Чому горить лампочка?

Часи, коли всі електричні лампочки виглядали практично однаково, вже пішли в минуле. Якщо ще років двадцять тому при слові «лампочка» будь-яка людина відразу ж подумки уявляв собі класичну скляну грушу зі спіраллю всередині, то нині стара добра лампочка розжарювання втратила свою колишню популярність, поступившись місцем новим, більш економним і довговічним лампам. Весь сучасний асортимент електричних ламп в залежності від принципу їх дії можна розділити на три великі групи:

лампи розжарювання;
газорозрядні лампи;
світлодіодні лампи.

Чому горить лампочка розжарювання

У лампочках розжарювання світло випромінює провідник, що нагрівається при проходженні по ньому електричного струму. Після замикання електричного кола нитку розжарення розігрівається до 3000 * С і починає випромінювати енергію у видимій частині спектру.

Конструкція лампи розжарювання

Конструкція такої лампочки дуже проста. Лампа складається з:

цоколя;
скляної колби;
електродів;
нитки напруження.

Як матеріал для виготовлення нитки напруження в сучасних лампочках використовують вольфрам - дуже тугоплавкий і відносно недорогий метал. З вольфраму роблять найтоншу дріт, яку для зменшення розміру нитки напруження закручують в спіраль. Іноді цю спіраль для збільшення потужності лампи закручують в спіраль другого рівня. Лампи, в яких встановлена така подвійна спіраль, називають біспіральні.

Вольфрамова спіраль кріпиться всередині колби гачками - власниками, виготовленими з молібдену. Кінці спіралі припаиваются до електродів, які виводяться на цоколь лампи.

Скляна колба герметично запаюється. Перед Запевняю з колби повністю відкачується повітря. Робиться це для того, щоб продовжити термін служби нитки розжарювання, так як в повітряному середовищі вольфрам дуже швидко окислюється, в результаті чого нитка руйнується і лампа перегорає. У лампах малої потужності в колбах створюється вакуум, в більш потужних лампах колби заповнюють інертним газом (в дешевих моделях сумішшю аргону з азотом, в дорогих - ксеноном або криптоном). Про споживаної потужності електричних ламп читайте в нашій статті Скільки споживає лампочка.

На запаяний кінець колби кріпиться оцинкований цоколь з різьбленням, до нього припаиваются висновки електродів, на хвостик цоколя наноситься керамічна ізоляція.

Лампу ввинчивают в патрон, до якого підведено електричний струм. Після того, як електрику буде підключено, ток піде по вольфрамової спіралі, спіраль моментально розігріється і лампочка засвітиться. Частина споживаної енергії лампочка перетворює у видиме людським оком випромінювання, інша, більша частина розсіється у вигляді тепла.

За таким же принципом працюють галогенні лампи. Єдина їх відмінність від звичайних ламп розжарювання полягає в тому, що в інертний газ, що наповнює колбу, додані галогени - фтор, хлор, бром або йод, які частково регенерують нитка розжарення, продовжуючи тим самим термін служби лампи.

Як працюють газорозрядні лампи

Газорозрядні лампи працюють набагато ефективніше, ніж лампи розжарювання. Їх ККД досягає тридцяти, а в деяких моделях навіть сорока відсотків, на відміну від максимальних десяти відсотків, властивих лампам розжарювання.

До числа газорозрядних ламп відносяться всім добре відомі люмінесцентні лампи. Колба люмінесцентної лампи виконана в формі довгої, герметично запаяній скляній трубки, заповненої інертним газом і невеликою кількістю ртуті. У такій лампі світло не нитка розжарення, а тонкий шар порошкоподібного речовини, що світиться - люмінофора, нанесеного на внутрішні стінки скляної трубки. Світіння люмінофора відбувається в результаті безперервних електричних розрядів, що відбуваються в ртутних парах, які наповнюють колбу.

Такі популярні нині енергозберігаючі лампи теж відносяться до числа газорозрядних люмінесцентних ламп, будучи їх компактним поліпшеним варіантом.

Крім енергозберігаючих ламп до цієї великої групи належать неонові лампи, в основному використовуються в світловій рекламі, і натрієві лампи, що застосовуються для вуличного освітлення.

Як працюють світлодіодні лампи

У світлодіодних лампах фотони світла випромінює кристал напівпровідника, укладений в пластикову захисну колбу одночасно служить розсіює лінзою. Це найновіші і найперспективніші лампи. Єдиний їхній недолік на сьогоднішній день - досить висока ціна. Про переваги світлодіодних ламп, і про те як вибрати лампочку написано в статті Як вибрати лампу.