Факт №1: среди ламп есть долгожители
Как известно, лампочки накаливания недолговечны. Однако существуют среди них долгожители. Так, в городке Ливермор в Калифорнии на пожарной станции есть обычная лампочка, которая работает беспрерывно (точнее, с небольшими перерывами) уже на протяжении 115 лет. Впервые ее включили летом 1901 года. Лампочка занесена в Книгу Рекордов Гинесса как самая долговечная лампочка . Компания General Electric подтвердила этот факт специально проведенным техническим аудитом.
«Столетняя лампочка» или «лампочка из Ливермора», как прозвали ее в народе, горит непрерывно на малой мощности (4 Bаттa), в глубоком недокале, при очень низком КПД. Первоначально она использовалась для ночного освещения и пару раз меняла место расположения. Последний раз в 1976 году, для чего она выключалась на 22 минуты.
Пожарная станция Ливермор-Пезантон не планирует замену своей знаменитой лампочки. Несмотря на то, что польза от лампочки минимальна, она стала знаменита, сделав таким образом обычный городок Ливермор известным на весь мир. На пожарной станции организованы экскурсии, лампочку посещают множество людей. На нее круглосуточно направлена веб-камера. Для «лампочки Ливермора» создали вебсайт и музей.
Сотый день рождения лампочки отмечался в 2001 году большим мероприятием с барбекю и живой музыкой. Три группы играли музыку пятидесятых и начала ХХ века. Жители городка Ливермор, на который благодаря лампочке внезапно свалилась популярность, решили отмечать дни ее рождения городскими праздниками.
Ливерморская лампочка поучаствовала в фильме про запланированное устаревание и сговор производителей. На заре капитализма инженеры действительно старались проектировать качественные и долговечные предметы потребления, и у них это получалось, пока им этого не запретили хозяева фабрик, заинтересованные в том, чтобы лампочки перегорали чаще и чтобы, соответственно, их можно было больше продавать. Поэтому сейчас таких долгоиграющих лампочек уже нет. Аналогичные современные лампы накаливания работают примерно тысячу часов, и это считается нормой.
Когда же ливерморская лампочка в конце-концов перегорит, то ее не выбросят на свалку. Музей Рипли стоит первым в очереди на останки самой долгоживущей лампочки в истории человечества.
Факт №2: суд над электрической лампочкой
Внедрение научно-технических достижений в повседневную практику нередко сталкивалось с таким противодействием, что поборникам нового приходилось порой использовать форму судебного процесса с обвинителями, защитниками и судьями для доказательства преимуществ новой техники.
Удивительно, но факт, что с помощью судебного процесса пришлось доказывать широкой публике, казалось бы, очевидные преимущества электрического освещения. Для этого в марте 1879 года английский парламент учредил комиссию, которая должна была положить конец кривотолкам и нелепым слухам, распускавшимся противниками электричества - газовыми компаниями. Комиссия обладала значительными полномочиями: она имела право вызывать всех свидетелей, каких сочтёт нужными, и на тех же правах, на которых их вызывает суд. Дознание производилось так же, как судебное следствие. Ответчиком было электричество.
Свидетели давали показания относительно его свойства и действий, стенографисты записывали их. Члены комиссии занимали судейские места. Стол с вещественными доказательствами был заставлен различными электрическими приборами, с которыми тут же проводились опыты. Стены покрывали чертежи и диаграммы.
Доводы свидетелей обвинения были следующими. По мнению художников, электрический свет “холоден и представляет мало экспрессии”. Английские леди находили, что он придает “какую-то мертвенность лица и, кроме того, затрудняет выбор одежды, так как освещенные электрическим светом костюмы кажутся иными, чем при вечернем освещении”. Торговцы Биллинсгсэтского рынка жаловались на то, что “электрический свет придает дурной вид рыбе и просили снять устроенное у них освещение”. Многие жаловались на резь в глазах и мигание света. Свидетели защиты терпеливо разъясняли, что следует смотреть не на фонари, а на освещенные ими предметы, что смотреть прямо на солнце еще больнее, но никто не ставит это в вину солнечному свету. Что мертвенность лица замечается только “при смешении газового света с электрическим”. Что “мигание” дуги в лампах от некачественно изготовленных электродов. И т.д. и т.п.
В приговоре комиссия постановила, что электрический свет вышел из области опытов и проб и ему необходимо предоставить возможность конкуренции с газовым освещением. Комиссия запретила передавать электрическое освещение газовым компаниям, “как некомпетентным в вопросах электротехники”.
Что же касается экономичности, то электротехнике предстояло пройти еще длительный путь - к созданию центральных электрических станций, линий электропередачи и распределительных устройств.
Факт №3: самый мощный источник искусственного света
Самым мощным источником постоянного света является аргонная дуговая лампа высокого давления с потребляемой мощностью 313 кВт и силой света 1,2 млн. кандел, изготовленная фирмой «Вортек индастриз» в Ванкувере (Канада) в марте 1984 г.
Самый мощный прожектор выпускался во время второй мировой войны, в 1939...1945 гг., фирмой «Дженерал электрик». Он был разработан в Научно-исследовательском центре Херста (Лондон, Англия). При потребляемой мощности в 600 кВт он давал яркость дуги в 46"500 кд/см2 и максимальную интенсивность луча 2,7 млн. кандел от параболического зеркала диаметром 3,04 м.
Факт №4: КПД лампы накаливания составляет всего 5%
На заре появления ламп накаливания, до начала их массового производства, было установлено, что при температуре 3400К коэффициент полезного действия лампы 60 Вт максимален - 15%, при этом время горения лампы всего несколько часов. П ри температуре 2700К КПД = 5%, время горения порядка 1000 часов. Поэтому производителям ламп накаливания необходимо было выбрать между КПД и временем горения лампы. И сейчас общепринятым стандартом лампы накаливания считается температура 2700К при КПД 5% и временем горения около 1000 часов. Это значит, что всего 5% от всей потребляемой электрической энергии лампа преобразует в энергию света. А остальные 95% - в тепловую энергию! По сути, лампа накаливания - это скорее тепловой прибор, чем источник света.
Факт №5: яркость лампы накаливания сильно зависит от напряжения в сети
Раньше в России в основном использовался стандарт сетевого напряжения 220 вольт. С 2005 года по ГОСТу в сети должно быть напряжение 230 В ±10%, то есть от 207 до 253 вольт. Старый стандарт 220 В попадает в этот диапазон, поэтому фактически со старым оборудованием никто ничего не делал - в большинстве розеток нашей страны как было 220, так и осталось.
Был измерен световой поток обычной лампочки накаливания при разных напряжениях, задавая их с помощью ЛАТРа. Для эксперимента использовалась матовая лампа 230V 60W Osram CLAS A FR60 230V E27 , на упаковке которой указано значение светового потока 710 Лм.
Ниже представлен график полученных измерений светового потока 60-ваттной лампы на разных напряжениях:
Как следует из полученных данных, при изменении номинального напряжения 230 V на 10% в обе стороны, световой поток данной лампы изменяется более чем на 30%! При минимально допустимом напряжении по ГОСТу 207 V световой поток уже соответствует 40-ватной лампе. И даже при нормальном напряжении 230 V лампа не выдаёт световой поток, заявленный в характеристиках. Напомним, что это лампа OSRAM (Германия). Что уж говорить про наши отечественные лампочки...
Стоит отметить, что светодиодные лампы такой зависимостью не страдают. Они дают постоянный световой поток при изменении напряжения питания в очень большом диапазоне. Весь секрет в том, что в конструкцию светодиодных ламп входит миниатюрный драйвер питания, который и является стабилизирующим элементом.
Факт №6: зажечь 60-ватную лампу без проводов можно на расстоянии в несколько метров от источника
Чтобы передать 60 ватт электричества на расстояние более двух метров (при бытовом напряжении 220 В) приходится использовать медные магнитные устройства 60 сантиметров в диаметре. Уменьшение их габаритов позволительно лишь с использованием более дорогостоящих проводящих материалов. Именно такой опыт совсем недавно провел процессорный гигант Intel.
Используя явление магнитного резонанса, эффект Зеемана и специальные улавливающие антенны (все "новшества" были придуманы еще в XIX веке), доцент кафедры физики Массачусетского Технологического Университета Марин Солячич совместно со своими коллегами и студентами СМОГ ЗАЖЕЧЬ 60-ВАТТНУЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, НАХОДЯСЬ В НЕСКОЛЬКИХ МЕТРАХ ОТ ИСТОЧНИКА (такая технология передачи энергии получила название WiTricity). К источнику и приемнику "прикрутили" настроенные на одну и ту же частоту медные катушки. Одна из них (источник) подключалась к розетке, а другая улавливала энергию, даже когда между устройствами находилось тонкое бумажное ограждение. Частота резонирования катушек составляет всего 10 МГц.
Факт №7: лампа, горящая под ЛЭП
В подмосковном городе Красногорске есть участок высоковольтной 500-киловольтной линии электропередач, где очень сильно провисают провода. Настолько сильно, что под ними попросту страшно ходить: расстояние до них от земли составляет всего около 5 метров. При езде на велосипеде от руля сильно бьет током, а пройтись в дождь с зонтиком в тех местах решится только сумасшедший. Причем, провода расположены не на пустыре, а прямо в жилой зоне. Рядом дома и больница.
Но речь здесь не о санитарных нормах, а о физике. Дело в том, что ЛЭП создает довольно сильное электрическое поле, которое в комбинации с низковисящими проводами может дать интересный эффект: люминесцентная лампа горит без всяких проводов и других ухищрений под линией электропередач. Лампа самая обыкновенная, точно такие же используются для освещения в офисах. Лампа горит не только на земле, но и просто в воздухе, а также в руках.
Почему светится лампа? Из-за напряжения на ее концах, которое в свою очередь возникает из-за электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП. Электростатический потенциал на проводах очень высок, а потенциал на земле, как известно, нулевой. Иными словами, между проводами и землей существует разность потенциалов, или напряжение. И на концах лампы тоже существует разница потенциалов, потому что один из концов стоящей вертикально лампы всегда ближе к проводам, а второй дальше от них либо находится на земле.
Но эта разность потенциалов все же достаточно мала, чтобы дать ток такой силы, который представлял бы опасность для человека. А раз ток такой слабый, то и лампу он зажечь не должен. Кроме того, люминесцентные лампы устроены не так-то просто: внутри расположены специальные стартеры, которые зажигают ее особым способом. Почему же лампа горит?
Потому что такие лампы в принципе горят по другим причинам. Вместо раскаленной вольфрамовой дуги внутри стеклянной трубки имеются пары ртути, которые создают ультрафиолетовое излучение (преобразовываемое в видимый свет белым люминофором на стекле) за счет напряжения, но не на концах лампы, а на протяжении всей ее длины, то есть и на контактах, и на самой ртути. Поле под линией электропередач создает разность потенциалов на парах ртути внутри лампы, заставляя их светиться. Поэтому для свечения не нужен стартер, поэтому под ЛЭП не светятся обычные лампы накаливания и поэтому человека не убивает ударом тока. Просто в основу наблюдаемого эффекта положена несколько иная природа.
Лампа светится очень сильно, если воткнуть ее в землю, немного слабее, если держать ее вертикально в руках и еще слабее, если держать ее горизонтально. Причина в разном напряжении на лампе: воткнутый в землю конец дает моментальный путь для стекания тока, а вертикальное положение создает большую разницу потенциалов за счет разного расстояния от концов лампы до проводов.
До изобретения электрического источника света люди освещали помещения восковыми свечами, масляными лампами, керосиновыми светильниками. Представляем интересные факты о лампе накаливания.
История создания
Созданием лампочек занимались по отдельности два изобретателя - Александр Лодыгин, уроженец России, и Томас Эдисон из США. Оба ученых сделали большой прорыв и вклад в электротехнике.
В 1872 году Лодыгин поместил угольный стержень в стеклянный сосуд из которого предварительно откачал воздух. В 1874 изобретатель получил патент на свою угольную лампу. Позже Лодыгин предложил провести замену угольного стержня на вольфрамовый. Нить из этого материала до сих пор используется в современных лампах.
Томас Эдисон очень долго работал над тем, чтобы создать лампу, которую можно будет использовать долго, и в 1878 году у него это получилось. В первой его лампочке была использована обугленная стружка, полученная из японского бамбука. Также изобретатель создал цоколь и патрон, использованные в лампочке.
В производстве вольфрамовую нить в лампочках начали повсеместно использовать в начале 20 века - в 1909 году. И уже через несколько лет лампочки начали заполнять газами - азотом, криптоном или аргоном, а нить приобрела современный вид - спиральный.
Современная лампа накаливания
В современных лампочках в основном используют вольфрамовую нить в качестве тела накала. Электрический ток проходит через нить, она нагревается до 2500 о С и излучает свет, очень близкий к дневному.
Защиту от воздействия атмосферного воздуха осуществляет стеклянная колба. Основание изготовляется из свинцового стекла, а колба - из известкового. На данный момент большая часть ламп заполняется инертными газами, исключение - маломощные лампочки (25 Вват), с которых выкачивают воздух (вакуумные).
Один из частей лампы - цоколь - является неким проводником между сетью и лампочкой. Благодаря ему лампа крепится в патроне. Внешние элементы патрона - это контакты, а внутренние - электроды (токовые вводы).
Колба разных ламп имеет различную форму: грушевидную, овоидную, рефлекторную, в форме свечи. Также лампы накаливания различаются по мощности и по применению.
Некоторые физические особенности
Сама же лампа накаливание больше является не источником света, а источником тепла. Коэффициент полезного действия лампы составляет всего 5 процентов, остальные 95 уходят на тепловой эффект. Жизнь лампы при этом около тысячи часов.
До изменения в ГОСТ до 2005 года в Российской Федерации использовали стандарт напряжения в сети 220 В. С 2005 сетевое напряжение стало 230 с пределом погрешности в 10 процентов, т.е. нормой напряжения в сетях является от 207 В до 253 В. Одна из важных характеристик ламп накаливание - это световой поток. В отличие от светодиодных ламп, лампы накаливания очень зависят от напряжения в сети.
В ходе эксперимента с германской лампочкой Osram, значение светового потока которой равен 710 Лм при параметрах 230 В и 60 Вт, была выяснено, что зависимость светового потока от напряжения была колоссальная! Измерения при напряжении 207 В показали 416 Лм, а при 253 В- 890 Лм. Так же эксперимент показал не только большой разброс, но и то, что лампа не попадает и в свои характеристики: при 230 В световой поток был меньше, и составлял 628 Лм, и только при 237 В он достиг своему заявленному числу - 710 Лм.
Самая старая лампа
В американском городе Ливермор, что в Калифорнии, находится самая старая лампочка, которой 118 лет. Включили ее в далеком 1901 году на пожарной станции и она работает фактически беспрерывно. Эта лампочка была занесена в Книгу Рекордов Гинеса, как самая долговечная. Изготовлена была в конце 90-х годов 19 столетия.
Сама она - маломощная, мощностью 4 ватта, имеет очень маленький КПД и очень бледная (имеет глубокий недокал). Лампочку все же пару раз выключали - из-за ее «переездов» на другую улицу (1901, 1903 и 1976 гг.), реконструкции здания (1937 г.) и перебоев в электроснабжении (30-70-е года ХХ века). После последнего переезда в 1976 году лампа ни разу не гасла.
Лампочка приобрела известность не только себе, но и своему городу - тысячи людей приезжают на экскурсию, чтобы посмотреть на долгожительницу. В 2001 году в честь столетия лампы проводились торжества. Когда лампочка погаснет, не выбросят, а отдадут в музей.
С 2014 года в России планируют прекратить производство лампочек накаливания и планомерно заменить их на более современные аналоги. Однако в свое время лампочка накаливания сделала настоящий прорыв, и за считанные годы после своего изобретения завоевала весь мир. История лампочек накаливания длится уже более двух веков, и за это время она успела обрасти легендами и забавными фактами. Сегодня же мы приглашаем вас в удивительный мир света, чтобы узнать то, чего вы никогда не слышали о лампочках.
Даже само изобретение лампочки - это тема для долгих споров. Конечно, большинство людей знают, что лампочку в 70-х годах XIX столетия запатентовал Томас Эдисон, а некоторые даже слышали о российском инженере Лодыгине, который получил патент на изобретение этого источника теплого света на пару лет раньше. Однако научно доказано, что первая лампочка появилась в лаборатории британца Деларю еще в 1809 году, то есть на 65 лет раньше, чем та, что после была запатентована Эдисоном. Лампочка Деларю содержала платиновую спираль (в современных лампах накаливания используют вольфрам).
После 1809 года отличился один бельгийский ученый - Жобар - который в 1838 году создан угольную лампочку накаливания. Но и это изобретение не получило активного распространения, а имя изобретателя сегодня известно единицам. В 1854 году своя лампочка появилась в Германии. Ее изобретатель - Гебель - был часовщиком, а для лампы накаливания использовал бамбуковую нить. Пятью годами позже он же сконструировал прообраз первой лампы.
В общем, Томас Эдисон зря приписывал себе изобретение лампочки, так как до него об этом чудесном осветительном приборе знали уже и в Британии, и в Бельгии, и в Германии. Однако Эдисон первый предложил цоколь, патрон и выключатель, так что слава изобретателя досталась ему не зря. Кстати, Эдисон вообще обожал свои изобретения и трепетно относился к каждому из них. Известно, что за годы своей творческой активности он запатентовал на родине 1093 изобретения, а за границей - еще около трех тысяч. Таким продуктивным на патенты не был ни один ученый в истории человечества. Хотя, как известно историкам, в детстве Эдисон знаниями не блистал. Его первый школьный учитель даже назвал будущего изобретателя «безмозглым тупицей», после чего мальчика перевели на домашнее обучение.
А пока лампы накаливания еще не вошли в нашу повседневную жизнь, люди предпочитали поспать подольше. Так, среднестатистический житель Европы с XIX веке спал по 10 часов в сутки. После изобретения лампочек сон стал короче, а после того, как в обиход вошли персональные компьютеры и Интернет, люди спят еще меньше.
В СССР лампочки ворвались во времена повсеместной электрификации. В 1920 году Ленин посетил деревню Кашино по случаю открытия новой электростанции, и после этого года в обиход советских граждан вошло понятие «лампочка Ильича». Под этим словосочетанием подразумевается самый простой осветительный прибор - лампочка без плафона, свисающая с потолка на длинном шнуре.
Но сколь бы сложной ни была история появления лампочек, сейчас они постепенно уходят в небытие. Главная проблема ламп в том, что они не светят, а греют. Да, в действительности только от 5 до 15% энергии расходуется на освещение - все остальное тратится бесполезно. Вторая проблема ламп накаливания - их недолговечность. В среднем они работают около 1000 часов, а после 750 отработанных часов начинают терять свою светосилу. Но так ли это на самом деле?
Дело в том, что время от времени всплывают сведения о том, что в мире существуют «вечные» лампочки, которые не перегорают долгие годы и даже десятилетия. Самый яркий пример - лампочка ручной работы из Калифорнии, которая освещает пожарную часть в городе Ливермор. Этот экземпляр известен как «Столетняя лампочка», так как с 1901 года она беспрерывно светит, и все еще не перегорела.
В связи с историями о вечных лампочках существует теория о «мировом заговоре» производителей ламп. Согласно этой теории, лампочки специально проектируются так, чтобы срок их службы не превышал заветные 1000 часов. Ведь если бы лампочка могла светить дольше, то ее бы покупали раз на сто лет, а значит, промышленники, которые работают в этой сфере, просто-напросто бы обанкротились. Об этом заговоре, в частности, пишет француз Жак Бержье в своей книге «Промышленный шпионаж», однако и до, и после писателя слухи о вечных лампочках бесконечно летали по миру.
Угадайте, сколько времени способна проработать лампа накаливания?
Общеизвестно, что лампы накаливания довольно быстро перегорают. Но, как оказалось, существует по крайней мере одна такая лампа, которая уже проработала более 100 (точнее, 115) лет. Она находится в г. Ливермор (США, Калифорния) на станции местной противопожарной службы. Именно там эта лампочка-долгожительница была включена летом 1901 г. и с тех пор работает практически непрерывно. Сейчас она загнесена в Книгу Гиннеса в качестве самой долговечной лампы накаливания. Перед этим специалисты из «General Electric» провели специальный технический аудит, который подтвердил, что это именно та лампочка, которая была включена 115 лет назад.
Столь высокой долговечности «столетней», или как её ещё прозвали, «Ливерморской» лампы способствует режим её работы: она горит практически непрерывно, количество включений/выключений минимально (за 100 лет её выключали всего несколько раз) на сниженной мощности (4 Вт), при очень сильном «недокале», и соответственно с крайне низким КПД. Эта лампа используется для ночного (дежурного) освещения. За время службы её несколько раз переподключали на новые места. Самое позднее такое переподключение произвели в 1976 г. Тогда «Ливерморскую» лампу выключили на 22 минуты.
Неизвестно, сколько эта столетняя лампа ещё проработает, но после того, как она все же перегорит, Ливерморская лампа будет помещена в музей Рипли.
Современные источники света
Программы по энергосбережению предполагают замену светильников с традиционными источниками света, каким является Ливерморская лампа, на светодиодные, и светодиодные панели оптимально подходят для решения таких задач в сфере внутреннего освещения. Светодиодные панели (LED панели) применяются для освещения бытовых, административно-офисных, торговых, развлекательных и производственных помещений. Стоит сказать, что лед панели применяют в настоящее время в большей степени для торгово-офисных зданий, но они прекрасно вписываются в современный интерьер жилых помещений. Кроме того, светодиодные панели купить в Украине достаточно легко, для этого всего на всего надо зайти в интернет-магазин "Сила света".
Суд над электричеством
На заре электрификации преимущество электрического освещения не было столь очевидным, как нам кажется сейчас, с высоты почти полуторавекового опыта. К тому же в дело вмешались экономические интересы. Массовая замена газовых осветительных приборов на электрические грозило серьезными убытками (и даже разорением) английским газовым компаниям, которые развязали против электрического освещения настоящую информационную войну.
В 1879 году Британским парламентом было принято решение об учреждении специальной комиссии, которая должна была разобраться с огромным потоком правдивой и ложной информации и вынести вердикт относительно перспектив развития осветительной индустрии с использование электричества. Этой комиссии были даны самые серьезные полномочия. Явка свидетеля, вызванного на заседание данной комиссии, как и дача им правдивых показания были также обязательны, как если бы речь шла о вызове в суд. Работа самой комиссии также была построена по образцу суда. Вот только ответчик был крайне необычный – природное явление, известное под общим названием «электричества».
Члены комиссии заседали на судейских местах, свидетели «обвинения» и «защиты» давали свои показания и отвечали на вопросы, причем весь ход заседаний тщательно стенографировался. В качестве вещественных доказательств было предъявлено изрядное количество разных электроприборов, работа которых демонстрировалась здесь же. Так же комиссии было представлено к рассмотрению множество чертежей, графиков, диаграмм и т.д.
Аргументы свидетелей «обвинения», то есть противников электрического освещения сводились в основном к тому, что электрических свет «холоден, бесчувственен и мертв» (так заявил один художник), «он искажает цвета, поэтому при нем трудно подбирать одежду, а кроме того при электрическом освещении лицо кажется бледнее, чем на самом деле» (мнение одной леди). Торговцы с недавно электрифицированного, Биллингсэтского рынка утверждали, что при электрическом освещении рыба теряет товарный вид и у них падают продажи. Кроме того, практически все противники электрификации жаловались на раздражающее мигание осветительных электроприборов и вызываемое ими ощущение рези в глазах.
Сторонники электрификации, они же, «свидетели защиты электричества» объясняли, что, смотреть включенные лампы разглядывать не следует, как никто не смотрит прямо на солнце в погожий день. Эффект «мигания» объяснялся техническим браком, качественно изготовленные электрические фонари светили ровно (и это было продемонстрировано). Что же касается искажение цветовосприятия, то традиционные на тот период свечи и газовые фонари искажали цвета ещё сильнее, а так ненавидимый дамами эффект «бледной мертвенности» кожи лица наблюдался только, если помещение (пространство) освещалось газовым и электрическим фонарем одновременно.
Комиссия заседала долго, но затем вынесла окончательный вердикт. Было решено, что имеющиеся знания о закономерностях электричества и развитие электротехники достигло уровня достаточного для массового производства и внедрения электроприборов. Электрическому освещению была предоставлена возможность конкурировать с газовым и другими традиционными его видами (свечным, керосиновым и т.д.) Специальным пунктом постановления было запрещено привлекать газовые компании к организации электрического освещения, поскольку они «абсолютно некомпетентны в области электротехнике».
Рекордсмены мощности
Абсолютное первенство по мощности непрерывно излучаемого света удерживает дуговая лампа, наполненная под давлением инертным газом – аргоном. Она потребляет 313 кВт электроэнергии и излучает световой поток силой 1,2 мегаканделл. Эту лампу изготовила в 1984 г. Канадская компаниия «Вортек индастриз».
Из серийной продукции наиболее мощным осветительным прибором в истории был прожектор, который производился в военных целях с 1939 по 1945 гг компанией «Дженерал электрик». Конструкция его разрабатывалась в НИЦ Херста (Великобритания, Лондон). Этот прожектор потреблял 600 кВт электроэнергии. Яркость его дуги достигала 46,500 кд/кв. см. Отражатель параболической формы имел диаметр 3,04 м. В результате создавался луч света, интенсивностью 2,7 мегакандел.
Долговечность против эффективности
Когда лампы накаливания только были изобретены, с ними проводилось множество экспериментов и исследований. Именно в этот период удалось установить, что максимально возможный КПД (здесь: процентное отношение энергии испускаемого света видимого спектра к потребляемой электроэнергии) составляет 15% и достигается при температуре нити накаливания 3400К. Однако ресурс таких ламп составлял всего несколько часов, и все попытки его увеличить не увенчались успехом. Однако, если нить разогревается «всего» до 2700К, рабочий ресурс лампы составляет примерно 1000 часов. Правда, её КПД при этом снижается до 5%.
Именно такие лампы и производились массово на протяжении более 100 лет. Используются они и сейчас. Только 5% от потребляемой электроэнергии преобразуется в световое излучение. Остальные 25% энергии выделяются в виде тепла. Так, что лампы накаливания корректнее называть не «осветительным», а «отопительным» устройством.
Зависимость яркости горения лампы от величины напряжения
Прежде на территории РФ стандартным напряжением для бытовых сетей было 220 V. Но в 2005 г. был принят новый ГОСТ и теперь стандартным считается напряжение в 230V. Причем допустимым считается 10%-е отклонение от номинального значения в любую сторону. То есть в конкретной бытовой розетки и конкретный момент времени напряжение может составлять от 207 до 253V, и это будет считаться нормальным. Прежний стандартный номинал в 220V входит в данный диапазон, поэтому массовой замены электрооборудования не потребовалось.
Был проведен эксперимент по измерению светового потока, испускаемого лампой накаливания при различных значениях напряжения, которые задавались посредством ЛАТРа. Для проведения опыта взяли матовую лампу 230V 60W Osram CLAS A FR60 230V E27. Согласно информации на упаковке, она обеспечивает интенсивность потока света в 710Лм. Результаты измерений реальной светимости, при различных величинах напряжения, возможных в сети (207 – 253V) оказались весьма примечательны.
При отклонении реального напряжения от номинала на 10% (напоминаем, такое отклонение считается допустимым) в любую из сторон, яркость свечения этой лампы менялась, минимум, на 30%. Так при самом низком из допустимых значений напряжения в 207V, эта, номинально 60-и ватная лампа светила как 40-а ватная. Правда и при напряжении строго соответствующем номиналу в 230V, лампа не развивала интенсивности потока света в 710 Лм., которые были заявлены в её параметрах. И это все же лампа от мирового лидера данной отрасли, "OSRAM". Есть основания считать, что с лампами других производителей, в том числе и отечественных, дело обстоит ещё печальнее.
Отметим, что современные лампы на светодиодах подобной зависимости от напряжения в сети не подвержены. Даже при очень серьезных перепадах напряжения (в том числе и считающихся «аварийными») светодиодные лампы продолжают светить одинаково. Устройство таких ламп обязательно предполагает наличие драйвера питания, как раз и выполняющего функции «стабилизатора».
Доклад история лампы накаливания 7 класс кратко расскажет о том, когда изобрели лампу накаливания и кто является автором данного изобретения.
«История лампы накаливания» доклад
Лампа накаливания история изобретения начинается в 1809 году. В то время некий англичанин по имени Деларю создает первую в мире лампу накаливания, в основе которой была платиновая спираль. Ею пользовались вплоть до 1854 года, когда немецкий исследователь Генрих Гебель совершил подобное изобретение. Правда его лампа, в отличие от лампы Деларю, которая была далека от современного аналога, была более совершенной. В задумке Гебеля она предстала как вакуумный сосуд с обугленной бамбуковой нитью внутри. Следующие 5 лет ученый продолжает работы усовершенствованию лампы.
В 1874 году изобретателем новой лампы стал Александр Лодыгин, который создал нитевую лампу и даже получил патент на нее. Его нитевая лампа представляла собой вакуумный сосуд, где роль накалывающей нити играл угольный стержень.
Подобное изобретение вновь было совершено в 1878 году британским ученым Джозефом Вильсоном Сваном. Лампа британца представляла собой сосуд с угольным филаментом. Благодаря ему изобретение от других отличалось ярким освещением. В это же время американский исследователь Томас Эдисон проводил подобные исследования в этой области. В процессе он научился создавать лампы накаливания из разных материалов. В 1879 году методом проб и ошибок американец изобрел лампу с платиновой нитью накаливания внутри. Через год Томас Эдисон посчитал, что его изобретение не столь удачно и остановил свой выбор на сосуде, в основе которого угольное волокно. Это была первая лампа в мире, которая могла работать целых 40 минут не гаснув. Именно благодаря американскому ученому мы обязаны появлению ламп накаливания в том виде, в котором они сегодня освещают наши дома, а также патрону, цоколю и выключателю.
С появлением лампочки Эдисона русский ученый Лодыгин несколькими годами позже изобрел несколько видов ламп, в основе которых были металлические нити накаливания. Самое яркое его изобретение – это лампа с вольфрамовой нитью. Патент на нее ученый продал известной компании «Дженерал Електрик». Однако высокая себестоимость продукта привела к тому, что его практически не выпускали.
Последний изобретатель, внесший вклад в развитие производства ламп, это ИрвингЛенгмюр. Благодаря его усилиям лампа накаливания приобрела современный вид. За основу ученый взял вакуумную колбу, наполнил ее инертным газом и снабдил улучшенной вольфрамовой нитью. Так срок ее действия значительно увеличился и новые лампы стали доступны каждому человеку в виду надежности и дешевизны.
Надеемся, что «История лампы накаливания» краткое сообщение помогло Вам подготовиться к занятию. А краткое сообщение на тему «История лампы накаливания» Вы можете сократить на свое усмотрение.