В 1890 году Александр Лодыгин впервые представил несколько лампочек с телом накаливания из тугоплавкого металла вольфрама. Его лампочка и является прообразом всех современных лампочек накаливания. Сегодня конструктивное многообразие лампочек накаливания стремится к бесконечности.

Но все лампочки накаливания объединяет принцип работы – нагрев нити (тела) накаливания до температуры от 2700°К до 3000°К, в результате протекания через нее электрического тока.

Конструкция ламп накаливания

Главным элементом любой лампы накаливания является нить накаливания, которая обычно изготавливается из тонкой, проволочки, реже ленточки, из вольфрама. Для того, чтобы нить была компактной, ее свивают в спираль, а свитую нить в спираль свивают еще раз, получается биспираль. Благодаря такой конструкции, при большой длине вольфрамовой проволочки, нить накала лампочки получается компактной.

Для долговечности спираль накала помещают в колбу, из которой откачан воздух. Иначе вольфрам быстро в воздухе окислится и перегорит. Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) колбы лампочек большой мощности заполняют смесью газов азота с инертны аргоном. Если требуется высокая надежность, то колбу заполняют чистым инертным газом - аргоном, криптоном или ксеноном под давлением, например галогенные лампочки и для автомобильных фар заполняют парами галогенов брома или йода. Но стоимость таких лампочек в несколько раз выше.

Для подвода электрического тока и фиксации нити накала в центре колбы служат токовводы, в которых с одной стороны обжата или приварена точечной сваркой нить накала, а другие их концы соединены пайкой или точечной сваркой с цоколем.

На резьбы цоколей для ламп распространяется ГОСТ Р МЭК 60238-99, согласно которого цоколи для сети 220 В выпускаются трех типов. Е27 – наиболее распространен. Е14 – в быту именуемый миньон (обычно такие лампочки устанавливают для подсветки в холодильниках, СВЧ печах). Е40 – для ламп уличных светильников. Число после буквы обозначает внешней диаметр резьбы цоколя. Автомобильные лампочки для фар Н4 производятся в основном с цоколем по британскому стандарту (цоколь лампочки для фары на фото по центру).

На капсульные галогенные лампы накаливания цоколь не устанавливается, питающее напряжение подается непосредственно на токовводы, выполненные в виде двух штырей. Иногда концы штырей имеют цилиндрическое утолщение, позволяющее более надежно фиксировать лампочку в светильнике и обеспечить лучший контакт с контактами патрона. Чтобы извлечь лампочку из патрона такой конструкции, нужно ее провернуть на несколько градусов против часовой стрелки. Цилиндры выйдут из зацепления и лампочка освободится.

Лампочка накаливания "Ильича"

Хотя традиционные лампочки накаливания начинают вытеснять энергосберегающие и светодиодные источники света, но из за высокой цены последних, в России лампочек "Ильича" в эксплуатации в настоящее время подавляющее большинство.

Принцип действия лампочки прост, через вольфрамовую нить проходит электрический ток. Так как удельное сопротивление нити накала в сотни раз больше, чем токоподводящих проводников, то она разогревается до температуры более 2000° и излучает тепловую и световую энергию. К сожалению, на долю светового излучения приходится в лучшем случае 4% от потребляемой мощности. Точнее было бы называть лампочку нагревательным элементом, чем источником света. Низкий КПД и является главным недостатком лампочек "Ильича".

В России по закону «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», с июля 2011 года запрещено производство и реализация ламп накаливания мощностью 100 ватт и более, а с 2013 года ламп накаливания мощностью 75 ватт и более, с 2014 - 25 ватт. В Еврозоне подобный закон введен еще раньше. От себя замечу, что закон в части ограничения применения лампочек накаливания, является не до конца продуманным на перспективу и в настоящее время больше приносит убытков и вреда человечеству, чем экономии. Каждая люминесцентная энергосберегающая лампочки содержат до 5 миллиграммов ртути в парообразном состоянии. Экологически безопасной системы по утилизации таких ламп не только в России, но и в других странах практически нет. Миллиарды вышедших из строя лампочек бесконтрольно разбрасываются по просторам земли во всех странах мира. Разбитых потребителями лампочек в своем жилье тоже не мало. В «Санитарно-эпидемиологических требованиях к жилым зданиям и помещениям» (СанПиН 2.1.2.1002-00) содержание паров ртути в жилом помещении не должно превышать 0,3 мг на 1 м 3 . Таким образом, одна разбитая лампочка сделает опасным для здоровья человека помещение, если его объем меньше 15 м 3 . Полагаю, не далек тот день, когда запрещающие выпуск мощных лампочек накаливания закон будет пересмотрен в части переноса сроков, так как общество еще не готово к его эффективной реализации в части экологии. Основными потребителем электроэнергии в современных домах и квартирах являются бытовые приборы, на долю освещения приходится не более 5% от общего потребления, по этому, даже если снизить эту цифру до 1%, то экономия будет малозаметна, а с учетом стоимость современных источников света, то вероятнее всего убыточной. Так что, с моей точки зрения, закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» в части освещения скорее является данью моде, а не реально ведущий к экономическому эффекту.

Средний срок службы лампочки составляет 1000 часов, и это число определено не физическими возможностями вольфрамовой нити, а монополистами, производителями лампочек. Для ограничения срока службы на вольфрамовой проволоке специально делаются надсечки, которые в разы сокращают срок службы лампочки. В этом легко убедиться, посмотрев на нить через микроскоп. Если нить делать гладкой, то срок службы может составить несколько тысяч часов.

Конечно лампочка "Ильича", благодаря появлению светодиодных источников света, доживает свой век и в недалеком будущем станет историей. К основным недостаткам ламп накаливания относятся низкий КПД, значительное выделение тепла, что предъявляет дополнительные требования к термостойкости арматуры светильников, большая зависимость светового потока и срока службы от величины питающего напряжения (при превышении напряжения на 10%, срок службы уменьшается на 95%), хрупкость. Хотя спектр излучения ламп накаливания и отличается от солнечного, но человеческий глаз к такому свету адаптировался, так как желто-красной спектр излучения имеет свеча, огонь костра с которыми человек прожил тысячи лет.

Галогенная лампа от лампы накаливания отличается тем, что имеет меньшие габаритные размеры, более высокий КПД и в несколько раз больший срок службы. Практически это та же лампочка "Ильича", но улучшена с учетом последних достижений науки и техники. Колба галогенной лампочки сделана из кварцевого стекла и заполнена под давлением парами галогенов брома или йода, благодаря чему срок службы галогенных лампочек доведен до 4000 часов, а температура накала спирали достигает 3000°К.

В галогенной лампочке вольфрамовая нить тоже при нагреве испаряется, но в отличие от простой лампочки накаливания, облачко из вольфрама благодаря вступлению в химическую реакцию с галогенами при высокой температуре, возвращается опять на нить накала. Благодаря такому процессу, появилась возможность изготавливать миниатюрные лампочки большой мощности, повысить КПД до 15% и увеличить срок эксплуатации до 4000 часов, а с применением ограничителей броска тока при включении галогенной лампочки (сопротивление нити накала в холодном состоянии в десять раз меньше, чем в нагретом) до 12000 часов. Спектр излучения галогенных лампочек более естественный, чем простых лампочек накаливания и они являются идеальным искусственным источником света для выполнения работ, связанных с цветом, например для художников. Так как колба лампочки сделана из кварцевого стекла, то она при свечении излучает ультрафиолетовые лучи, что позволяет под ней даже загорать.

Галогенные лампы в автомобиле

Галогенным лампочкам для автомобильных фар Н4 в настоящее время нет альтернативы. Большая мощность, устойчивость к тряске и вибрации, естественность света, малые габариты, работа при любой температуре окружающей среды, большой срок службы, низкая цена – практически идеальная лампочка. Есть, конечно, и более совершенные лампочки для фар автомобиля – ксеноновые (в них нет нити накала, свет излучает разряд между двумя электродами в газе ксеноне), биксеноновые и светодиодные, но цена их довольно высокая. Такие лампочки нельзя установить вместо штатных, а требуется замена всего блока фар. В дополнение оптику фар с ксеноновыми лампами требуется поддерживать в идеально чистом состоянии, при малейшем загрязнении свет начинает рассеиваться и ослеплять водителей встречного автотранспорта.

В одной колбе галогенной лампочки для автомобиля смонтировано сразу две нити накала. Такое решение позволило вместо двух отдельных лампочек использовать одну.

Напряжение на нити накала подают по очереди, в зависимости необходимости включения ближнего или дальнего света фар. В такой лампочке один вывод для двух нитей накала общий и цоколь лампочки имеет только три вывода.

Галогенные лампочки, рассчитанные на напряжение 220 В, подключатся непосредственно к эклектической сети, а так как в бытовой сети случаются броски напряжения, то лампочки быстро перегорают. Поэтому советую применять галогенные лампочки на напряжение 12 В с понижающим трансформатором или пускорегулирующим устройством.

Для исключения преждевременного выхода из стоя галогенной лампочки, недопустимо загрязнение колбы, так как она и так разогревается до температуры 250°С, а грязь ухудшает отвод тепла и лампочка перегревается. При установке галогенной лампочки в светильник не допускается прикосновение к колбе руками, так как на ней остаются потожировые следы, которые обгорая, нарушают равномерность нагрева колбы, в результате происходит напряжение стекла и колба может разрушиться. Если случайно прикоснулись, то грязь с колбы необходимо удалить растворителем или моющим средством и обязательно просушить, прежде чем подключать лампочку к питающей сети.

Все мы знаем, насколько необходим свет. Вся живая природа просыпается с рассветом и активно живет до захода солнца. Жизнедеятельность человека продолжается и после наступления темноты - поэтому ему необходимы искусственные источники освещения. И качество искусственного света должно максимально соответствовать естественному.

Популярные типы ламп
Для начала определимся с терминологией. Под словом «лампа» мы будем понимать непосредственно саму лампочку - устройство, дающее свет. Она состоит из колбы, содержащей в себе нить накаливания, и цоколя для установки в патрон. Светильник - «футляр» для лампочки (бра, торшеры, люстры и т. д.).
За время технического прогресса средства освещения прошли свою эволюцию. Факелы и свечи сменились керосиновыми лампами, а затем появилась знаменитая лампочка накаливания, используемая по сей день.
Наиболее известны и признаны следующие типы ламп:
* накаливания;
* галогенные;
* люминесцентные.
Перед покупкой стоит решить, какой тип вам наиболее подходит, так как у каждого из них свои технические характеристики. Параметры ламп:
* мощность светового потока;
* размер самой лампы;
* размер цоколя;
* цветопередача.
Это означает, что каждый тип функ-ционирует по-своему. Например, галогенные лампы при потреблении одинакового с лампами накаливания количества электроэнергии светят ярче. Соответственно, для одинакового освещения одной и той же комнаты необходимо разное количество лампочек (галогенных меньше, ламп накаливания - больше), а значит, на сеть падает неодинаковая нагрузка. Поэтому галогенные лампочки, несмотря на свою первоначально высокую стоимость (в среднем от 150 руб. за штуку) более экономичны.
Ниже мы подробнее рассмотрим параметры определенных типов ламп.
Несколько полезных рекомендаций
* На 1 кв. м площади нужно 15–25 Вт мощности ламп накаливания.
* При освещении не должно быть резких переходов от света к тени, особенно в рабочей зоне.
* Лампы светильников не должны светить в глаза, чтобы не было желания отвернуться или отодвинуть источник света. Вообще качественное освещение незаметно: в комнате светло, но свет не мешает.
* Цоколь лампы обязательно должен соответствовать патрону, иначе может возникнуть искрение, из?за чего лампочка либо быстро перегорит, либо станет причиной пожара. Следует использовать только тот тип лампы, что указан на светильнике. Если патрон предназначен для ламп накаливания, не стоит вворачивать галогенные.
* Мощность лампочки должна соответствовать напряжению (стандарт в России - 220 В). Обязательно уточните этот параметр у продавца.

Галогенные лампы
Широкое применение получили в 80-х годах ХХ века. Как уже сказано, их преимущество состоит в том, что при одинаковом с лампами накаливания потреблении энергии они дают в два раза больше света и служат в три–четыте раза дольше. Соответственно, они способны экономить семейный бюджет, так как расходуют до 80 % меньше электроэнергии.
Их работа основана на том же принципе, что и ламп накаливания, но при создании галогенной лампы применяют так называемый галогенный цикл - вольфрамовую нить накаливания окружают инертным газом, содержащим галогениды (йод, хлор, бром). Такая среда способствует возвращению вылетающих во время работы частичек нити обратно, что и продлевает срок работы устройства. Галогенные элементы способствуют сохранению величины светового потока на протяжении всего срока службы.
Помимо этого к плюсам галогенных ламп можно отнести небольшой размер и более естественную цветопередачу. Несмотря на то что они относятся к источникам с теплой тональностью, спектр их излучения ближе к спектру белого света. Поэтому прекрасно передаются цвета теплой и нейтральной гаммы, цвет лица человека. А несколько точечных светильников с галогенными лампочками создадут в комнате праздничную атмосферу.
Отличительные особенности галогенных ламп следующие.
Важную роль играет трансформатор. На нем не стоит экономить, если вы приобретаете лампочки пониженного давления. Увеличение напряжения на 5 % уже губительно для галогенных ламп. И если вы хотите, чтобы они служили долго, обеспечьте их качественным трансформатором, потому что именно сохранение постоянной величины напряжения обеспечивает стабильную работу галогенной лампы.
Колба выполнена из специального кварцевого стекла, более устойчивого к повышенной температуре. Будьте осторожны, не трогайте лампочку руками - остающиеся на стекле частицы жира могут привести к ее взрыву. Сейчас стали ставить на отражатель защитное стекло, чтобы предохранить саму лампу.
Температура нагрева может достигать 500 °C. Нельзя располагать лампу вблизи легковоспламеняющихся предметов. Поэтому перед приобретением светильника просмотрите его технические характеристики с рекомендациями относительно типа ламп.
Стекло галогенных ламп может быть прозрачным или матовым, что регулирует равномерность и яркость направления света. Сегодня на рынке представлены лампочки разных цветов: розового, лазурного, светло-зеленого, лимонного и других, а также с покрытием, имитирующим различные узоры. Есть галогенные лампы с зеркальными колбами, отличающимися напылением - серебристым или золотым. Они идеально подходят для отраженного света. Существуют даже лампы со специальным стеклом, которое может задерживать ультрафиолетовое излучение. А лампы холодного спектра с отражателем не нагревают освещаемые объекты.
Кроме того, галогенные лампочки различаются по форме (свеча, грибок, сфера и т. д.). Что касается фирм-производителей, то наиболее известны General Electric (США), Osram (Германия), Philips (Нидерладны), Paulman (Германия), «Лисма» (Россия).

Технические особенности
Мощность галогенных ламп составляет 5–150 Вт для пониженного сетевого напряжения 12–24 В, а также 25–250 Вт и 100?500 Вт для 220-230 В.
Помимо этого лампочки делят на пальчиковые (рассчитанные на 12 В) и линейные (220 В).
Линейные перегорают из-за скачков напряжения. Пальчиковые служат дольше, но стоят дороже, так как необходимо покупать специальные выпрямители, преобразующие ток 220 В в 12 В.
Галогенные лампы различаются и по цоколю. Существуют одноцокольные (со стандартными цоколями Е14 и Е27) и двуцокольные. Цоколи могут быть как резьбовыми, так и штифтовыми. Первые подходят к обычным патронам, для вторых существуют специальные.
По форме спирали галогенные лампы делят на трубчатые (с длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки) и капсульные - с компактным телом накала.
Срок службы ламп варьируется от 1 500 до 3 000 часов. Галогенные лампы мощностью 150, 250, 300, 500, 1000, 1500 Вт проработают до 2 000 часов, зеркальные на 12, 20, 35, 50 Вт - 2 000–3 000 часов.

Область применения
В первую очередь их используют вместо обычных ламп накаливания.
Зеркальные галогенные лампы применяют для выделения цветом каких-либо акцентов интерьера - картин, ниш, домашних коллекций.
Низковольтные лампы, рассчитанные на напряжение 12 В, идеально подходят для натяжных потолков, поскольку пожаробезопасны. Их особенность состоит в том, что благодаря отражателям почти 75 % тепла идет вниз, сохраняя неизменной температуру над потолочной пленкой.

Низковольтные осветительные системы
В последнее время все большую популярность приобретают так называемые низковольтные галогенные осветительные системы.
Их основой служат токоведущие шины, на которых расположены светильники. Для включения света применяют специальные диммеры (могут быть как настенными, так и дистанционными). Источники питания для таких систем закрепляют на потолке или стенах.
Однако при использовании системы следует помнить: температура нагрева в ней достигает 500 градусов, а это может привести к возгоранию, поэтому необходимо удалить открытую колбу от поверхностей. Конкретное расстояние зависит от мощности лампы, материала поверхности и т. д. Галогенные низковольтные шинные системы имеют ряд преимуществ.
* Для их установки не нужно много проводки и розеток.
* Фиксированными останутся только крепления и направления шин, а лампочки могут свободно двигаться по шине и в зависимости от расстановки мебели освещать нужный участок. К тому же переустановка системы не требует особенных усилий.
* Они оптимальны для натяжных потолков - в потолочной пленке не нужно делать множество отверстий.
* Они интересны с точки зрения дизайна - так как сами светильники мобильны и в зависимости от ситуации создают разное освещение, а шины образуют различные геометрические фигуры.
Что касается отделки систем, можно подобрать оформленные под золото, ценные породы дерева (если интерьер решен в классическом ключе). Существуют отделки под сталь, матовый хром и т. д. Цвета и формы трансформаторов также разнообразны. Материалом может служить подчеркивающий общий дизайн системы декоративный гипс.

Принцип действия

Для получения света с использованием данного вида ламп используется эффект нагревания нити накаливания (проводника) при протекании электрического тока через нее. Температура используемого проводника (в большинстве случаев это вольфрамовая нить) резко возрастает при подаче тока. По закону Планка проводник ламп накаливания начинает излучать электромагнитное излучение. Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн напрямую зависит от температуры. Согласно закону смещения Вина при повышении температуры максимум сдвигается в сторону с меньшими длинами волн.

Температура в несколько тысяч градусов создает видимое излучение. При уменьшении температуры доля видимого излучения также уменьшается и кажется более «красным». Лампа накаливания в излучение преобразует лишь часть потребляемой энергии. Основная часть «теряется» в результате процессов конвекции и теплопроводности. Основная доля излучения приходится на инфракрасное и только малая часть попадает в область видимого света. Для получения максимально «белого» излучения и увеличения КПД ламп накаливания необходимо повышение температуры проводника, однако данный параметр ограничен его температурой плавления.

Для создания современных ламп накаливания используют материалы с максимальной температурой плавления - вольфрам (3410 °C) и, осмий (3045 °C). При достигаемом диапазоне температур от 2300 до 2900 °C лампа накаливания излучает не дневной и не белый свет, а скорее «желто-красный» по сравнению с дневным. В качестве характеристики света используют так называемую цветовую температуру. При рабочих температурах лампы накаливания используемый в качестве проводника вольфрам мгновенно превращается в оксид на открытом воздухе. В связи с этим вольфрамовая нить защищается заполненной инертным газом (чаще всего аргоном) стеклянной колбой.

Первые ламы накаливания изготавливались с вакуумными колбами. Однако находящаяся в вакууме вольфрамовая нить под воздействием высокой температуры быстро испарялась, уменьшая толщину и затемняя колбу оседающими испарениями. Позднее колбы ламп накаливания стали заполнятся химически нейтральными газами. В настоящее время вакуумные колбы используются только при изготовлении маломощных ламп.

Конструкция

Лампа накаливания состоит из контактных проводников, цоколя и стеклянной колбы, которая ограждает нить накала от воздействия окружающей среды. Колба предотвращает сгорание нити накала под воздействием высоких температур в окружающем воздухе. Размер колбы лампы накаливания определяет скорость осаждения материала проводника. При изготовлении ламп большой мощности используются колбы большого размера. Это позволяет распределять по большей поверхности осаждаемый материал нити, не оказывая сильного влияния на прозрачность.

Первые лампы были с вакуумными колбами. Современные лампы накаливания заполняют буферными газами. Это делается для уменьшения скорости испарения материала проводника. Потери тепла, возникающие за счет теплопроводности, сокращают выбираемым газом (чем тяжелее молекулы газа - тем меньше потери). Использование смеси аргона и азота значительно уменьшает себестоимость лампы. Более дорогие лампы накаливания содержат ксенон или криптон. В первых лампах в качестве нити накаливания использовался уголь. В современных лампах в большинстве случаев используется спираль из осмиево-вольфрамового сплава.

Наиболее распространённой формой проводника является двойная спираль. При включении сопротивление нити накала намного меньше рабочего, поскольку она находится при температуре окружающей среды. Поэтому в момент включения через нить накала протекают очень большие токи превышающие рабочие в 2 - 3 раза. При нагревании в процессе работы сопротивление нити накала увеличивается, а ток соответственно уменьшается. Первые лампы накаливания с используемыми угольными проводниками работали с обратным принципом - при повышении температуры сопротивление уменьшалось и свечение нарастало. Томас Эдисон предложил форму цоколя с резьбой. Размеры цоколей современных ламп накаливания стандартизированы.

Долговечность и КПД лампы накаливания

Практически вся энергия, подаваемая в лампу, преобразуется в излучение. Однако лишь небольшой диапазон длин волн данного излучения доступен человеческому глазу. Большая часть излучения находится в инфракрасном диапазоне, который является невидимым, и воспринимается как тепло. КПД ламп накаливания достигает максимального значения при температуре около 3400 K, и равняется 15 %.

При основных рабочих температурах в 2700 K коэффициент полезного действия составляет лишь 5 %. Как видно при увеличении температуры КПД ламп накаливания возрастает, однако существенно уменьшается её срок службы. При рабочей температуре нити накаливания равной 2700 K срок службы лампы составляет около 1000 часов, а при 3400 K лишь несколько. При 20 % увеличении напряжения яркость лампы возрастает почти в два раза. При этом срок службы сокращается на 95 %.

Двукратное уменьшение напряжения (достигается последовательным включением) значительно уменьшает коэффициент полезного действия, но увеличивает срок службы почти в тысячу раз. Данным свойством часто пользуются, при обеспечении надежного дежурного освещения для которого не требуется большой яркости, например, для создания освещения лестничных площадок. Ограниченность срока службы ламп накаливания в большей степени обусловлена возникновением неоднородностей в нити накала и в меньшей степени испарением материала, из которого изготавливается подводник.

Неравномерность испарения материала нити влечет за собой возникновение истончённых участков, на которых повышается электрическое сопротивление, что в свою очередь приводит к большему нагреву и испарению материала на данных участках. Когда один из этих участков истончается настолько, что температура приводит к плавлению материала нити в этом месте или полному испарению, ток, проходящий через нить накала, прерывается и лампа перегорает.

Галогенные лампы накаливания

Галогеновая лампа является лампой накаливания с подводником из вольфрама, который расположен в кварцевой колбе, которая заполняется газом из группы галогенов.

Галогеновая лампа накаливания по принципу действия и структуре сравнима с лампой накаливания, однако она содержит в газе-наполнителе небольшие добавки галогенов (йод, хлор, фтор, бром) или их соединения. При помощи данных добавок при определенном температурном режиме практически полностью устраняется затемнение колбы и связанное с этим уменьшение светового потока.

Это обуславливается тем, что атомы йода или другого галогена совместно с атомами остаточного кислорода вступают в химическую реакцию с испарившимися атомами вольфрама. Данный процесс является обратимым - под воздействием высокой температуры образовавшееся соединение распадается на составные элементы. Высвобожденные таким образом атомы вольфрама оседают либо на самой нити накала либо вблизи нее. Использование галогенов предотвращает оседание вольфрама на колбе при условии ее температуры более 250 °C.

Благодаря отсутствию почернения колбы существует возможность изготовления галогеновых ламп компактного размера. Небольшой объем позволяет использовать большое рабочее давление (уменьшает скорость испарения вольфрама) и без значительного удорожания использовать тяжелые инертные газы для заполнения колбы (уменьшает потери энергии за счет теплопроводности). Данные факторы значительно увеличивают срок службы галогеновых ламп, и увеличивает их эффективность. Использование йода или бромов буферном газе увеличивает срок службы галогеновой лампы до 2000 - 4000 часов. Рабочая температура составляет около 3000 К. Галогеновые лампы достигают эффективности 28 лм/Вт.

Ввиду высоких рабочих температур любое загрязнение поверхности (например, отпечаток пальца) быстро сгорает во время работы, что приводит к почернению. Данные почернения ведут к локальным повышениям температуры на поверхности колбы, что приводит к ее разрушению. По причине высоких рабочих температур колбы изготавливаются из кварца.

Последним направлением в развитии ламп является IRC-галогенные лампы (IRC - инфракрасное покрытие). При изготовлении данных ламп на колбы наносится специальное покрытие, пропускающее видимый свет и задерживающее тепловое (инфракрасное) излучение, отражая его обратно, к спирали. Данный процесс уменьшает потери тепла при этом увеличивает эффективность лампы.

Важнейшим параметром, используемым в светотехнике, является цветовая температура. С ее помощью осуществляется определение цветности и цветовой тональности источников света. Чтобы понять физические качества этого показателя, необходимо знать его основные свойства.

Определение и диапазоны цветовой температуры

Цветовая температура зависит от цветовой тональности, которая может быть теплой, холодной или нейтральной. Она имеет одинаковое значение с температурой нагреваемого тела, цвет которого соответствует заданному световому источнику. Для измерения этого параметра используются градусы, в соответствии со шкалой Кельвина. На практике, чаще цветовая температура различных искусственных источников светаассоциируется с источниками освещения естественного происхождения.

Диапазоны цветовых температур:

• Область теплого белого цвета от 1850 до 20000К. В искусственном освещении это свет, который дает стеариновая свеча. Естественное освещение данного диапазона представлено утренними или вечерними сумерками. В лампах накаливания, низковольтных галогенных лампах и других аналогичных источниках излучения значение цветовой температуры совпадает с фактической температурой нити накаливания. Более высокая температура от 2000 до 27000К также создается лампами накаливания или натриевыми лампами высокого давления. В качестве аналогичного естественного источника рассматривается небо во время восхода или заката Солнца. Максимальный температурный диапазон от 2800 до 35000К кроме ламп накаливания, создается сетевыми и низковольтными галогенными лампами, а также металлогалогенными лампами.
• Область нейтрального белого цвета находится в промежутке от 4000 до 50000К.К искусственным источникам освещения относятся обычные и компактные , а также металлогалогенные лампы. Примером естественного источника является лунный свет.
• Область холодного белого цвета имеет диапазон от 5000 до 120000К. Для 5000 градусов более всего подходит ясное солнечное небо в утренние или вечерние часы. 55000К соответствует полуденному Солнцу с легкой облачностью. Когда в летнее время Солнце расположено в зените, а небо ясное и синее - температура составит уже 6500 градусов. Точно так же можно подобрать аналоги для других температурных диапазонов.

Параметры и характеристики

Рассматривая данную характеристику, следует помнить об отличии цветовой температуры и реальной тепловой температуры лампы накаливания, определяемой осязанием. При этом отношение реальной и цветовой температуры касается исключительно нагрева спирали. Она может быть изменена и без изменений реальной температуры. Это легко делается с помощью стеклянного цветного фильтра с целью искривления излучения. В результате изменения длины световых волн, происходит ее изменение.

Данный параметр, присутствующий во всех осветительных лампах, может иметь любой диапазон, начиная с красного и заканчивая фиолетовым цветом. Это абсолютно не зависит от типа источника освещения. Используются любые лампы, в том числе люминесцентные, индукционные и другие. Например, лампы накаливания которых находится в диапазоне от 2200 до 30000К, могут иметь и более высокую цветовую температуру, близкую к ультрафиолетовому излучению. То же самое касается и других типов световых источников.

Выбирая лампу с определенными параметрами, нужно обязательно учитывать значение индекса цветопередачи. Данная характеристика показывает точность и полноту цветовой гаммы, доносимой светом до зрения. Так же, учитывается степень естественного восприятия окружающих предметов, освещаемых той или иной лампой накаливания.