лампу накаливания. лампочка с углеродной нитью 1879 г. Дом Свон был первым в мире, который освещался лампочкой. Эдисон и Свон объединили свои компании и вместе они первыми разработали коммерчески жизнеспособную лампочку.

Как они работают?

Лампа накаливания обычно состоит из стеклянного корпуса, содержащего вольфрамовую нить. Электрический ток проходит через нить накала, нагревая ее до температуры, при которой возникает свет.

Лампы накаливания обычно содержат стержень или стеклянную опору, прикрепленную к основанию лампы, что позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек газа / воздуха. Маленькие провода, встроенные в стержень, поддерживают нить накала и / или ее выводные провода.

Стеклянный кожух содержит вакуум или инертный газ для сохранения и защиты нити от испарения.

Схема, показывающая основные части современной лампы накаливания.

1. Стеклянная колба
2. Инертный газ
3. Вольфрамовая нить
4. Контактный провод (идет к ноге)
5. Контактный провод (идет к базе)
6. Опорные тросы
7. Держатель для стекла / подставка
8. Базовый контактный провод
9. Резьба винтовая
10. Изоляция
11. Электрический ножной контакт

Где они используются?

Лампы накаливания не требуют внешнего регулирующего оборудования, имеют очень низкую стоимость производства и хорошо работают как на переменном, так и на постоянном токе. Они также совместимы с устройствами управления, такими как диммеры, таймеры и фотодатчики, и могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе. В результате лампа накаливания широко используется как в домашнем, так и в коммерческом освещении, для портативного освещения, такого как настольные лампы, автомобильные фары и фонари, а также для декоративного и рекламного освещения.

Планируется, что к 2014 году производство многих ламп накаливания будет прекращено. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года и о том, как он может повлиять на вас.

Другие полезные ресурсы

Что такое лампа накаливания и как она работает?

Вспомните, когда вы в последний раз были в магазине и покупали микроволновую печь или другой прибор, например холодильник или сушилку. Торговец, вероятно, рассказал о некоторых особенностях продукта. Они, вероятно, продемонстрировали, на что он способен, поговорили о ценах и обновлениях и опирались на свои обычные тезисы.

Наш технологически продвинутый день и век наполнили нашу жизнь множеством оборудования с функциональностью, которую большинство из нас, вероятно, не сможет объяснить в каких-либо деталях.Конечно, мы можем полистать приложения нашего iPhone и показать нашим бабушкам, как работают Instagram и FaceTime, но можем ли мы когда-нибудь объяснить технологический облик устройства?

Не всегда необходимо понимать основы этих вещей, но это может помочь нам лучше их использовать и принимать более обоснованные решения о покупке. Или, может быть, вам просто нравятся интересные факты и мелочи.

Здесь, в Regency, мы считаем очень важным, чтобы все наши сервисные группы понимали основы освещения.Мы начинаем обучение нашей сервисной команды с обсуждения самой основной идеи в мире освещения: как лампочка производит искусственный свет?

В этой статье я расскажу о технологиях, которые используют лампы накаливания для создания искусственного света.

Что такое лампа накаливания?

По сути, лампа накаливания — это управляемый огонь на дисплее. Когда электрический ток соприкасается с основанием лампы, электричество входит и нагревает вольфрамовую нить, расположенную внутри.А когда нить накаливания нагревается, возникает «накал», который представляет собой свет, производимый теплом. (Вы могли бы увидеть тот же эффект в горящем бревне или угле.)

Свет в лампе накаливания на самом деле является именно тем эффектом, который возникает в замкнутой, контролируемой среде. По мере того как нить продолжает гореть, частицы отлетают от нити. А когда частиц для горения больше не остается, лампочка перегорает, что обычно происходит через 800–1200 часов жизни лампы накаливания.

А вот с лампами накаливания дело обстоит так: лампа накаливания — это огонь, а огонь производит больше, чем просто свет. Он также выделяет тепло. Поэтому, если вы не ищете «тепловую лампу», само тепло, производимое лампой накаливания, является расточительным по своей природе.

Лампы накаливания на самом деле излучают 90 процентов тепла и 10 процентов света. Если вы когда-либо касались зажженной лампы накаливания, значит, соотношение тепла и света составляет 90/10. Эти лампочки горячие!

Где вы используете лампы накаливания?

Итак, если лампы накаливания неэффективны с точки зрения потребления энергии, есть ли для них рынок?

Вот три приложения, в которых могут хорошо работать лампы накаливания:

Жилой

Лампы накаливания — это самый «чистый» источник искусственного света.Это практически огонь, отображаемый в лампочке — никакого химического возгорания или ртути не требуется, а значит, качество света отличное.

В зависимости от цветовой палитры в вашем доме и ваших целей — энергоэффективность или качество света — лампы накаливания могут отлично подойти вам.

Специальное декоративное освещение

Возможно, у вас есть старинная люстра, украденная из самой съемочной площадки «Призрак оперы». КЛЛ со спиральной пружиной или даже некоторые светодиоды полностью убьют атмосферу и стиль такого светильника.А вот лампы накаливания с изогнутым наконечником идеально подойдут для этого.

Тепловые лампы

Как я упоминал ранее, лампы накаливания отлично выделяют тепло. Даже при наличии законодательства об энергоэффективности тепловые лампы по-прежнему широко используются в ресторанах и других сферах.

Плюсы и минусы лампы накаливания

Если вы планируете использовать лампы накаливания, обратите внимание на некоторые плюсы и минусы.

Лампа накаливания Pro

• Качество света

  Эти лампы максимально приближены к золотому стандарту (солнце).

• Доступность

  Хотите остаться в рамках ежемесячного бюджета на лампочки? Вставьте несколько ламп накаливания в розетки и позвольте кому-нибудь позаботиться о счетах за коммунальные услуги.

• Aesthetics

  Даже сама светотехническая промышленность не может отрицать, что эстетика лампы накаливания трудно превзойти. Черт возьми, производители светодиодов потратили годы, просто пытаясь понять, как сделать светодиодную лампу, напоминающую классическую лампу накаливания.

• Регулировка яркости

  Лампы накаливания также являются золотым стандартом регулировки яркости.Они не мерцают и не излучают хуже свет в сочетании с диммером, как некоторые продукты, использующие другие технологии освещения. Индустрия светодиодов работает сверхурочно, чтобы сделать что-то, что может тускнеть, как лампа накаливания.

Лампа накаливания минусы

• Короткий срок службы

  Если ваш счет за техническое обслуживание освещения превышает крышу, лампы накаливания не помогут. Вы будете заменять их каждые 3-5 месяцев, предполагая, что время работы составляет 8-10 часов в день.

• Энергопотребление

  Как я сказал ранее, 90 процентов энергии, используемой для производства ламп накаливания, фактически преобразуется в тепло.А если вы не хотите, чтобы ваши розетки использовались одновременно в качестве обогревателей, вам придется увеличить счет за кондиционер, чтобы компенсировать коллективное тепло, излучаемое вашими лампами накаливания.

• Ограничения опций

  По сравнению со светодиодами, лампы накаливания имеют очень ограниченные цветовые температуры, световой поток, направленность и другие характеристики, которые помогают настраивать освещение сегодня.

История лампы накаливания

Теперь, когда вы понимаете, как работают лампы накаливания, вы можете получить некоторый контекст и понять, откуда они взялись.

Вы, наверное, уже немного знаете. Или хотя бы имя.

Сколько вам было лет, когда вы впервые услышали о Томасе Эдисоне?

Изобретатель лампы накаливания — довольно знаковая историческая личность. Большинство из нас, вероятно, узнали его имя в начальной школе, но очень немногие из нас действительно понимают, как работает изобретение Эдисона — лампа накаливания. Надеюсь, наше краткое объяснение выше помогло вам в этом.

К счастью, из всех технологий освещения лампа накаливания определенно является самой простой.(Я не хочу преуменьшать значение наследия Эдисона. Я просто имею в виду, что лампа накаливания — самая легкая для понимания технология освещения.)

Лампочка Эдисона была впервые запатентована в 1879 году, но еще в 1802 году Хэмфри Дэви широко приписывали первый, демонстрирующий возможность электрического света. Углеродная дуговая лампа также появилась в Англии в 1830-х годах. Однако лампочки начала девятнадцатого века имели проблемные недостатки — короткий срок службы и низкое потребление энергии. Эти лампы были прототипами. Таким образом, за годы, предшествовавшие регистрации Эдисона, ученые всего мира были сосредоточены на улучшении лампы и, в частности, ее нити.

Министерство энергетики хорошо справляется, рассказывая следующую часть истории на своем веб-сайте:

Когда Эдисон и его исследователи из Менло-Парка вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала — сначала тестировали углерод, затем платину, прежде чем, наконец, вернуться к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с обугленной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов — эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал лучший вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (который сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. Были споры о том, нарушают ли патенты Эдисона на лампочки патенты этих других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company — компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мена — и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свана и образовала Ediswan в Англии. )

В последние годы использование ламп накаливания было в значительной степени прекращено, как мы пишем в нашем посте: «Действительно ли произошел отказ лампы накаливания?»

Но в последнее время некоторые физики из Массачусетского технологического института, возможно, обнаружили проблему. инновация, которая могла бы спасти лампу накаливания, сделав технологию даже более эффективной, чем светодиодная.

В то время как обычная лампа накаливания сегодня стала намного более эффективной, чем лампа Эдисона, благодаря ряду инноваций она изо всех сил пытается выжить в стремлении современного мира к энергоэффективности. Компактные люминесцентные и светодиодные осветительные приборы вытеснили значительную часть рынка ламп накаливания, и многие отраслевые эксперты, похоже, считают, что эта тенденция сохранится.

В чем разница между светодиодами и лампами накаливания?

Мы используем лампочки каждый день: в домах, машинах, офисах, магазинах и т. Д.Хотя важно, чтобы они освещали область, важно также то, как излучается свет. Помня об этом, важно знать разницу между светодиодным освещением и лампами накаливания.

Что такое светодиоды и лампы накаливания?

Самая большая разница между ними заключается в том, как они излучают светлый. Лампы накаливания, которые используются с 1800-х годов, — ваши классическая лампочка; они излучают свет, нагревая проволочную нить до определенного температура, которая затем генерирует свет и тепло.Проволока окружена стеклянная колба, обычно заполненная инертным газом.

С другой стороны, светодиоды

или светодиоды не имеют нити накала и работают совершенно иначе. Диод — это электрическое устройство с двумя электродами, которые пропускают электричество. Два электрода — анодный и катодный. Ток проходит через анод и выходит через катод, подобно тому, как работает батарея.

Светодиод обычно изготавливается из полупроводникового материала. затем завернутый в полиэтилен.Когда ток проходит через электроды и полупроводящий материал, он излучает видимый свет или фотон.

Плюсы светодиодов и ламп накаливания

У обеих лампочек есть свои индивидуальные преимущества.

Лампы накаливания дешевле светодиодных. Они также более широко доступны, хотя со временем все более популярными становятся светодиоды.

А вот

LED отличается долгим сроком службы, энергоэффективностью и низкими затратами на обслуживание. Светодиодная лампа может проработать от 50 000 до 100 000 часов работы, или примерно от пяти до 10 лет.Он более энергоэффективен, чем лампа накаливания, так как тратит меньше энергии на производство небольшого количества тепла.

LED также излучает направленный свет, а не на 360 градусов, как при лампе накаливания; это экономит энергию, потому что он фокусируется на определенной степени вместо того, чтобы создавать больше энергии для всех 360 градусов.

Что касается затрат на техническое обслуживание, то светодиод также имеет преимущество, даже хотя они (изначально) дороже.

Расходы на светодиоды и лампы накаливания

Хотя лампы накаливания на лицо дешевле По сравнению со светодиодами, светодиоды являются лучшими вариантами в долгосрочной перспективе.Лампа накаливания Срок службы лампочек обычно составляет около 1000 часов работы, поэтому вам придется покупать и заменяйте их чаще, чем светодиодные лампы. Однако люди по-прежнему не решаются покупать светодиодные фонари из-за такой начальной цены.

Еще одна проблема с лампами накаливания заключается в том, что они являются одними из наихудших энергоэффективных средств освещения комнаты. Около 90% энергии, потребляемой лампами накаливания, идет на выработку тепла, тогда как светодиодные лампы выделяют небольшое количество тепла.Это связано с тем, как создаются светодиодные фонари.

Безлимитные лампочки

Неважно, ищете ли вы светодиодные лампы или лампы накаливания, Light Bulbs Unlimited может помочь вам с покупкой. Наш квалифицированный персонал может помочь вам выбрать между светодиодом и лампой накаливания или любым из наших многочисленных вариантов освещения. Зайдите сегодня, чтобы купить свои фары!

Почему люди до сих пор используют неэффективные лампы накаливания

В 2014 году можно распрощаться со стандартной лампой накаливания.

С 1 января Соединенные Штаты больше не будут производить или импортировать лампы накаливания, хотя магазины по-прежнему могут продавать то, что у них есть на складе. Поэтапный отказ является результатом федеральных правил перехода на более энергоэффективные лампы.

Энергоэффективные лампы стоят дороже, чем лампы накаливания, но служат намного дольше и в долгосрочной перспективе позволяют сэкономить на расходах на электроэнергию. Так почему люди все еще покупают лампы накаливания и что для вас будет означать отказ от них?

БОЛЬШЕ: Большинство американцев не знают о прекращении эксплуатации ламп

Стоимость

Лампы накаливания стоят намного дешевле, чем их энергоэффективные альтернативы — в основном КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) и светодиоды (светодиоды).

Лампа накаливания может стоить всего 70 центов. Между тем, лампа CFL продается по крайней мере за несколько долларов, а светодиодная — от 10 долларов, но обычно стоит около 20 долларов.

Проблема с лампами накаливания в том, что вы в конечном итоге платите больше за электроэнергию. Лампы накаливания неэффективны — 90% энергии уходит на тепло и только 10% на свет.

Лампы накаливания служат не так долго, как КЛЛ и светодиоды. Обычная лампа накаливания работает около 1000 часов, 15-ваттная лампа CFL — 10 000 часов, а светодиодная лампа мощностью 12 Вт — 25 000 часов.Другими словами, лампы накаливания служат около года, в то время как КЛЛ — до 10 лет, а светодиоды — до 25.

В общем, ваши затраты на электроэнергию могут быть на 25-80% меньше, если перейти на энергоэффективные лампы, согласно Energy.gov. .

Несмотря на экономию, многие по-прежнему придерживаются ламп накаливания, потому что обычно не тратят так много на освещение в своих домах.

«Не было большого стимула для повышения эффективности, потому что это не повлияет на их счета за электричество», — сказал Джо Рей-Барро, профессор светового дизайна в Университете Кентукки и консультант Американская ассоциация освещения о том, почему некоторые люди не переходят на более энергоэффективные лампы.

По данным Управления энергетической информации США, в то время как офисное здание может использовать 21% электроэнергии для освещения, дом использует всего 13%.

Магазин товаров для дома Lowe’s провела исследование, в котором сравнила затраты на электроэнергию светодиода и лампы накаливания. Затраты на электроэнергию для светодиода увеличились до 30 долларов в течение 22-летнего срока службы лампы. Затраты на электроэнергию для использования лампы накаливания за тот же период составили 165 долларов — конечно, экономия, но, возможно, недостаточно значительная для многих домовладельцев за два десятилетия, чтобы изменить свои покупательские привычки.

Цвет

Лампы накаливания известны своим теплым светом, который особенно хорошо смотрится на телесных тонах, сказал Рей-Барро. С другой стороны, люминесцентные лампы получили репутацию излучающих резкий голубоватый свет.

Рей-Барро сказал, что вера — это «пережиток» того, как свет сначала выглядел.

«Сегодня у вас могут быть люминесцентные лампы, точно соответствующие лампам накаливания», — сказал он. Производители лампочек должны указывать на своей этикетке цветовую температуру своих ламп, чтобы потребители могли точно знать, что они покупают.

Срок службы

Некоторые потребители жалуются, что КЛЛ служат не так долго, как рекламируется. По словам Терри Макгоуэна, технического директора Американской ассоциации освещения, одной из характеристик ламп CFL является то, что они «довольно хрупкие» и подвержены перегреву.

«Эти жизненные рейтинги устанавливаются в испытательной лаборатории, а не в чьей-либо приспособлении в гостиной», — сказал Макгоуэн. «Когда вы помещаете их в приспособление и разливаете в стеклянную тенту, они становятся слишком горячими, и срок их службы сокращается.«Светодиодные лампы

также могут перегреваться. Макгоуэн рекомендует использовать эти лампы в осветительных приборах с хорошей вентиляцией. Лампы

CFL также имеют более короткий срок службы, когда их часто включают и выключают. Ванная комната может быть не лучшим местом. Макгоуэн сказал, что настольная лампа, торшер или свет в коридоре с большей вероятностью продлит срок службы лампы CFL. .КЛЛ, в частности, имеют фигурную форму.

«Форма штопора CFL вызывала беспокойство у некоторых потребителей», — заявила представитель Lowe Карен Кобб.

«Мы слышали от клиентов, которые сказали, что это просто необычная форма, и она выглядит не так красиво, как лампы накаливания в их осветительных приборах», — сказал Кобб.

Рей-Барро сказал, что если вы не видите форму колбы, свет от КЛЛ ничем не отличается от света лампы накаливания.

Привычки

Отчасти то, что движет использованием дешевых, неэффективных ламп накаливания, заключается в том, что они просто знакомы.

«Это все, что люди знали на протяжении большей части своей жизни, и только последние пять, шесть лет эта проблема энергоэффективности стала более приоритетной», — сказал Рей-Барро.

Но светодиоды становятся все более популярными. По словам Кобба, за последний год в магазинах Lowe’s количество проданных светодиодных ламп увеличилось вдвое. По ее словам, в настоящее время каждая третья лампочка, приобретаемая в Lowe’s, представляет собой КЛЛ или светодиодную лампу. По словам Кобба, популярность

LED отчасти обусловлена ​​тем, что потребители знакомы со светодиодами в других продуктах, таких как телевизоры и компьютеры.

Существенно подешевели и светодиодные лампы. Первые светодиодные лампы, появившиеся на рынке, стоили 30 долларов каждая. По словам Рей-Барро, сейчас некоторые производители предлагают светодиодные лампы всего за 10 долларов.

Поскольку стоимость продолжает падать, он прогнозирует, что светодиодные лампы станут «источником света по умолчанию».

Подпишитесь на @JolieLeeDC в Twitter.

История ламп накаливания

2. История и разработки

история лампы накаливания сосредоточена на развитии типов нитей, поэтому организуем по нитям.

Платина и иридиевые нити: 1802-1880’s

Хамфри Дэви создал первую лампу накаливания, пропустив ток через платиновую полоску. Это вызвало свечение, а не длились долго, но положили начало развитию ламп накаливания. В течение следующих 70 лет экспериментаторы продолжали использовать платину. и иридий. Frederick de Moleyns использовал платиновую нить в вакуумированной стеклянной трубке для изготовления лампочки.Это было только мягко удачно из-за почернения лампочки, которая блокировала свет вывод. Горение материала нити и почернение на верхняя сторона лампы была постоянной неприятной проблемой для первых изобретателей ламп. Платиновый материал также был дорогим.

Ранний изобретатели знали, что создание вакуума в лампочке поможет уменьшить почернение и продление срока службы лампы, проблема заключалась в способах улучшения создать вакуум пришлось развить. Генрих Гайсслер был одним из первых физиков разработать хороший насос и систему. Все еще, Первым изобретателям лампочек 1802–1879 гг. не хватало достаточно хорошей системы. Как и в случае с изобретением, многие знают ответ, но другие для продвижения вперед необходимы технологические разработки.

Чернение лампы накаливания, видео:

карбонизированный Нити и бумага: 1860-е — 1883

Джозеф Свон и Томас Эдисон независимо друг от друга успеха, сделав лампочку, которая прослужит разумное количество часы.

Свон использовал карбонизированную бумагу для создания своих первых нитей.

Эдисон впервые использовал карбонизированную швейную нить в качестве нити , ему удалось чтобы попасть внутрь вакуума. Так появилась его первая практическая лампочка. До 1880 года он использовал карбонизированные швейные нитки. Затем он использовал бумагу. бристольский картон. (Копировальная бумага) Этот шаг продлил срок службы лампы. до 600 часов.

Почему Эдисон торжествовал: Джозеф Свон работал над лампами накаливания идея с 1850 года.Свон не добился успеха, потому что использовал только частичный вакуум в его лампочке. Он также использовал обугленную бумажную нить. Эдисон придумал, как создать чистый вакуум в своих лампах. Он сделал это, нагревая лампочку одновременно с накачиванием из воздуха. Он использовал Sprengle насос.

Спренгл Насос слева использовался Своном и Эдисоном для перекачивания воздуха. от первых лампочек.Подробнее о помпе нажав на Статья в Scientific American выше.

Выше: Посмотрите нашу коллекцию лампочек в Эдисоне Технический центр на дисплее.

Bamboo приносит большие улучшения: 1883 год: гласит история, что Эдисон использовал вентилятор в жаркий день, он на раскладывающемся восточном веере раскатали прекрасный бамбук. Он карбонизированный его и протестировали как нить накала. Он отправляет помощников в Японию, чтобы найдите тип бамбука, который использовался в этом веере. Они нашли это и импортированные волокна.

первые бамбуковые нити имели квадратную форму, потому что были разрезаны из более крупных частей с помощью определенного процесса.Он гальванизировал бамбук непосредственно к свинцу в проводах, чтобы избежать высокой стоимости платиновые зажимы. Позже он использовал угольную пасту, чтобы приклеить бамбук. к проводу в проводах.

Наши видео о ранних лампах Эдисона с целлюлозными и бамбуковыми волокнами:

Целлюлоза Нити накала: 1881-1904

Сэр Джозеф Свон разработал целлюлозную нить в 1881 году, однако Эдисон продолжал использовать бамбуковые нити до создания General Electric в 1892 году. Целлюлозные волокна были заменены на Лампы Уиллиса Уитни GEM накаливания.

Видео о лампах Mazda:

The перейти к металлическим нитям: эпоха тантала Танталовые нити: 1902 — 1911 тантал была первой металлической нитью на рынке. Как вольфрам он имеет очень высокую температуру плавления, поэтому его можно нагревать до накаливания, не разрушая себя, как большинство металлов. Тантал намного превосходил все другие волокна. что он стал королем с 1902 по 1909 год. После 1909 года спеченный действительно стали набирать популярность вольфрамовые лампы. Прибытие пластичного вольфрама окончательно положил конец господству тантала. Вернер фон Болтон (грузин проживает в Германии) обнаружил, что использование тантала для нить, позволяющая снизить потребление энергии и увеличить яркость. Компания Siemens и Halske произвела эти луковицы. Танталовая нить стала успешной и стала серьезная угроза продажам General Electric. Это стимулировало GE инвестирует больше в недавно созданную исследовательскую лабораторию попытаться придумать лучшую лампу. Осталось: Зажженная танталовая лампа на выставке Siemens Forum в Мюнхене, Германия Ниже: Крючки для удержания нити Осталось: г. Лампа WOTAN , изготовленная из вытянутого вольфрама WOTAN была торговая марка, принадлежащая Siemens & Halske

ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ Металлизированные нити лампы: 1904-1907

Willis Уитни из GE Schenectady разрабатывает способ запекания угля. нить накала при 3000 C для создания нити, которая ведет себя как металл.Это повышает эффективность на 25%. Эта нить использовалась в знаменитых Mazda лампы , которые производили очень яркие светлый.

спеченный Вольфрамовые нити: 1904-1911

В 1904 г. Александром Жюстом и Францем разработан спеченный вольфрам. Ханаман (Австрия). Вольфрам увеличивает КПД ламп на 100 % и используется GE в 1907 году после покупки прав на него.
* Вольфрамовые и молибденовые нити использовались А.Н. Лодыгин (Россия) в «Всемирной выставке» 1900 года в Париже

Дуктильный Вольфрамовые нити: 1908 — сегодня

Уильям Д. Кулидж работал с вольфрамом, который, как оказалось, быть лучшим материалом для долговечной лампочки по сравнению с любым другим материал на сегодняшний день. Предыдущие спеченные вольфрамовые нити были эффективный, но хрупкий и непрактичный.Кулидж понял как нагреть вольфрам и вытягивать его через нагретые плашки уменьшения диаметр. Результатом его работы стала работоспособная, гибкая (пластичная) проволока, которая была высокопрочной и из нее делалась отличная нить. Новый материал использовался в лампах в 1911 году и используется до сих пор. сегодня. См. Наш раздел об изобретателях ниже для получения дополнительных сведений о лампах накаливания.

The будущее ламп накаливания:

The Лампа накаливания находится в среднем домохозяйстве более 120 лет .В последнее десятилетие крупная инициатива по развитию более эффективные лампочки заменили большую часть лампочек в мире с компактными люминесцентными лампами. Было значительное сопротивление запретить на лампу накаливания

Вт Чем выгоднее? Демистифицируя светодиоды, КЛЛ, галогены и многое другое: NPR

(Слева направо) Лампы накаливания, КЛЛ и светодиодные лампы. Многие люди обнаруживают, что выбор правильной лампочки требует сложного обучения. iStockphoto скрыть подпись

переключить подпись iStockphoto

(Слева направо) Лампы накаливания, КЛЛ и светодиодные лампы. Многие люди обнаруживают, что выбор правильной лампочки требует сложного обучения.

iStockphoto

Раньше покупка лампочки была простой задачей. Теперь это головоломка; переход к более энергоэффективному освещению означает выбор из огромного количества продуктов.

Мы давно идентифицировали лампочки по их мощности, но на самом деле это мера электричества, а не , а не яркости лампы. Количество света, излучаемого лампочкой, измеряется в люменах.

Например, лампа накаливания на 60 Вт излучает световой поток 800 люмен.А светодиодные лампы, которые более энергоэффективны, чем их аналоги, лампы накаливания, могут излучать такое же количество света, потребляя всего 10 Вт.

Агентство по охране окружающей среды заявляет, что если каждая семья заменит хотя бы одну лампу накаливания на светодиоды или компактные люминесцентные лампы с рейтингом «Energy Star», американцы сэкономят около 700 миллионов долларов в год на расходах на электроэнергию.

Но сейчас на рынке так много типов ламп с разной ценой и сроком службы, что сбивает с толку многих потребителей.

Когда мы спросили ваших вопросов о лампочках, мы получили ответ. Поэтому мы позвонили Ноа Горовица, директору Центра энергоэффективности Совета по защите природных ресурсов, чтобы ответить на ваши наиболее часто задаваемые вопросы.

(Следует отметить, что Совет по защите природных ресурсов, некоммерческая экологическая организация, является сильным сторонником энергоэффективного освещения. Он получает небольшой процент финансирования из государственных субсидий, в том числе из программы EPA Energy Star для ускорения внедрения энергоэффективное оборудование.)

Для получения дополнительной информации о лампочках — различных доступных типах, сроках службы и стоимости в течение срока службы лампы — ознакомьтесь с нашим руководством по замене лампочек.

Почему некоторые КЛЛ так быстро умирают? Вся эта семилетняя жизнь кажется случайной. У меня одни луковицы служат годами, а другие умирают в течение года.

Поскольку не все КЛЛ одинаковы, покупайте только те, на которых есть логотип Energy Star. Эти лампы не только эффективны, но и соответствуют строгим требованиям Агентства по охране окружающей среды и должны пройти различные тесты, в том числе на долговечность. Частое включение и выключение CFL может сократить срок его службы. Кроме того, КЛЛ могут не включиться или не достичь полной яркости при очень низких температурах.

Все, с кем я разговаривал, говорят, что просто выбрасывают мертвые КЛЛ в мусор. Разве это не проблема для свалок? Собираемся ли мы услышать об опасных уровнях ртути в земле и воде через несколько лет?

КЛЛ содержат очень низкий уровень ртути, сейчас всего 2 мг на лампочку.Потребители должны воспользоваться бесплатными программами переработки КЛЛ, предлагаемыми ведущими розничными торговцами, такими как Home Depot и Lowe’s. Вы также должны знать, что, хотя лампы накаливания не содержат ртуть, они вызывают выброс гораздо большего количества ртути в окружающую среду из угольных электростанций, поскольку они потребляют в четыре раза больше энергии, чем КЛЛ, чтобы производить такое же количество света. .

У меня есть как минимум три лампы с трехходовой лампой (50/100/150), и мне нравится иметь возможность выбора яркости.Есть ли версия трехходовой лампы CFL или LED?

Если вы хотите иметь разные уровни света и использовать энергосберегающую лампочку, у вас есть два отличных варианта. Если у вас есть трехходовая розетка, вы можете купить трехстороннюю КЛЛ, которая будет обеспечивать низкий, средний и высокий световой поток, как и ваша старая лампа накаливания. Если ваш светильник регулируется, почти все светодиоды регулируются, и вы можете наслаждаться еще большей гибкостью.

Есть ли КЛЛ или светодиоды для ламп канделябров? А как насчет лампочек в форме шара для мойки туалетного столика?

Хорошая новость заключается в том, что практически для каждой розетки есть энергоэффективные КЛЛ или светодиоды.К ним относятся канделябры или лампы в форме пламени, а также круглые лампы в форме шара, которые часто используются в туалетном столике в ванной над раковиной. КЛЛ канделябров и глобусов существуют уже много лет, и сейчас также появляются светодиодные модели.

У меня есть розетки, на которые не нужно больше 60-ваттной лампочки. Если я использую светодиод или КЛЛ, могу ли я использовать более яркую лампу? Например, КЛЛ мощностью 13 Вт эквивалентна лампе накаливания на 60 Вт. Можно ли использовать вместо 23-ваттного КЛЛ ? Это даст мне эквивалент 100-ваттной лампы накаливания.

Светильники имеют рейтинг безопасности, и нельзя вставлять лампы, превышающие указанные на этикетке характеристики (например, «не превышают 60 Вт»). Пока вы не вставляете в эту розетку лампочку, которая потребляет более 60 Вт, все будет в порядке.

Хорошей новостью является то, что энергосберегающие лампы, которые заменяют 60-ваттную лампу накаливания, будут потреблять только 10-15 Вт, в зависимости от фактической лампы, которую вы покупаете, и излучают такое же количество света. Если вам нужно еще больше света, вы можете увеличить мощность до 23-ваттной КЛЛ, которая будет излучать столько же света, сколько старая 100-ваттная лампа, при этом оставаясь ниже 60-ваттного ограничения мощности. Однако не следует устанавливать 100-ваттную лампочку, так как это может привести к пожару.

Есть ли в доме места, где вы бы порекомендовали КЛЛ вместо светодиодов или наоборот, например, в уличных светильниках, которые подвергаются резким перепадам температур? Или в комнатных светильниках?

КЛЛ плохо работают в холодном климате и могут даже не запуститься, поэтому не подходят для освещения крыльца или других наружных розеток в холодном климате. Мы рекомендуем потребителям выбирать светодиоды для использования в встраиваемых банках и светильниках типа downlight, поскольку они лучше служат в качестве направленных источников света и для розеток, подключенных к диммерам.

Для ламп, которые не используются очень часто и не часто включаются и выключаются, лучше всего подойдут КЛЛ. И наоборот, поместите светодиоды в труднодоступные розетки, так как они служат до 25 лет (при трехчасовом использовании в день), и вы избежите хлопот, связанных с заменой лампочки на очень долгое время.

Есть ли опасность помещать светодиоды в закрытые светильники или в углубленные банки на моем потолке? Могли ли они перегреться?

Электроника внутри светодиода может выйти из строя, если она подвергнется воздействию очень высоких температур.Светодиодные рефлекторные лампы специально разработаны, чтобы противостоять воздействию высоких температур внутри встраиваемых банок, светильников типа «даунлайт» или кругов на потолке. Если вы поместите светодиод в закрытый светильник, это может сократить срок его службы. Ищите те, которые помечены как подходящие для использования в закрытых светильниках.

Я не понимаю цветовую температуру. «Дневной свет» заставлял идти по коридору в ванную комнату, как в тюрьму. Как определить перед покупкой, «хорош» ли свет от лампочки — i.е., не слишком резкие, достаточно яркие и достаточно размытые?

КЛЛ и светодиоды бывают разных «ароматов» света. Если вы хотите воспроизвести старый желтовато-белый свет, излучаемый вашей лампой накаливания, поищите лампы, которые продаются как «мягкий белый» или «теплый белый». И наоборот, если вы предпочитаете, чтобы свет имел более голубовато-белый цвет, выберите лампу, которая продается как «дневной свет».

Прежде чем выйти и выключить все лампочки в доме, мы предлагаем вам попробовать по одной из каждой и посмотреть, какая из них вам больше нравится.Хотя КЛЛ, впервые представленные более 20 лет назад, не излучали приятного света, современные КЛЛ значительно улучшены, и во многих случаях вам будет трудно заметить отличия от вашей старой лампы накаливания. Что касается светодиодов, мы находим, что людям нравится все в них, включая качество света, за исключением покупной цены, которая, к счастью, снижается с каждым днем.

Многие светодиоды не тускнеют плавно и просто выключаются, не достигнув желаемого низкого уровня. Почему? Улучшится ли диммирование?

Светодиоды с регулируемой яркостью работают с большинством, но не со всеми установленными диммерами.В некоторых случаях вам может потребоваться заменить диммер и установить тот, который разработан специально для светодиодов и КЛЛ, которые потребляют в четыре раза меньше энергии, чем старые лампы накаливания. Чтобы получить этикетку Energy Star, регулируемые лампы должны снижать яркость до 20 процентов от полной светоотдачи без заметного шума или мерцания. Поскольку светодиоды все еще являются относительно новыми продуктами, мы ожидаем, что в будущем светодиоды с регулируемой яркостью будут работать еще лучше.

Мне нравятся светодиоды, но мне кажется, что меня выдавливают. Почему светодиоды все еще такие дорогие, особенно более яркие? Когда снизится цена?

Цена на светодиоды стремительно падает.Стоимость светодиодной лампы, которая заменяет старую 60-ваттную лампу накаливания, которая раньше стоила 40 долларов всего несколько лет назад, сегодня снизилась до 10 долларов или около того. [Примечание: NPR недавно приобрела в Home Depot светодиоды, эквивалентные 60 Вт, менее чем за 5 долларов. Ноа Горовиц считает, что эта цена отражает мгновенную скидку со стороны местных коммунальных служб.] Также имейте в виду, что только что купленный светодиод за 10 или 20 долларов сэкономит вам 100 долларов или более в течение срока службы лампы за счет более низких затрат на электроэнергию.

Кроме того, отдельные светодиоды становятся более эффективными, что означает, что производители могут использовать меньшее количество светодиодов в лампе для обеспечения того же количества света, и им потребуется меньше алюминия в качестве радиатора, поскольку будет меньше тепла для управления.Все это приводит к снижению затрат. Светодиодные лампы, которые излучают такое же количество света, как старые лампы накаливания на 75 и 100 Вт, стоят дороже, потому что для них требуется больше светодиодов и сопутствующих материалов. Их цена также снизится с увеличением эффективности и экономии за счет масштабов производства за счет более высокого уровня производства.

Типы освещения: лампы накаливания

Есть пять основных типов освещения:

• Лампа накаливания
• Флуоресцентный
• Разряд высокой интенсивности
• светодиод

Лампы накаливания

Томас Альва Эдисон изобрел лампу накаливания с разумным сроком службы. Льюис Латимер усовершенствовал его с помощью углеродной нити.

Лампа накаливания состоит из запаянной стеклянной колбы с нитью накала внутри. Когда электричество проходит через нить накала, она нагревается. В зависимости от температуры нити накала излучается излучение.

Температура нити накала очень высока, обычно более 2000 ° C или 3600 ° F. В «стандартной» лампе мощностью 60, 75 или 100 Вт температура нити составляет примерно 2550 ° C, или примерно 4600 ° F. .При таких высоких температурах тепловое излучение нити накала включает значительное количество видимого света.

Этот принцип получения света от тепла называется «накаливанием». При этой высокой температуре 2000 ° C около 5 процентов электрической энергии преобразуется в видимый свет, а остальная часть испускается в виде тепла или инфракрасного излучения.

Инструкции : Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы увидеть, как работает лампа накаливания.

Как работает лампа накаливания
Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание.

Как работает лампа накаливания

В лампочке накаливания электричество проходит вверх и через нить накаливания, заставляя ее нагреваться и ярко светиться. Чтобы нить накала не загорелась, весь кислород удаляется из колбы.

Давайте теперь рассмотрим несколько различных типов ламп накаливания.

Лампы накаливания стандартные

Стандартные лампы накаливания — самые распространенные, но при этом самые неэффективные.Лампы большей мощности имеют более высокий КПД (больше люмен на ватт), чем лампы меньшей мощности.

Инструкции : Нажмите кнопку «график» ниже, чтобы создать график, сравнивающий мощность и эффективность, а затем ответьте на вопрос ниже.

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание эффективности лампочки. Это будет расширено, чтобы предоставить больше информации.

Сравнение мощности и эффективности лампы накаливания

В таблице ниже сравнивается количество ватт лампы накаливания с ее эффективностью (люмен на ватт).

Сравнение мощности и эффективности лампы накаливания

Вт (мощность)	25	40	60	75	100	150
Эффективность (люмен на ватт)	8	12	14	15	17	19

На основании этих данных ясно, что с увеличением количества Вт увеличивается и КПД.

Вольфрамовые галогенные лампы

Галогенная лампа накаливания — это лампа накаливания, в которой газы из семейства галогенов запечатаны внутри колбы, а внутреннее покрытие отражает тепло обратно в нить накаливания. Светоотдача аналогична обычной лампе накаливания, но с меньшей мощностью. Галогены в газовой заправке уменьшают материальные потери нити накала, вызванные испарением, и увеличивают производительность лампы.

Лампа галогенная вольфрамовая

Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы

Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы обычно используются в торшерах типа «торшеры», которые отражают свет от потолка, обеспечивая более рассеянное и подходящее общее освещение.

Хотя они обеспечивают лучшую энергоэффективность, чем стандартная лампа A-типа, эти лампы потребляют значительное количество энергии (обычно потребляют от 300 до 600 Вт) и сильно нагреваются (трубчатая вольфрамово-галогенная лампа мощностью 300 Вт достигает температуры около 2600 Вт). ° C по сравнению с примерно 600 ° C для компактной люминесцентной лампы). Поскольку вольфрамово-галогенные лампы работают при очень высоких температурах (достаточно высоких, чтобы буквально поджарить яйца), их не следует использовать в светильниках с патронами, покрытыми бумагой или целлюлозой.

Трубчатая вольфрамово-галогенная лампа.

Галогенные лампы

Галогенная лампа часто на 10–20 процентов эффективнее обычной лампы накаливания с аналогичным напряжением, мощностью и ожидаемым сроком службы. Галогенные лампы могут иметь в два-три раза больший срок службы, чем обычные лампы. Насколько увеличится срок службы и эффективность, во многом зависит от того, используется ли высококачественный наполняющий газ (обычно криптон, иногда ксенон) или аргон. На изображении ниже показан снимок, сделанный инфракрасной камерой, на котором сравнивается тепло, выделяемое галогенной и компактной люминесцентной лампой.Зоны красного и белого цветов очень горячие, а зоны синих — более прохладные.

Сравнение тепла, выделяемого галогенными лампами и лампами КЛЛ.

Кредит: Лаборатория Лоуренса Беркли

Отражатель лампы

Рефлекторные лампы — Световые волны от лампочки распространяются во всех направлениях. Свет, идущий назад, бесполезен, когда свет больше всего необходим спереди. Рефлекторные лампы (тип R) предназначены для рассеивания света на определенных участках.

Рефлекторные лампы имеют серебряное покрытие по бокам, как и любое зеркало, поэтому все световые волны, проходящие через боковые стороны или заднюю часть, отражаются вперед.Поэтому они называются рефлекторными лампами, а также прожекторами, прожекторами и лампами точечного освещения.

Инструкции : Нажмите кнопки ниже, чтобы увидеть разницу между обычной и отражающей лампой накаливания:

Обычная лампа

Светоотражающая лампа

Лампы с параболическим алюминированным рефлектором (PAR)

Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR) (показаны на изображении ниже) также доступны с галогенной технологией для работы от 120 вольт.