Лампа накаливания

В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока. Температура вольфрамовой нити накаливания резко возрастает после включения тока. Нить излучает электромагнитное 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, в идеале 6000 K (температура поверхности Солнца). Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света и тем более «красным» кажется излучение. Часть потребленной электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть - на выделение тепла. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накаливания, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити-температурой плавления. Идеальная температура 6000 K недостижима, поскольку при такой температуре любой материал плавится, разрушается и перестает проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления-вольфрам (3410 ° C) и очень редко, осмий (3045 ° C).

При практически достижимых температурах 2300-2900 ° C излучается далеко не белый и не дневной свет. Лампы накаливания испускают свет, который кажется более «желто-красным», чем дневной свет. Для характеристики качества света используется т.н. цветовая температура. В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине вольфрамовая нить защищена стеклянной колбой, заполненной нейтральным газом (обычно аргоном). Первые лампочки делались с вакуумированной колбами. Однако в вакууме при высоких температурах вольфрам быстро испаряется, делая нить тоньше и затемняя стеклянную колбу осадком. Позже колбу стали заполнять химически нейтральными газами. Вакуумные колбы сейчас используют только для ламп малой мощности.

1 2 3 4

Другие статьи по теме:

- Современная гостиная - это не только центр всей квартиры
- Уличное освещение
- Доводы против внедрения люминесцентных энергосберегающих ламп
- Электрические источники света
- Обустройте свой дом