Лампа накаливания

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

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

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

Л. н. изготовляются на напряжения от долей до сотен в, мощностью до десятков квт (рис. 2). Например, прожекторная лампа мощностью 10 квт имеет длину 475 мм и диаметр 275 мм. Увеличение напряжения на Л. н. против номинального на 1% повышает световой поток на 4%, но снижает срок службы на 15%. Кратковременное включение на напряжение, превышающее номинальное на 15%. выводит лампу из строя. Срок службы Л. н. колеблется от 5 ч (например, самолётные фарные лампы) до 1000 ч и более (например, транспортные лампы), поэтому лампы должны устанавливаться в местах, обеспечивающих лёгкость их замены. Световая отдача Л. н. зависит от конструкции, напряжения, мощности и продолжительности горения и составляет 10-35 лм/вт. В табл. 1 и 2 приводятся значения световой отдачи некоторых ламп различных конструкций.
Табл. 1. - Световая отдача некоторых ламп Тип лампы Световая отдача, лм/вт Примечание
Керосиновая лампа
Лампа накаливания:
с угольной нитью
с танталовой нитью
с вольфрамовой нитью (вакуумная)
с вольфрамовой биспиралью (газополная,
технический криптон)
с вольфрамрвой биспиралью (галогенная)
с вольфрамовой плоской спиралью
(галогенная) <1   2-3 7 8-9 12,5-13,5 22-27 34 5     Общее освещение зданий, средств транспорта     Специальные оптические приборы Малогабаритные кинопроекторы
Табл. 2. - Световая отдача осветительных ламп с криптоновым наполнением (при продолжительности горения 1000 ч) Напряжение Мощность, вт Световая отдача, лм/вт 127 127 127 220 220 220 60 75 100 60 75 100 13,4 14,4 15,6 11,7 12,7 13,8
По световой отдаче Л. и. уступают газоразрядным источникам света, однако Л. н. проще в эксплуатации (не требуют пусковых устройств и сложной арматуры) и для них практически нет ограничений по напряжению и мощности. Ежегодное производство Л. н. в мире достигает 10 млрд. штук, количество разновидностей более 2 тыс.
Лит.: Скобелев В. М., Лампы накаливания, в кн.: Справочная книга по светотехнике, М., 1956; Ульмишек Л. Г., Производство электрических ламп накаливания, 5 изд., М. - Л., 1966; Гуторов М. М., Основы светотехники и источники света, М., 1968.
? В. М. Скобелев.