Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?

Лампа накаливания: характеристики и особенности.

Преимущества и недостатки ламп накаливания перед другими искусственными источниками света

Для освещения создана масса различных осветительных приборов. Многие из них изобретены в последние 20 – 30 лет с применением высоких технологий, но обычная лампа накаливания всё равно имеет ряд преимуществ или совокупность характеристик, которые являются более оптимальными при практичном использовании:

  1. Дешевизна при производстве.
  2. Нечувствительность к перепадам напряжения.
  3. Быстрое зажигание.
  4. Отсутствие мерцания. Этот фактор очень актуален при использовании переменного тока частотой 50 гц.
  5. Наличие возможности регулировки яркости источника света.
  6. Постоянный спектр светового излучения, близкий к естественному.
  7. Резкость теней, как при солнечном освещении. Что тоже является привычным для человека.
  8. Возможность эксплуатации в условиях высоких и низких температур.
  9. Возможность производства ламп различной мощности (от нескольких Вт до нескольких кВт) и рассчитанных на различное напряжение (от нескольких Вольт до нескольких кВ).
  10. Несложная утилизация в виду отсутствия токсичных веществ.
  11. Возможность использования любого вида тока с любой полярностью.
  12. Эксплуатация без дополнительных пусковых устройств.
  13. Бесшумность работы.
  14. Не создаёт радиопомех.

Наряду с таким большим перечнем положительных факторов, лампы накаливания обладают и рядом существенных недостатков:

  1. Главный отрицательный фактор – это очень низкий КПД. Он достигает у лампы мощностью 100 Вт лишь 15 %, у прибора 60 Вт этот показатель составляет только 5 %. Одним из способов повышения КПД является повышение температуры накала, но при этом резко уменьшается срок службы вольфрамовой спирали.
  2. Короткий срок службы.
  3. Высокая температура поверхности колбы, которая может достигать у 100-Ваттной лампы 300°С. Это представляет угрозу для жизни и здоровья живых существ, и представляет пожарную опасность.
  4. Чувствительность к встряске и вибрации.
  5. Использование термостойкой арматуры и изоляции токоподводящих проводов.
  6. Высокое энергопотребление (в 5 -10 раз больше номинального) во время запуска.

Конструкционные особенности

Поскольку лампа накаливания считается самым первым источников света, то вполне закономерно, что ее конструкция должна быть достаточной простой. Особенно, если сравнивать с нынешними источниками света, которые ее постепенно вытесняют с рынка.
В лампе накаливания ведущими элементами считаются:

  • колба лампы;
  • тело накала;
  • токовводы.

Конструкция лампы накаливания

На сегодняшний день разработано несколько вариантов ламп накаливания, но такое строение характерно для самых простых и самых первых моделей.
В стандартной лампочке накаливания, кроме вышеописанных элементов имеется предохранитель, который представляет собой звено. Оно состоит из ферроникелевого сплава. Его вваривают в разрыв одного из двух токовводов изделия. Звено размещается в ножке токоввода. Оно нужно для того, чтобы предупредить разрушение стеклянной колбы во время прорыва нити накала. Это связано с тем, что при прорыве вольфрамовой нити создается электрическая дуга. Она может оплавить остатки нити. А ее фрагменты могут повредить колбу из стекла и привести к возникновению возгорания.
Предохранитель же разрушает электрическую дугу. Такое ферроникелевое звено размещается в полости, где давление равняется атмосферному. В данной ситуации дуга гаснет.
Такое строение и принцип работы обеспечили лампе накаливания широкое распространение по миру, но из-за их высокого энергопотребления и непродолжительному сроку службы, она сегодня стали использоваться гораздо реже. Связано это с тем, что появились более современные и эффективные источники света.

Результаты работ Александра Лодыгина

В то время, как на другом конце мира Томас Эдисон проводил свои эксперименты, в России аналогичными изысканиями продолжал заниматься Александр Лодыгин. Он в 90-х годах 19 века изобрел сразу несколько видов лампочек, нити которых были изготовлены из тугоплавких металлов.

Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?

Лампочка Лодыгина

Кроме вольфрама он также предлагал использовать нити накаливания, изготовленные из молибдена, а также скручивать их в форме спирали. Такие свои нити Лодыгин размещал в колбах, из которых откачивался весь воздух. Вследствие таких действий нити предохранялись от кислородного окисления, что делало срок службы изделий значительно продолжительным.
Первый тип коммерческой лампочки, произведенный в Америке, содержала вольфрамовую нить и изготавливалась по патенту Лодыгина.
Также стоит отметить, что Лодыгиным были разработаны газонаполненные лампы, содержащие угольные нити и заполненные азотом.
Таким образом, авторство первой лампочки накаливания, отправленной в серийное производство, принадлежит именно российскому исследователю Александру Лодыгину.

Ламповый картель

Сегодня средняя лампа накаливания работает около 1500 часов, тогда как первоклассные светодиодные лампочки (ценой по 25 $ каждая) излучают свет около 30 000 часов. Независимо от того, имела ли столетняя лампочка секретную формулу работы или нет, она горела в течение 113 лет – то есть около 1 миллиона часов. Так почему же мы не можем создать точно такую же долговечную лампочку?

Такие ламповые компании, как The Shelby Electric Company гордились длительным сроком работы своих изделий, причем настолько, что долговечность их продукции постоянно была в центре внимания их маркетинговых кампаний. Но к середине 1920-х годов способы ведения бизнеса несколько изменились и в них начало преобладать новое правило:

«Продукты, которые не изнашиваются – трагедия для бизнеса». Это направление мысли называется «запланированное устаревание», в рамках которого производители намеренно сокращают период эксплуатации своих товаров, что приводит к их более быстрой замене.

В 1921 году многонациональный производитель лампочек Osram сформировал «Internationale Glühlampen Preisvereinigung» (Международная ассоциацию по формированию цен на лампочки), чтобы регулировать цены и ограничить конкуренцию. General Electric вскоре отреагировал на это, основав в Париже «Международную компанию General Electric». Вместе эти организации торговали патентами и информациях о продажах, чтобы укреплять свои позиции на рынке освещения.

В 1924 году Osram, Philips, General Electric и другие крупные электроэнергетические компании встретились и образовали картель «Феб» под видом общего сотрудничества, якобы направленного на стандартизацию лампочек. Вместо этого они начали заниматься запланированным устареванием. Для достижения последнего компании согласились ограничить продолжительность жизни лампочек на 1000 часов – а это меньше, чем даже длительность работы ламп Эдисона (1200 часов). Любая компания, которая производит лампочку, работающую более 1000 часов, будет оштрафована.

До своего роспуска во время Второй мировой войны, картель якобы в течение двадцати лет останавливал все исследования, направленные на создания лампочек с более длительным сроком использования.

***

Независимо от того, стоит ли до сих пор запланированное устаревание на повестке дня у производителей лампочек, этот вопрос является весьма спорным и о том, что все это происходило (или происходит) на самом деле не существует никаких точных доказательств. В любом случае, производство ламп накаливания постепенно сокращается по всему миру: эта тенденция начала просматриваться в Бразилии и Венесуэле в 2005 году, а многие страны последовали их примеру (Европейский союз, Швейцария и Австралия резко сократили выпуск таких ламп в 2009 году, Аргентина и Россия – в 2012 году, а Соединенные Штаты, Канада, Мексика, Малайзия и Южная Корея – в 2014 году).

Как только появились более эффективные технологии (галогенные, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, магнитные индукционные светильники), старые лампы с нитями накаливания постепенно превращаются в пережиток прошлого. Но свисающая с белого потолка пожарной станции Ливермора № 6 невероятно старая лампочка как никогда актуальна и по-прежнему отказывается выходить из строя.

– По материалам из priceonomics.com –

Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?

Какой улей выбрать начинающему пчеловоду

Выбор лампы накаливания

При покупке лампы следует проверить стекло колбы на наличие посторонних вкраплений, так как только в этом случае обеспечивается его достаточная прочность. При должной практике качество используемого стекла можно проверить легким постукивание по нему фалангой пальца – звук должен быть немного приглушенным, «прочным». На металлическом цоколе не должно быть повреждений – отверстий или вмятин.

Наличие небольшого отверстия на цоколе еще не означает полной неработоспособности лампы, но заставляет задуматься о правильности процессов производства или транспортировки. Нижний контакт цоколя может быть широким – с диаметром около 7 мм, а может – узким 5 мм. Широкий контакт более предпочтителен, так как обеспечивает качественный контакт в патроне даже при небольшом смещении внутренней контактной пластины (язычка).

Однако, большинство современных ламп поставляется именно с узкими нижними контактами, поэтому может сложиться ситуация, когда выбирать не из чего. Колба должна быть надежно закреплена с патроном и не отставать в местах приклеивания. Внешний токопровод (8) может соединяться с цоколем либо обычной пайкой, либо точечной сваркой.

Пайка должна быть небольшой и аккуратной, а при сварке – крепко держаться. Спираль накаливания (3) не должна слишком провисать. Если такое происходит, значит, лампа уже эксплуатировалась и спираль немного растянулась. Очень важным моментом является осмотр качества обжима спирали в местах соединения с ней электродов (4, 5).

При недостаточном обжиме срок службы лампы существенно снижается. У качественных ламп ножка (7) сбоку не имеет отверстий. Указанное рабочее напряжение должны быть выше, чем фактическое. То есть, несмотря на стандарт 220 В., выгоднее выбирать лампы с на 230-240 В. Особо следует отметить, что завышенное свыше 240 В. напряжение резко сокращает срок службы лампы.

Следование вышеприведенным рекомендациям позволит выбрать качественную лампу общего назначения с прозрачной колбой, которая прослужит многие годы.

Лампы накаливания

Спектр солнечного света, к которому адаптировано наше зрение, и спектр лампы накаливания показаны на Рис.2.

 Спектры солнца и лампы накаливания

Рис.2 Спектры солнечного света и лампы накаливания 

     Лампы накаливания (включая галогенные) имеют самый высокий индекс цветопередачи, то есть не искажают цвета освещаемых поверхностей. Спектр этих ламп очень равномерный (не имеет резких провалов и выбросов). Зависимость плотности излучения от длины волны занимает среднее положение между солнечным светом и светом костра. Цветовая температура порядка 2700 К. Лампы накаливания существенно в меньшей степени слепят глаза, чем другие источники света. Но, они имеют низкую энергоэффективность, то есть больше потребляют электроэнергии по сравнению с другими источниками света. Поэтому при проектировании освещения лампы накаливания применяют только для жилых помещений, и в редких специальных случаях в общественных и производственных зданиях.

     Многие думают, что у ламп накаливания световой поток вообще не имеет пульсаций, так как они не раздражают зрение. Это не совсем так.

     В диапазоне мощностей 60 – 100 Вт лампы накаливания, используемые для работы при напряжении 220 — 230 В,  имеют пульсации светового потока в пределах 10 – 15%. Пульсации 40 Ваттных ламп  уже приближаются к 20 %. Чем мощнее лампа, тем меньше ее пульсации. С этой точки зрения лучше использовать одну лампу 100 Вт, чем две по 60 Вт.

     В отличие от других типов источников света (газоразрядных, светодиодных), в лампе накаливания свет излучается нагретой до высокой температуры вольфрамовой спиралью. Спираль имеет большую инерционность, и не успевает в значительной мере остывать в момент изменения полярности переменного тока. Благодаря большой инерционности нагретой спирали форма пульсаций близка к синусоидальной и не имеет скачкообразных изменений светового потока. Следовательно, скорость изменения светового потока минимальна. А для создания зрительного дискомфорта важны не только величина изменения светового потока, но и скорость итого изменения. Это один из факторов, объясняющих, почему до появления первых люминесцентных светильников проблемы пульсаций освещенности никогда не поднимались. Нормы по пульсациям для большинства помещений (см. свод правил СП 52.13330.2011) в первую очередь относятся к люминесцентным лампам.

     Величина пульсаций ламп накаливания гарантирована их конструкцией: нагретая спираль излучает свет с заранее известными характеристиками. Устройство ламп настолько простое, что они имеют очень высокую предсказуемость и повторяемость параметров.

     Лампы накаливания, рассчитанные для электрической сети 36 В (такие сети применяют, например, для освещения строительных площадок), имеют значительно меньшие пульсации. Подобная лампа мощностью 60 Вт имеет пульсации светового потока около 5% за счет более толстой нити спирали, рассчитанной на пропускание через нее значительно большего тока, чем в сети 220 В. Инерционность нити спирали таких ламп существенно выше. На первом этапе электрификации страны использовалось напряжение 127 Вольт. При переходе на систему электрификации с напряжением 220В пульсации ламп накаливания соответственно увеличились.

     Пульсации менее 5 – 10 % часто имеют галогенные лампы (усовершенствованная лампа накаливания), работающие от сети 12 В. Но, только при условии применения качественного блока питания.

     Люминесцентные лампы и светодиоды требуют для своей работы применения специальных устройств управления, часто работающих в импульсном режиме. Из-за этого форма пульсаций может иметь скачкообразное изменение светового потока, что негативно сказывается на качественных параметрах освещения. Параметры пульсаций люминесцентных и светодиодных ламп, предназначенных для прямой замены ламп накаливания (у таких ламп устройство управления размещают внутри лампы), производители, как правило, не указывают, вследствие чего существует большая опасность приобретения ламп низкого качества.

Виды ламп накаливания, область применения и электрические характеристики.

Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?

Выделяют следующие виды данных осветительных приборов.

  1. Лампы общего назначения. Предназначены для общего, местного и декоративного освещения в домах и офисах.
  2. Лампы местного освещения. Подобны предыдущей группе, но с низким напряжением (12, 24, 36 В). Применяются для подсветки рабочих мест, в том числе и на специальных станках.
  3. Декоративные лампы. Изготавливаются со специальными фигурными колбами (в виде свечей, шаров и др.). Применяются для украшения интерьера в квартирах и общественных помещениях.
  4. Иллюминационные лампы. Выпускаются с ярко окрашенными колбами. Имеют малую мощность. Применяются в иллюминационных установках.
  5. Сигнальные лампы. Прибор малой мощности, но долгого срока службы. Используются в светосигнальных устройствах.
  6. Зеркальные лампы. Изготавливаются с колбой специальной формы, покрытой отражающим слоем из алюминия. Применяются для локализации местного освещения в определенную точку.
  7. Транспортные лампы. Предназначены для различных видов транспорта. Выпускаются с высокой механической и вибрационной стойкостью. Имеют специальный цоколь.
  8. Лампы для оптических приборов (измерительных, медицинских и др.).
  9. Прожекторные лампы. Имеют большую мощность (до 10кВт) и световую отдачу.
  10. Специальные лампы. К ним относят:
  • коммутаторные (миниатюрные, маломощные);
  • фотолампы (сейчас практически не используются);
  • проекционные (для кинопроекторов);
  • двухнитевые и лампы-фары для автомобилей, самолетов и железнодорожных светофоров;
  • нагревательные и лампы специального спектра излучения для различной техники (принтеры, сушильные камеры и др.).
Популярные статьи  Как делается мягкая развивающая книжка?

 Номенклатура осветительных приборов определяет их характеристики.

Диапазон мощности составляет от 0,1 Вт до 23 кВт. Для бытовых лампочек интервал значительно уже: от 15 до 150 Вт.
Цветовая температура находится в интервале от 2100 до 3000 К, что весьма близко к естественному солнечному спектру.
Коэффициент полезного действия у ламп накаливания довольно низкий: примерно 5%. Это обусловлено тем, что большая часть электроэнергии расходуется на тепловой нагрев нити накаливания и невидимое глазу инфракрасное излучение.
При работе осветительный прибор не требует дополнительных устройств для ограничения тока. Он подключается напрямую к электрической сети. Это связано со свойствами вольфрама. Он имеет положительный коэффициент температурного расширения. Значит, с ростом температуры увеличивается электрическое удельное сопротивление: стабилизация потребляемой мощности осветительного пробора достигается автоматически.
Световой поток или яркость свечения у лампы накаливания зависит от мощности. Для бытовых приборов он находится в рамках 90−2200 лм. Световая отдача при этом составляет 9−15 лм/Вт.
Индекс цветопередачи Rа 100

Следовательно, цвета предметов не искажаются.
Важной для потребителя характеристикой является размер и тип цоколя лампы. Чаще всего у бытовых осветительных приборов встречается резьбовой цоколь

Он надежен и удобен в эксплуатации. Кроме него выпускают лампы со штифтовым одно- или двухконтактным цоколем. В зависимости от размера в Европе выпускают цоколи Е14, Е27 и Е40. Цифра соответствует диаметру цоколя в миллиметрах. В странах с меньшим напряжением сети (110В) лампы меньше. Цоколи для них имеют размеры Е12, Е17, Е26 и Е39.

Различия между КЛЛ

Колба компактной люминесцентной энергосберегающей лампы бывает:

  • U-образная (2 трубки
    расположены параллельно, разработана для встроенных светильников);
  • с
    тремя или четырьмя трубками – короче U-образной,
    разработана для небольших светильников;
  • в
    виде спирали (закрученной трубки);
  • 2
    трубки на одной плоскости для освещения помещений с большой площадью,
    вставляется в накладные плоские светильники накладного типа;
  • в
    виде кольца с большим потоком света.

Встречаются и более экзотические
конструкции: квадратные, с шестью трубками. Мощность зависит от длины колбы,
варьирующей в пределах 13,6- 151,4 см.

Выпускаются изделия различного цвета, более широкий ассортимент у зарубежных производителей. Например, Philips предлагает КЛЛ с встроенным фотоэлементом для наружного освещения. Лампа включается/выключается в зависимости от уровня естественного освещения.

Цоколь

Существует примерно 20 разновидностей
цоколей для ламп КЛЛ, так как для каждого изделия, отличающегося по мощности,
разрабатывается свой.

Самые распространенные:

  • Е14, Е27 и E40 – для замены лампочки накаливания, из-за отличий в размерах подходят не для всех светильников;
  • G23 – используется с вдвое сложенной трубкой и электромагнитным дросселем, для освещения душевых и ванных, установки в настольные и настенные светильники;
  • 2G7 – с вдвое сложенной трубкой, ПРА электронный (без стартера);
  • G24 – с вчетверо сложенной трубкой, можно использовать в быту и промышленности;
  • G53 – для замены галогенных лампочек, выполнен в виде диска с диаметром 73 мм и толщиной 16-20 мм, встроен отражатель, рассеиватель и электронный ПРА, светильник может быть обычный или с герметичным корпусом;
  • 2D – квадратный, колба изогнута на плоскости, стартер электронный, встроенный, расстояние между контактами 8 мм, используется при устройстве декоративного освещения.

Мощность

Мощность КЛЛ 5-55 Вт, в быту используются изделия на 5-23 Вт. Остальные невозможно вставить вместо лампочек накаливания

Это основной параметр, на который при покупке обращает внимание рядовой потребитель

При выборе можно использовать данные из
таблицы:

Накаливания
(Вт)
КЛЛ
(Вт)
20 5
40 8
60 12
75 15
100 20
150 30
200 40

Самые популярные изделия:

  • G23
    –5-14 Вт;
  • G24
    – 10-36 Вт;
  • G53
    – 6-11 Вт;
  • 2D
    –16, 28 или 36 Вт.

Цветовая температура

Цвет свечения на российской продукции (по
ГОСТ 6825) определить просто:

  • ТБ
    — тепло-белый (2700 — 3300 К);
  • Б
    — белый (3500 К)
  • Е
    — холодно-белой (4200 К);
  • ХБ
    — естественной (5000 К);
  • Д
    – дневной (6500 К) – для рабочих кабинетов;
  • С
    – синий;
  • Г
    – голубой;
  • З
    – зеленый;
  • Ж
    – желтый;
  • К
    – красный.

Зарубежные производители продукцию маркируют каждый по-своему, расшифровка может создать проблемы.

Индекс цветопередачи

У ламп КЛЛ индекс CRI от 60 до 98 Ra.
Даже у одного производителя могут быть изделия с разным значением, чем больше
цифра, тем выше цена.

Характеристики следующие:

  • от
    90 или 1А – очень хороший показатель;
  • 80-89
    или 1А и хорошая 70-79 или 2А — хороший;
  • 60-69
    или 2В и 40-59 или 3 – достаточный;
  • до
    39 или 4 — недостаточный.

Что можно узнать из маркировки на упаковке

ГОСТ 6825 не обязует российских
производителей обозначать на упаковке индекс цветопередачи.

Зарубежные компании RA обозначают сразу
после мощности цифрой:

  • 9-
    если Ra = 90;
  • 8-
    если 80 < Ra < 90;
  • двузначная
    цифра, если Ra = 50 — 70.

Например, на упаковке написано «827», значит Ra=80, цветовая температура 2700 К (как у лампочки накаливания).

Индекс цветопередачи иногда обозначается согласно DIN 5035. Диапазон 20-100 Ra разделен на 6 частей (4 — 1А).

Обязательно обозначается напряжение и частота сети, световой поток (лм или Lum). Хорошие производители указывают минимальный срок службы при соблюдении правил эксплуатации.

История открытия

В создание лампы накаливания в том виде, в котором она известна на сегодняшний день, сделали свой вклад исследователи, как из России, так и из других стран мира.

Александр Лодыгин

До момента, когда изобретатель Александр Лодыгин из России начал трудиться над разработкой ламп накаливания, в ее истории нужно отметить некоторые важные события:

  • в 1809 году известный изобретатель Деларю из Англии создал свою первую лампу накаливания, оснащенную платиновой спиралью;
  • через почти 30 лет в 1938 году уже бельгийский изобретатель Жобар разработал угольную модель лампы накаливания;
  • изобретатель Генрих Гёбель из Германии в 1854 году уже представил первый вариант рабочего источника света.

Лампочка немецкого образца имела обугленную нить из бамбука, которая помещалась в вакуумированный сосуд. В течение пяти последующих лет Генрих Гёбель продолжал свои наработки и в конечном счете пришел к первому опытному варианту рабочей лампочки накаливания.

Первая практичная лампочка

Джозеф Уилсон Суон, знаменитый физик и химик из Англии, в 1860 году явил миру свои первые успехи в области разработки источника света и за свои результаты был вознагражден патентом. Но некоторые трудности, которые возникли с созданием вакуума, показали неэффективную и не долгосрочную работу лампы Суона.
В России, как уже отмечалось выше, исследованиями в области эффективных источников света занимался Александр Лодыгин. В России он смог добиться свечения в стеклянном сосуде угольного стержня, из которого предварительно был откачен воздух. В России история открытия лампочки накаливания началась в 1872 году. Именно в этом году Александру Лодыгины удались его эксперименты с угольным стержнем. Через два года он в России получает патент под номером 1619, который был выдан ему на нитевой вид лампы. Нить он заменил на стержень из угля, находившийся в вакуумной колбе.
Ровно через год В. Ф. Дидрихсон значительно улучшил вид лампы накаливания, созданную в России Лодыгином. Усовершенствование заключалось в замене угольного стержня на несколько волосков.

Популярные статьи  Катер-амфибия своими руками. самодельный аппарат на воздушной подушке

Джозеф Уилсон Суон, который продолжал свои попытки усовершенствовать уже имеющеюся модель источника света, получает патент на лампочки. Здесь в качестве нагревательного элемента выступало угольное волокно. Но здесь оно располагалось уже в разреженной атмосфере из кислорода. Такая атмосфера позволила получить очень яркий свет.

Почему их называют лампами Ильича?

За этим бытовым осветительным прибором на территории нашей страны закрепилось название лампа Ильича. Не каждый светильник достоин такого имени. Лишь голую лампочку на проводе без плафона можно назвать именем Ленина. Дело в том, что одной из первых задач молодой советской власти была электрификация страны. В 1920 году Владимир Ильич Ленин приехал в деревню Кашино на запуск электростанции. Там он побеседовал с крестьянами, сфотографировался с ними и провел митинг. Это, казалось бы, рядовое событие, нашло отражение в советской литературе и кино. А простой светильник, свисающий на проводе с потолка, стали называть лампой Ильича. Позже этот термин приобрел иронический оттенок, как пример проблемы, решенной на скорую руку.

The Shelby Electric Company

Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?

Адольф Шайе

Родившийся в 1867 году Шайе проживал в Париже и имел возможность наблюдать, как растет популярность электрических лампочек. В 11 лет он решил зарабатывать собственные деньги и стал сопровождать своего отца, шведского иммигранта и владельца небольшой компании, производящей лампы накаливания. Шайе увлекся физикой и закончил обучение сразу в двух академиях наук – немецкой и французской. После обучения Шайе занимался проектированием нитей накаливания в крупной немецкой энергетической компании, а в 1896 году переехал в США, где некоторое время работал в General Electric, но затем ему удалось получить 100000$ инвестиций (что в 2014 году эквивалентно сумме $2750000) и открыть фабрику по производству ламп Shelby Electric Company.

Чтобы показать превосходящее качество своей продукции Шайе решил провести публичное испытание. Лампочки разных производителей были размещены рядом и все были подключены к одному источнику питания, напряжение в котором постепенно повышалось. Western Electrician в 1897 году рассказывает, что произошло дальше:

«Лампы различных марок стали сгорать и взрываться, пока лаборатория не осталась освещаться только лампами Шелби, ни одна из которых не пострадала даже при достаточно высоком напряжения во время столь наглядного испытания».

Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?

Патент Шайе

Компания Шелби заявляла, что ее лампочки работают на 30% больше и горят на 20% ярче, чем любые другие лампы в мире. Это способствовало взрывному успеху компании. В 1897 г. журнал Western Electrician сообщил, что компания «получила столько заказов на первое марта , что пришлось работать ночами напролет и резко увеличить размеры завода». К концу года производительность компании выросла в два раза – с 2000 до 4000 ламп в день, а «преимущества использования ламп Шелби были настолько очевидными, что без сомнения не остались незамеченными даже среди наиболее скептически настроенных потребителей».

Выпуск продукции продолжался все следующее десятилетие. За это время появились новые технологии с вольфрамовыми нитями накала и новые производители. Компания Шелби не смогла вовремя модернизировать свое производство и оказалась не в состоянии конкурировать с новыми производителями. В 1914 году они были выкуплены General Electric, а выпуск лампочек Шелби был прекращен.

Конструкция лампы накаливания

В нынешнее время лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет такую конструкцию:

  1. Герметичная стеклянная колба грушевидной формы. Из неё частично выкачан воздух или заменён инертным газом. Это сделано для того, чтобы вольфрамовая нить накала не сгорала.
  2. Внутри колбы находится ножка, к которой прикреплены два электрода и несколько держателей из металла (молибдена), которые подпирают вольфрамовую нить, не давая ей провисать и разрываться под собственным весом во время нагрева.
  3. Узкая часть грушевидной колбы закреплена в металлическом корпусе цоколя, имеющего спиральную резьбу для вкручивания в штепсельный патрон. Резьбовая часть является одним контактом, к нему припаян один электрод.
  4. Второй электрод припаян к контакту на донышке цоколя. Он имеет вокруг себя кольцевую изоляцию от резьбового корпуса.

В зависимости от особенных условий эксплуатации некоторые конструктивные элементы могут отсутствовать (например, цоколь или держатели), быть видоизменёнными (например, цоколь), дополнены другими деталями (дополнительная колба). Но такие части, как нить, колба и электроды являются основными частями.

Александр Лодыгин – изобретатель из России

Его первые лампы представляли собой тонкую угольную палочку, зажатую между объемными стрежнями из меди. Все это находилось в закрытом стеклянном шаре.

Это было еще несовершенное устройство, тем не менее, они начали активно использоваться для освещения зданий и улиц Петербурга.

В 1875 году в товариществе с Коном была выпущена усовершенствованная электрическая лампа. В ней угольки заменялись автоматически, кроме того, они располагались в вакууме. Эта разработка принадлежит электротехнику Василию Федоровичу Дитрихсону.

В 1876 году другой исследователь, Булыгин также внес коррективы. В его разработке уголек выдвигался по мере сгорания.

В конце 70-х годов лампа накаливания, созданная Лодыгиным и запатентованная в России, Франции, Великобритании, Австрии и Бельгии, попала, наконец, и в США. Лейтенант Хотинский отправился к побережью Америки, чтобы принять корабли, построенные для Российского флота. Именно Хотинский посетил лабораторию и показал «лампу Лодыгина» и «свечу Яблочкова» американскому исследователю Томасу Эдисону.

Доподлинно неизвестно, как это повлияло на ход мыслей Эдисона, который и сам в то время работал над созданием искусственного освещения. Как бы то ни было, именно Эдисон довел конструкцию лампы накаливания до качественно нового уровня, а также популяризовал ее, организовав массовое производство. Это помогло значительно снизить стоимость, что позволяло покупать лампу даже беднякам.

Александр Лодыгин также не останавливался в своем рвении усовершенствовать лампу накаливания. После переезда в США, в 1890 году, Лодыгин получил еще один патент – на лампу с металлической нитью из тугоплавких металлов — осьмия, иридия, родия, молибдена и вольфрама. Это был настоящий прорыв в области электротехники. Изобретение имело оглушительный успех, и в 1906 году патерн на него был куплен компанией General Electric. К слову, компания эта принадлежала Томасу Эдисону.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: