§ 29. Электрические лампы

Лампа накаливания была изобретена русским инженером А. Н. Лодыгиным (1847-1923).

А. Н. Лодыгин

Александр Николаевич Лодыгин родился в 1847 г. в Тамбовской губ. В 1873 г. изобрел лампу накаливания и в том же году демонстрировал в Петербурге уличное освещение с помощью ламп накаливания. В дальнейшем А. Н. Лодыгин усовершенствовал лампу накаливания. В 1884 г., не получив в царской России материальной поддержки для производства опытов, А. Н. Лодыгин уехал во Францию, оттуда в США, где и умер в 1923 г.

Принцип действия лампы накаливания основан на сильном нагревании проводника (нити накаливания) при прохождении по нему электрического тока. При этом проводник начинает испускать, кроме тепловой, еще и световую энергию. Чтобы нить накаливания не перегорала, ее нужно поместить в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух. Так устроены так называемые пустотные лампы. Первоначально в качестве нити накаливания применялась угольная нить, полученная прокаливанием растительных волокон. Лампы с такой нитью излучали слабый желтоватый свет, потребляя при этом большую мощность. Угольная нить, накаливаясь до температуры 1700°, постепенно распылялась и выгорала, что приводило к сравнительно быстрой порче лампы. Сейчас лампы с угольной нитью вышли из употребления.

Теперь в лампах накаливания вместо угольной нити употребляется нить, приготовленная из тугоплавких металлов осмия или вольфрама (рис. 59). Вольфрамовая нить, накаливаясь в пустотных лампах до 2200°, испускает более яркий свет и потребляет меньшую мощность, чем угольная нить.

Рис. 59. Лампа накаливания: 1 - колба, 2 - вольфрамовая спираль, 3 - электрод, 4 - изоляционная масса, 5 - контакт, 6 - цоколь, 7 - штабик, 6 - крючки

Выгорание,нити накаливания уменьшается, если стеклянную колбу (баллон) лампы наполнить газом, не поддерживающим горения, например азотом или аргоном. Такие лампы получили название газонаполненных. Температура нити при работе такой лампы достигает 2800°.

Наша промышленность выпускает осветительные лампы накаливания на напряжения 36, 110, 127 и 220 в. Для специальных целей лампы изготовляют и на другие напряжения.

Лампы накаливания имеют очень низкий коэффициент полезного действия. В них превращается в световую энергию только около 4-5% всей потребляемой лампой электрической энергии; остальная энергия превращается в тепло.