Лампа с нажежаема жичка

Обикновена електрическа крушка

Лампа с нажежаема жичка (наричана още заради формата си крушка или Обикновена електрическа лампа) е осветителен уред, източник на изкуствена светлина, която се излъчва от проводник, нагрят при протичането на електрическия ток през него. Лампата с нажежаема жичка е създадена от А. Лодигин през 1872. Представлявала е стъклен балон изпълнен с въздух, в който са запоени два дебели медни проводника, съединени с въглена пръчица. При пускане на ток през лампата въглената пръчица свети не повече от половин час и изгаря. През 1875, Томас Едисон изтеглил въздуха от балона и така удължил живота ѝ. По-късно, през 1890 А. Лодигин доусъвършенствал електрическата крушка, като поставил жичка от волфрам и изпълнил балона с азот.

Принцип на действие

В лампата с нажежаема жичка се използва ефектът на нагряване на проводник с високо съпротивление (най-често сплав на волфрама) при протичане през него на електрически ток. За получаване на видимо излъчване на светлина е необходимо температурата да се повиши до няколко хиляди градуса.

Само малка част от излъчваната светлина е във видимия за човешкото око спектър, а основен дял се пада на инфрачервените лъчи. Част от потребената енергия се "хаби" в процесите на топлоотдаване и топлопроводимост. За увеличаване на така наречената "бяла" светлина е необходимо да се увеличи и температурата на нагряване на проводника, поради което се използват метали с висока точка на топене - най-често волфрам (3410 °С) и по-рядко осмий (3045 °С).

В условията на въздух при такава температура на нагряване волфрамът би се превърнал в оксид, което налага проводникът да бъде защитен в стъклен балон (колба). Първоначално използваните колби са били вакуумирани, при което става изпарение на метала, бързо изтъняване на спиралата и затъмняване на стъклото на колбата. Ето защо по-късно започва пълненето на колбите с благороден газ, най-често с аргон. Вакуумирани колби се използват и сега, но за лампи с малка мощност.

Конструкция

Лампата с нажежаема жичка се състои най-общо от 3 елемента — цокъл, проводници и стъклен балон (колба).

• Цокълът е основа на лампата с винтова резба (предложена още от Едисон) и има за задача да свърже лампата с източника на електрически ток и да поддържа другите ѝ съставни части.
• Стъкленият балон (колба) защитава нагряващия се проводник от околната среда (най-вече от кислорода).
  • Колкото по-голяма е мощността на лампата, толкова по-голям е обемът на балона.
  • При съвременните лампи балонът е изпълнен с буферен газ, което намалява скоростта на изпарение на нагрявания метал. Тъй като използването на благороден газ оскъпява лампите, като компромис е възприето да се добавя азот. При по-скъпите лампи се използват газовете криптон и ксенон.
• Нагряващият се проводник в съвременните лампи е под формата на двойна винтова линия от волфрамово-осмиева сплав, най-често с дебелина 40-50 микрона.

Ефективност и алтернативи

Приблизително 95% от енергията, консумирана от лампата с нажежаема жичка, се отделя като топлина, а само 5 % - като видима светлина. За да отдели определено количество светлина, лампа с нажежаема жичка с 5% ефективност произвежда повече топлина (и консумира повече енергия) от луминесцентна лампа (с 7%-15% ефективност). (Виж следната таблица:Luminous efficacy). Възможни заместители на стандартната лампа с нажежаема жичка за целите на осветление са:

• луминесцентни лампи, които често се използват за осветление от търговски и държавни предприятия заради по-високата си ефективност и по-дълъг живот;
• халогенни лампи;
• компактни луминесцентни лампи (наричани още енергоспестяващи лампи), които могат да се поставят в същите фасунги, както и стандартната крушка с нажежаема жичка, което позволява 100 W стандартна крушка с нажежаема жичка да се замени с 23 W компактна луминесцентна лампа, която да произвежда същото количество светлина и има над 8 пъти по-дълъг живот.
• светодиоди(LED)-Имат малко по-добра ефективност от луминесцентните лампи, те са екологично чист продукт.Като недостатък може да се посочи все още високата им цена.

От 1 септември 2012 г. Европейският съюз ще забрани изцяло всички разновидности на класическите крушки за осветление с нажежаема жичка с мощност от 25 до 100 W. Мярката ще спомогне за реализирането на общоевропейския план за повишаване на енергийната ефективност на европейската икономика с 20% до 2020 г.

Премахването на крушките с жичка от пазара ще става постепенно, като първи от щандовете ще изчезнат най-мощните крушки с мощност 100 W – от 1 септември 2009 г. От същата дата през 2010 г. ще спре продажбата на 75-ватови крушки, през 2011 г. ще изчезнат 60-ватовите крушки, а на 1 септември 2012 г. ще спре продажбата и на най-слабите крушки с нажежаема жичка от 25-40 W.

Няколко държави в света вече обявиха пълния си или частичен отказ от нажежаемите крушки, в т. ч. Австралия, Нова Зеландия, Канада и Филипините.

Външни препратки

• Как да пестим електроенергията (на англ. ез.)
• Филипс разработи най-добрата замяна на 60-ватовата крушка
• Данни за най-добрата LED-крушка на Филипс