Проверка дросселя лампы дневного света (с мультиметром и без него)

Как проверить дроссель с мультиметром и без него. Все причины неисправности ПРА и ЭПРА.

Лампы дневного света, несмотря на популяризацию светодиодного освещения, до сих пор остаются одним из распространенных видов осветительных приборов в домах, гаражах и производственных помещениях.

Когда такой светильник перестает гореть, первым делом грешат на саму лампочку или стартер. А если они не виноваты, как проверить другой не менее важный элемент – дроссель?

Во-первых, определимся, что же такое дроссель или как его еще называют балласт. По сути, это обыкновенная катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником.

Вот так она выглядит в разрезе.

В схемах балласт нужен для трех функций:

    контроля тока, чтобы он не превышал номинала
    образование за счет индуктивности кратковременного импульса повышенного напряжения
    сглаживания возможных пульсаций в сети 220В

Подключается он последовательно, а параллельно ему монтируется стартер.

Стартер необходим для поджига лампы.

Напряжение, которое подводится к спиральным электродам на концах лампы, изначально недостаточно для ее розжига. И тут на помощь приходит дроссель и стартер.

После появления напряжения в стартере, внутри образуется разряд, который нагревает биметаллический электрод.

Из-за нагрева форма электрода меняется и происходит его замыкание.

В результате чего, резко возрастает ток и электроды раскаляются. Ток ограничивается только сопротивлением самого дросселя.

У стартера контакты постепенно остывают и размыкаются. При размыкании, благодаря дросселю, в лампе возникает эффект самоиндукции, с образованием высоковольтного импульса и электрического разряда напряжением до 1000В.

От этого разряда создается ультрафиолетовое свечение ртутных паров, которыми заполнена колба. Оно оказывает воздействие на люминофор, и только благодаря ему, мы и можем различать свет в привычном для нас спектре.

Если для кого-то это объяснение слишком заумно, то вот одно из самых простых и понятных видео, объясняющих на доступном всем языке, как же работает лампа ЛДС.

Получается, что сам процесс включения люминесцентной лампы дневного света довольно длителен и занимает 5 этапов:

    подача 220В из розетки и замыкание контактов стартера
    разогрев спиралей электродов
    размыкание контактов стартера
    подача высоковольтного импульса от дросселя
    образование тлеющего разряда в колбе и поддержка его внешним напряжением 220В + шунтирование стартера и исключение его из схемы

Как видно из процесса запуска, при неисправности ламп, виноватыми могут быть три элемента:

    сама лампочка

При этом, чаще всего повреждаются лампочки и стартера – из-за перегоревших вольфрамовых нитей и конденсаторов.

Узнать об этом проще всего – заменив стартер или лампочку. Тем более, что стоят они копейки. А вот как быстро узнать о неисправности дросселя?

Без специальных измерительных приборов о неисправности ПРА может свидетельствовать эффект огненной змейки. Вы визуально сможете наблюдать ее внутри лампы.

О чем это говорит? А говорит это в первую очередь о том, что есть превышение максимально допустимого тока. Из-за чего заряд потерял стабильность.

Также может наблюдаться неустойчивое свечение или мерцание лампы. При поломке балласта, светильник не загорится с первого раза.

В результате, стартер будет постоянно запускаться и отключаться, запускаться и отключаться. От таких частых пусков, возле спиралей на концах лампы появляются почернения.

Еще один способ проверки без измерительных приборов и мультиметра – контрольная лампочка. Мощность ее должна быть примерно такой же, как и мощность самого дросселя.

Подключаете ее последовательно по следующей схеме с ПРА и смотрите как она светит.

    если не горит совсем – в балласте обрыв, дроссель неисправен
    горит ярко – в балласте межвитковое короткое замыкание
    моргает или светит в половину накала – дроссель исправен

Но чтобы точно убедиться в повреждении дросселя, все таки лучше воспользоваться мультиметром и провести замеры.

Повреждение дросселя может быть пяти видов:

    замыкание разных обмоток
    замыкание витков в одной обмотке
    неисправность магнитопровода
    пробой на корпус

Какой-то из проводов, которым намотан дроссель может просто оборваться. Выявляется это легко.

Переводите мультиметр в режим измерения сопротивления и касаетесь щупами выводов дросселя. Если высвечиваются показания ”бесконечность” это и свидетельствует об обрыве.

При замерах только не касайтесь голых кончиков щупов руками. Иначе замерите сопротивление своего тела, а не дросселя.

Кстати, обрыв из всех видов поломок, выявить проще всего. Это можно сделать даже без мультиметра, с помощью обычной индикаторной отвертки.

Ничего выключать и разбирать не нужно, провода тоже не отсоединяются. Если индикатор светится во входной клемме ПРА:

а на выходе свечения нет:

то считайте что обрыв вы нашли.

Некоторые дросселя могут иметь не одну, а две обмотки. В нормальном режиме они должны быть изолированы между собой.

Но изоляция может высохнуть или нарушиться.

Чтобы узнать о замыкании, мультиметром проверьте выводы не одной, а разных обмоток. Если у вас высветятся непонятно малые цифры, то значит обмотки замкнуты.

Если дроссель у вас постоянно грелся, то его лакированная изоляция проводов, могла высохнуть. И один или несколько близлежащих витков, просто спекутся между собой.

Читайте также:  Газоразрядные лампы: достоинства и недостатки, виды, принцип работы

Найти такое повреждение очень трудно, даже при помощи мультиметра.

Нужно точно знать изначальные значения сопротивления обмотки, чтобы было с чем сравнивать. Если у вас замкнулись один или два витка, то разницу обычным тестером вы и не увидите.

Найти витковое замыкание можно при спекании достаточно большого количества проводников. Тогда разницу будет видно сразу.

Нормальный (не китайский дроссель), имеет примерно следующие сопротивления:

    мощностью на 20Вт – сопротивление от 55 до 60 Ом
    мощностью на 40Вт – сопротивление от 24 до 30 Ом
    мощностью на 80Вт – сопротивление от 15 до 20 Ом

Сердечник дросселя выполнен из ферромагнитных материалов. А они (ферриты), довольно капризны сами по себе.

При эксплуатации, на поверхности запросто могут образоваться трещинки или сколы. Если такое произошло, значит у дросселя изменятся параметры катушек индуктивности.

Еще в сердечниках из-за механических нагрузок могут измениться специальные зазоры.

Проверить индуктивность дросселя можно не всеми мультиметрами. Большинство к сожалению, такой функции лишены.

Однако опять же, чтобы понять проблему, вам нужно знать первоначальные значения данной индуктивности.

О неисправности катушки может свидетельствовать ее нулевое сопротивление относительно корпуса. Здесь ничего сложного в проверке нет.

Один щуп мультиметра подносите к металлическим частям корпуса, а другим касаетесь к выводам катушки дросселя.

Проверять можно и в режиме прозвонки цепи. Если звукового сигнала не будет, значит пробоя нет.

А если балласт у вас электронный, как проверить его? ЭПРА как сокращенно их называют, уже не похож на индуктивную катушку.

Все современные модели выпускаются с электронными дросселями без стартеров.

ЭПРА расшифровывается как – электронная пуско-регулирующая аппаратура.
У нее множество электронных компонентов напаяны на плату и помещены в один корпус.

Прозвонить мультиметром всего лишь два конца здесь уже не получится. Придется последовательно шаг за шагом проверять все элементы схемы.

Начинать лучше с предохранителя. Вызваниваете его целостность в режиме прозвонки.

Далее осматриваете конденсаторы. У тех, которые в виде бочонков, можно определить повреждение даже визуально, по вздутию нижней части.

Еще внимательно проглядите все места пайки. Какие-то ножки могут отвалиться и контакт пропадет.

Диоды и транзисторы также проверяются мультиметром, после переключения его в соответствующий режим измерения.

Данные сопротивлений берите из таблиц в интернете, согласно их расцветки.

И сравнивайте с теми фактическими замерами, которые у вас получились.

В общем, чтобы проверить и отремонтировать электронный дроссель, понадобятся минимальные навыки радиолюбителя.

Вот очень хорошее и подробное видео по проверке каждого элемента на плате ЭПРА, с заменой поврежденных деталей на исправные. Тем более, что повреждений здесь оказалось не одно, а несколько.

Проверка исправности лампы дневного света и дросселя

Один из наиболее востребованных источников искусственного освещения – люминесцентные лампы. Они потребляют в 5-6 раз меньше энергии, нежели стандартные лампы накаливания, но при этом светят с той же яркостью. Светодиодные светильники с драйверами являются более экономичными, но в силу своей дороговизны им не удалось вытеснить с рынка лампы дневного света (ЛДС). При длительной эксплуатации люминесцентные лампы могут утратить свою работоспособность. Устранить такие неполадки можно, но для этого нужно знать, как проверить лампу дневного света, в том числе при помощи мультиметра.

Устройство и принцип работы ламп дневного света

Масса достоинств ЛДС обусловлена тем, что они представляют собой приборы газоразрядного типа, в которых ультрафиолетовое излучение формируется благодаря электрическим разрядам в испарениях ртути.

Особенность здесь одна – видимое освещение от лампы возникает только после того, как ультрафиолетовое излучение модифицируется. Такое преобразование возможно лишь при применении тех соединений, в которых содержится галофосфат кальция или иные составы с наличием люминофоров.

По принципу функционирования ЛДС можно приравнять к источникам освещения газоразрядного типа. В колбу из стекла помещают инертный газ, предварительно откачав из неё воздух, а после добавляют в газ 30 мг ртути. В оба края сосуда устанавливаются спиралевидные электроды, схожие с нитью накаливания. Они с каждой стороны припаиваются к 2 контактным ножкам, которые помещаются в пластины диэлектрического типа. Внутреннюю поверхность трубки покрывает слой люминофора.

Включается дневной светильник при помощи пускорегулирующего устройства – электромагнитного или электронного типа. Электромагнитное устройство включает в себя основной элемент – дроссель. Это сопротивление балластного типа в форме индуктивной катушки с сердечником из металла, которое последовательно соединено с люминесцентной лампой.

Дроссель необходим для поддержки равномерности разряда и корректировки тока при надобности. Когда лампочка включается, дроссель подавляет пусковой ток до того момента, пока спиралевидные нити не разогреются, а после выдаёт максимальное напряжение от самоиндукции, вследствие чего ЛДС зажигается.

Причины перегорания люминесцентных ламп

Нередко ЛДС перегорает, что придаёт ей схожести с традиционной лампой накаливания. При включении в колбе формируется дуга из электричества, вследствие чего спиралевидные электроды из вольфрама сильно нагреваются. Скачки высокой температуры влекут за собой разрушение и перегорание нитей.

Читайте также:  Мощность светодиодных и ламп накаливания (ватт): таблица, ращет окупаемости

Чтобы продлить эксплуатационный срок, на нить из вольфрама наносят слой активного щелочного металла. Разряд между электродами стабилизируется и снижается температура, благодаря этому нить намного дольше служит.

Учащённое включение/выключение лампы влечёт за собой разрушение защитного слоя, он просто опадает. Проходящий через оголённые нити разряд греет спираль в слабых точках, вследствие чего происходит перегорание.

Проверка цифровым тестером

С помощью цифрового тестера можно проверять целостность нитей накала. Выполнить это можно как в режиме прозвонки, так и в режиме проверки сопротивления. Необходимо выставить мультиметр в нужный режим и выполнить проверку спирали с обеих краёв трубки.

В режиме прозвонки, если спираль исправна, тестер выдаст характерный звук – зуммер.

В режиме проверки сопротивления при исправной спирали индикатор мультиметра высветит значение 5-10 Ом.

Перегорание нитей нагрева – наиболее распространённая поломка дневных ламп, которую легко обнаружить при помощи цифрового тестера.

Выявление неполадок и их устранение

ЛДС неисправна в таких случаях:

  • не включается;
  • временно мерцает перед включением;
  • долго мерцает, но не включается;
  • гудит;
  • мерцает при горении.

Целостность спиралей-электродов

Прозвонить спираль-электрод на присутствие сопротивления можно с помощью мультиметра. На приборе выставляется режим замера сопротивления, а после того щупы прикладывают к ножкам колбы с обеих сторон.

Если спираль неисправна, мультиметр продемонстрирует нулевое сопротивление – нить порвана. Целая спираль всегда показывает небольшое сопротивление – до 10 Ом. Если хотя бы одна из спиралей окажется неисправной, лампу необходимо менять. Восстановлению она не подлежит.

Неисправности в электронном балласте

Чтобы проверить исправность электронного балласта, его нужно заменить на рабочий. Если лампа зажглась, значит причина поломки заключалась в нём. Сломанный балласт можно починить самостоятельно. Вначале нужно сменить предохранитель на аналогичную модель с теми же характеристиками. Если нити светятся слабо – значит в конденсаторе между ними имеется пробой. Он также заменяется схожим, но с показателем рабочего напряжения 2 кВ. слабые модели будут быстро сгорать.

Вследствие скачков напряжения могут сгореть транзисторы. Их нужно менять. Взять новые можно из старых балластов. После замены необходимо проверить люминесцентный фонарь с помощью лампы на 40 Вт.

Как проверить дроссель люминесцентного светильника

Перед тем как проверить дроссель лампы дневного света мультиметром, необходимо ознакомиться с основными признаками его поломки:

  • гудение осветительного прибора;
  • лампа включается и через время гаснет, темнея по краям;
  • ЛДС перегревается;
  • внутри трубки появляются “змейки”;
  • светильник сильно мерцает.

Чтобы проверить дроссель на работоспособность, необходимо вытащить из светильника стартер, а потом замкнуть в его патроне контакты. Затем вынимается лампа и контакты в обеих патронах также закорачиваются. Мультиметр выставляется на замер сопротивления, после чего его щупы подсоединяются к контактам в ламповом патроне. Если имеется обрыв, прибор покажет нескончаемое сопротивление. При межвитковом замыкании прибор покажет нулевое значение.

Как проверить стартер

Если светильник стал мерцать сразу после включения, но при этом так и не загорелся – вышел из строя стартер. Выполнить его прозвонку отдельно от ЛДС не получится, так как без напряжения его контакты являются разомкнутыми.

Проверка исправности стартера возможна другим методом – последовательно подсоединив его с лампой накаливания к стандартной электросети.

Основная причина выхода из строя – биметаллическая пластина сильно изнашивается.

Как проверить ёмкость конденсатора тестером

Если конденсатор ЛДС неисправен, её показатель КПД уменьшается до 35-40%. Для осветительных приборов с мощностью не более 40 Вт вполне достаточно конденсатора с ёмкостью 4,5 мкФ. Если она меньше данной нормы, КПД будет уменьшено, если больше – освещение будет мигать.

Для осуществления замера конденсатор необходимо прозвонить мультиметром. При прикосновении щупами выходов детали прибор демонстрирует нескончаемое сопротивление. Когда этот показатель меньше, чем 2 Мом – это симптоматика значительной утечки тока.

Включение люминесцентной лампы без дросселя

Сгоревшую лампу дневного света можно вернуть в работу, если подсоединить её в схему посредством постоянного напряжения, исключая стартер и дроссельный элемент. Здесь поможет использование двухполупериодного выпрямителя с удваиванием напряжения. Если через некоторое время яркость лампы снизится, её необходимо перевернуть в светильнике, вследствие чего сменятся полюса подсоединения.

Данная схема предполагает использование радиоэлементов с показателем напряжения не больше 900 В. Именно такого значения достигает ЛДС при запуске.

Схема подключения перегоревших ламп

Из-за перегорания нитей накала люминесцентные лампы нередко приходят в негодность. Вернуть вторую жизнь такой лампе можно, используя нетрадиционную схему запуска, многократно испытанную народными умельцами.

Из таблицы можно узнать номинальные значения радиоэлементов для ЛДС с разной мощностью. Ограничительные резисторы R1 в обязательном порядке должны быть из проволоки.

Отремонтировать ЛДС в домашних условиях можно, если руководствоваться схемами и следовать определённым инструкциям. Такие знания дают возможность продлить эксплуатационный период осветительного прибора.

Как проверить и подключить дроссель для ламп дневного света

Для пуска люминесцентных ламп применяются специальные автоматические устройства. Их задача – обеспечить источник света питанием. Важная часть пускового устройства – это электромагнитный дроссель (балласт, катушка, индуктивность).

Читайте также:  Параллельное и последовательное соединение лампочек: подробная инструкция схемы с выключателем

  • Правила выбора ↓
  • Подключение ламп ↓
  • Как запустить лампу с использованием дросселя ↓
  • Как запустить лампу без использования дросселя ↓
  • Проверка дросселей ↓
  • Неисправности дросселей ↓
  • Проверка дросселей ↓
  • Замена ↓
  • Блиц-советы ↓

В схеме он выполняет несколько функций:

  • Играет роль балласта для контроля тока, проходящего через лампу. Это необходимо для нормальной и безопасной работы всего устройства;
  • Служит пусковой индуктивностью, с помощью которой формируется запускающий импульс высокого напряжения;
  • Сглаживает пульсации питающей сети.

Дроссель включается последовательно с люминесцентным источником света, после чего получившаяся цепь присоединяется к сетевым клеммам. При этом параллельно к лампе подключается пускатель.

После подачи сетевого напряжения схема работает так:

  1. На пускатель поступает 220 В из розетки. В нем возникает тлеющий разряд, который подогревает биметаллические электроды. Через некоторое время чувствительные контакты стартера реагируют на тепло и замыкают цепь.
  2. Ток, ограниченный катушкой, начинает подогревать спирали электродов лампы. Вокруг них формируются свободные носители заряда;
  3. Поскольку контакты стартера замкнуты, тлеющего разряда между ними нет – их температура начинает снижаться. Через некоторое время, они полностью остывают и размыкаются;
  4. При отключении контактов стартера накопленная в катушке энергия высвобождается в виде импульса, напряжением 600-1000 В. В результате возникает тлеющий разряд в колбе лампы;
  5. Внутреннее сопротивление люминесцентного источника света резко уменьшается. Лампа шунтирует стартер, и он исключается из работы схемы. Устройство переходит в устойчивый режим работы.

Для регулировки номинального тока люминесцентного источника света необходим балластный элемент: резистор, индуктивность или конденсатор. Преимущества использования дросселя заключаются в следующем:

  • Индуктивность может ограничивать токи значительной величины;
  • Дроссель создает необходимый для запуска люминесцентного источника света импульс напряжения.

Правила выбора

Чтобы правильно выбрать пусковую индуктивность, необходимо обратить внимание на корпус устройства. На нем указывается мощность нагрузки, которую он может запитать. Мощность балласта зависит от сечения обмоточного провода: чем оно больше, тем более значительный ток устройство может выдать.

Мощные катушки имеют значительные габариты и более высокую стоимость, поэтому необходимо оптимально подбирать пусковую индуктивность. Можно использовать одну катушку для питания нескольких ламп – так часто делается в сдвоенных светильниках, которые нередко можно встретить в офисных помещениях.

Подключение ламп

Каждый светильник имеет посадочное место, снабженное двумя разъемами для подключения штырей цоколя. Всего для питания люминесцентного источника света необходимо четыре контакта, расположенных на обоих концах колбы.

Они выполняют следующие функции:

  • Каждая пара контактов служит для питания спиралей, служащих для запуска люминесцентного источника света. Когда к ним подключается напряжение, они разогреваются, продуцируя свободные электроны;
  • Облако электронов служит для облечения начала процесса ионизации насыщенного парами ртути инертного газа, которым наполнена колба. Также высокая температура катодов позволяет испарить ту часть ртути, которая конденсировалась;
  • После поступления высоковольтного импульса из дросселя возникает тлеющий разряд, который потом поддерживается сетевым напряжением. В результате тлеющего разряда образуется ультрафиолетовое излучение, которое потом превращается в свет видимого спектра с помощью люминофора, нанесенного на стенки колбы.

Поскольку дроссель – это индуктивность, его подключение приводит к тому, что возникает сдвиг фаз между напряжением и током. Чтобы нивелировать негативное влияние катушки на питающую сеть, параллельно пускающему устройству включается конденсатор соответствующей емкости.

Как запустить лампу с использованием дросселя

Традиционная схема с катушкой широко используется уже более 40 лет. Она проста, но менее надежна, чем другие альтернативы (электронные пускатели).

Чтобы запустить люминесцентный источник с помощью дросселя необходимо собрать схему из стартера, лампы и корректирующего конденсатора:

  1. Параллельно лампе включается стартер: его подсоединяют к верхней или нижней паре отводов по обе стороны колбы;
  2. К одному из оставшихся отводов подключают дроссель питания;
  3. Одна клемма сетевого источника питания присоединяется ко второй клемме катушки, а вторая – подает напряжение на оставшийся свободный отвод лампы.

Как запустить лампу без использования дросселя

Для возникновения тлеющего разряда необходимо кратковременно подать на контакты люминесцентного источника света импульс высокого напряжения. Если нет возможности использовать дроссель, то собирают умножитель напряжения на диодах или стабилитронах.

Схема собирается так:

  1. Сама лампа питается от мостового выпрямителя;
  2. Для ограничения рабочего тока применяют вольфрамовую спираль. Для этих целей можно использовать лампочку накаливания;
  3. Для создания пускающего напряжения используется умножитель на диодах или стабилитронах;
  4. После возникновения тлеющего заряда умножитель отключается. Люминесцентный источник света продолжает светиться, получая питание из сети.

Проверка дросселей

В случае если лампа вдруг перестала работать. Сначала необходимо убедиться в исправности балласта. Для этого дроссель извлекается из корпуса устройства для проведения диагностики.

Неисправности дросселей

Наиболее часто возникают такие поломки:

  • Обрыв обмотки. Нередко такое случается с низкокачественными катушками, выполненными из недостаточно очищенной меди или алюминия;
  • Замыкание витков. Данная поломка возможна, если изоляция проводников выполнена с использованием некачественного лака;
  • Повреждение контактных клемм. Если контакты неплотно прикручены к площадкам, на них может появиться нагар, который будет препятствовать прохождению тока.
Читайте также:  Виды и типы светодиодных ламп, классификация

Если позволяет конструкция светильника, его рекомендуется демонтировать целиком для последующей диагностики, а не извлекать отдельные неисправные элементы

Проверка дросселей

Обрыв легко определяется с помощью тестера. Для этого щупами измерительного прибора, включенного в режим теста целостности цепи, касаются клемм балласта в режиме. Звуковой сигнал сигнализирует о том, что катушка исправна.

Также следует проверить, не пробивает ли обмотка на корпус, что также будет сигнализировать о неисправности катушки. Для этого одним щупом тестера в режиме теста целостности цепи прикасаются к корпусу катушки, а другим – последовательно к обоим контактам катушки. Звуковая индикация должна отсутствовать.

Замена

Чтобы заменить вышедший из строя балласт, его демонтируют из светильника. Для демонтажа необходимо снять декоративную панель и отражатель. Для того чтобы не повредить лампы, их рекомендуется тоже извлечь. Делать это следует аккуратно, чтобы не повредить хрупкие колбы.

Сам балласт закреплен с помощью винтов в корпусе светильника. Работать под потолком не всегда удобно. Если позволяет конструкция светильника, его рекомендуется демонтировать целиком для последующей диагностики, а не извлекать отдельные неисправные элементы.

Как проверить люминесцентную лампу мультиметром

Несмотря на появление светодиодов, люминесцентные светильники остаются распространённым источником света. При его отсутствии появляется необходимость проверить лампу мультиметром.

Что учесть при проверке

При рассмотрении особенности люминесцентной лампы автор не зря взял в кавычки «слово обрыв». Даже если прибор и не «зажигается» и нить не прозванивается, это еще не свидетельство того, что она сгорела и ее следует выбрасывать. Что необходимо проделать?

  • Зачистить выводы лампы, только аккуратно. Для снятия налета можно использовать спиртосодержащие жидкости, ластик, шкурку (мелкоабразивную). После этого повторить прозвонку.
  • Дополнительно следует зачистить пластины в механизме ламподержателей. Иногда их нелишне и подогнуть, чтобы обеспечить более плотный и надежный контакт.

Все изложенное справедливо для изделий линейных. А как быть с проверкой люминесцентной компактной лампы? Принцип тот же. Зная спецификацию прибора, найти в интернете его электронную схему – не проблема. Останется только уточнить, где на плате фиксируются выводы, и перед прозвонкой один из них отпаять. Хотя на практике этим мало кто занимается, так как произвести разборку довольно трудно, а продукцию отдельных изготовителей и невозможно.

Если после постановки в светильник люминесцентная лампа все-таки не загорается, то причину нужно искать в другом месте (балласт, линия и так далее). Но это уже несколько иная тема.

Как устроен люминесцентный светильник

Стеклянная загерметизированная трубка из тонкого прозрачного стекла, на стенки которой внутри нанесен люминофор тонким слоем. Она заполнена смесью инертного газа с незначительным количеством ртутных паров. На концах колбы внутри баллона размещены маленькие нагревательные спирали. Разогрев нити током вызовет тлеющий газовый разряд смеси, сопровождаемый свечением газа в ультрафиолетовом спектре, не видимом глазу. Это свечение вызывает излучение люминофорным слоем света в видимом спектре. Химический состав люминофора определяет цвет полученного от люминесцентного источника света.

Кроме тлеющего разряда в источниках дневного света может использоваться дуговой разряд. Ртутная дуговая лампа обладает очень высокой светоотдачей. Спектр свечения не приятен для глаз, поэтому ДРЛ в основном используются в уличном освещении.

Принцип работы

Люминесцентная лампа по принципу действия приравнивается к газоразрядным источникам света, является энергосберегающей. Из стеклянной колбы откачивается воздух и помещается инертный газ с капелькой ртути 30 мг. В противоположные стороны встроены спиральные электроды, напоминающие нить накаливания. Эти электроды припаяны с обеих сторон к двум контактным ножкам, помещенным в диэлектрические пластины. Трубка изнутри покрыта слоем люминофора. Длина, диаметр и форма колбы могут быть разными, внутреннее строение от этого не меняется.

Строение люминесцентной лампы

Включение ЛЛ происходит с помощью пускорегулирующей аппаратуры – электромагнитной или электронной. Электромагнитная пускорегулирующая аппаратура (ЭмПРА) включает в себя главный элемент – дроссель.

Электромеханический дроссель

Это балластное сопротивление в виде катушки индуктивности с металлическим сердечником, последовательно соединенное с ЛДС. Дроссель поддерживает равномерность разряда и корректирует ток при необходимости. В миг включения светильника дроссель сдерживает пусковой ток, пока спиральные нити не разогреются, далее выдает пиковое напряжение от самоиндукции, зажигающее лампу.

Схема люминесцентного светильника с ЭмПРА

Обратите внимание! Дроссель сдерживает ток в системе при включении, предотвращая перегрев спиральных нитей в трубке и их перегорание.

Предъявляемые к балластному сопротивлению требования:

  • минимальные потери мощности;
  • малые вес и размер;
  • отсутствие гула;
  • температура накала не выше 600 градусов по Цельсию.

Другой значимый элемент ЭмПРА – стартер тлеющего разряда.

Стартер тлеющего разряда

Во время включения светильника в стартере возникает разряд тока, накаляющий биметаллические контакты. Они замыкаются, увеличивая ток в цепи светильника, что ведет к разогреву электродов. Далее биметаллический контакт стартера остывает и размыкает цепь. В этот миг балласт (дроссель) выдает высоковольтный импульс на электроды. Между ними возникает дуговой разряд, вызывающий ультрафиолетовое излучение. От этого люминофор на поверхности колбы светится в видимом для человека спектре.

Люминесцентная лампа с электромагнитным дросселем функционирует в двух режимах: зажигания и свечения.

Электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА) используется в светильниках нового поколения, увеличивает срок службы лампы и повышает КПД. В режиме свечения уровень напряжения на электродах допускает работу ЛЛ с перегоревшими спиралями, что невозможно при ЭмПРА. В схеме ЭПРА исключается использование стартеров.

Читайте также:  Лампа для маникюра: какая лучше для гель лака, как выбрать для дома

Схема подключения электронного балласта

Электронные балласты достаточно дорогие и сложны для ремонта своими силами, поэтому имеет место широкое применение электромеханических дросселей.

Электронный балласт

Важно! Лампа с электронным балластом функционирует в четырех режимах: включения, предварительного разогревания, зажигания и горения.

Причины перегорания люминесцентных ламп

Нередко ЛДС перегорает, что придаёт ей схожести с традиционной лампой накаливания. При включении в колбе формируется дуга из электричества, вследствие чего спиралевидные электроды из вольфрама сильно нагреваются. Скачки высокой температуры влекут за собой разрушение и перегорание нитей.

Чтобы продлить эксплуатационный срок, на нить из вольфрама наносят слой активного щелочного металла. Разряд между электродами стабилизируется и снижается температура, благодаря этому нить намного дольше служит.

Учащённое включение/выключение лампы влечёт за собой разрушение защитного слоя, он просто опадает. Проходящий через оголённые нити разряд греет спираль в слабых точках, вследствие чего происходит перегорание.

С чего начинать проверку работоспособности лампочки мультиметром

При помощи мультиметра нужно проверить обрыв нитей накала. Мультиметр установить в режим прозвонки или измерения сопротивлений на малом пределе. Проверяем спирали с обоих концов трубки. В режиме прозвонки, при исправных спиралях, будет слышен зуммер. В режиме измерения, на индикаторе мультиметра при исправности будет светиться 5-10 Ом. Перегорание спирали нити подогрева — это самая распространенная причина отказа светильника дневного света и легко выявляется проверкой мультиметром.

Как протестировать дроссель лампы дневного света мультиметром

Для проверки берем мультиметр в режиме прозвонки или измерения маленького сопротивления и замеряем дроссель. Зуммер или показания индикатора укажут на наличие или отсутствие обрыва провода внутри дросселя.

Проверить изоляцию на пробой изоляции, нужно выставить мультиметр в режим измерения сопротивления на максимальном пределе. Индикатор мультиметра должен показать обрыв при касании любого из выводов и металлического корпуса.

Прозвонка стартера

Тестирование стартера мультиметром заключается в проверке неоновой лампочки на внутреннее замыкание. Для этого снимаем корпус и мультиметром становимся на один вывод лампы любым щупом. Вторым проводом мультиметра касаемся другого вывода неонки. Мультиметр не должен показать сопротивления.

Испытать работоспособность стартера можно без мультиметра. Вытащить стартер из гнезда без нарушения остальной схемы. Включить питание. Соблюдая осторожность и убедившись в хорошей изоляции инструмента, кратковременно закоротить контакты гнезда стартера. Лампа светильника должна загореться при исправности всех остальных элементов схемы.

Основные причины выхода из строя

Все люминесцентные светильники изготавливаются в виде стеклянной колбы различной конфигурации. С внутренней стороны она покрыта люминофором, преобразующим волны ультрафиолетового спектра в видимый дневной свет. В процессе эксплуатации хрупкое кварцевое стекло становится менее прозрачным и теряет свои качества.

Из-за внешних механических воздействий на поверхности колбы и в ее внутренней структуре образуются микротрещины, через которые внутрь герметичной полости может попасть воздух. На концах трубки возникает оранжевое свечение, а сам прибор перестает работать. Это одна из основных причин появления перегоревших ламп дневного света.

Процесс свечения обеспечивается за счет тлеющего разряда внутри колбы. Эти разряды создаются на катодах лампы, изготовленных в виде спиральных вольфрамовых нитей накаливания, разогреваемых действием электрического тока.

Для увеличения срока службы и стабилизации тлеющего разряда они покрываются активным щелочным металлом, который со временем осыпается при постоянных включениях и выключениях. В результате, катод перегревается и быстро выходит из строя. Его эмиссия заметно снижается, то есть уменьшается количество электронов, испускаемых с поверхности. Они уже не могут поддерживать рабочий уровень тлеющего разряда.

Иногда сбои в работе приводят к появлению электрической дуги и сильному нагреву вольфрамовых электродов. Под действием высокой температуры наступает перегорание и разрушение нитей. Как следствие, на стекле становится заметен потемневший люминофор. Это означает, что перегорела люминесцентная лампа.

Неполадки ламп дневного света внешне представляют собой невозможность включения, кратковременные мерцания перед включением, длительное мерцание без последующего включения. Неисправный светильник начинает гудеть и мерцать при нормальном рабочем режиме или просто не загорается.

Нередко работоспособность нарушается при некачественном взаимодействии между штырьками лампы и контактами патрона. Это происходит из-за постепенного износа и окисления держателей. Для очистки рекомендуется использовать мелкую наждачную шкурку, ластик или спиртосодержащую жидкость. При необходимости контактные пластинки подгибаются или полностью меняются.

Необходимо учесть, что лампа дневного света перестает нормально работать и не включается при температуре воздуха минус 500С и ниже, а также при перепадах напряжения свыше 7%.

Подобные сбои в работе оказывают негативное влияние на здоровье человека, в первую очередь, на его зрение. Поэтому рекомендуется провести диагностику, выявить неисправность и по возможности отремонтировать светильник. Этот процесс можно ускорить за счет использования заведомо исправной лампы. Если она загорится, значит светильник исправен.

Читайте также:  Чем отличается лед (LED) лампа от УФ-лампы для ногтей, какая лучше

Проверка стартера

Проверка светильников с ЛДС заключается в контроле целостности вольфрамовых спиралей, расположенных непосредственно в колбах ламп, а также в контроле работоспособности дросселей и стартеров.

После вскрытия корпуса светильника, лампы надо проверить на наличие почернений у концов колб. Если почернения есть, то в схеме светильника, скорее всего, имеется какая-то неисправность, и, если ее не устранить, то лампы отработают очень недолго.

При отсутствии «признаков жизни» в светильнике следует проверить в первую очередь стартер. Он выходит из строя чаще всего, так как его элементы работают механически в условиях многократно изменяющейся температуры. Разобрав корпус стартера, необходимо осмотреть конденсатор и лампу:

  • конденсатор не должен быть вздутым или взорвавшимся, что может быть следствием наличия скачков большого напряжения в сети;
  • лампа не должна быть сильно почерневшей;
  • далее конденсатор можно проверить с помощью универсального тестера – мультиметра.

Чтобы проверить ЛДС, мультиметр переводится в режим омметра с наибольшим возможным пределом измерения сопротивления. При проведении измерений между выводами конденсатора сопротивление должно быть бесконечным.

Если при измерении будет зафиксировано сопротивление менее 2 МОм, то, скорее всего конденсатор имеет недопустимый ток утечки. Но эти признаки, указывающие на неисправность, могут и не выявиться. Очень часто в домашних условиях проверить стартер можно только, установив его в заведомо исправный светильник.

В любом случае, если выяснится, что причиной отказа в работе светильника является стартер, его необходимо заменить.

Как проверить дроссель

Основное предназначение дросселя – это регулировка электротока и предотвращение перегорания спирали из-за высокого перегрева. Внешне он выглядит как обмотка из тонкой проволоки, дополненная сердечником из металла. Включение в работу происходит последовательно. Установка проводится параллельно пусковому устройству.

О неисправности детали свидетельствует:

  • сильное гудение светильника;
  • быстрое загорание люминесцентной лампы с последующим угасанием и проявлением темных пятен на ее колбе;
  • сильный нагрев колбы с момент работы;
  • наличие мерцания.

Провести проверку дросселя можно и дома, используя мультиметр. Чаще всего причиной повреждения выступает:

  1. Обрыв. Это означает, что в обмотке один из проводов был оборван. Выявляется данная проблема с помощью тестера. Для этого достаточно выставить режим «сопротивление» и присоединить его щупы к выводам ограничителя. Значение «бесконечность» будет означать обрыв провода.
  2. Замыкание 2-ух обмоток. Некоторые модели оборудованы 2-мя обмотками, которые изолируются друг от друга, но при нарушении этого условия могут замыкаться. О замыкании свидетельствуют малые значения сопротивления на экране мультиметра.
  3. Замыкание витков на 1-ой обмотке. Обнаружить эту неисправность можно только при оплавлении нескольких проводов в обмотке. Чтобы определить дефект необходимо знать основные значения мощности и соответствующего ему сопротивления. Так при показателях в 20 ВТ – сопротивление должно варьироваться от 55 до 60 Ом, при 40 Вт – 24-30 Ом, а при 80 Вт – не более 20 Ом.
  4. Дефект магнитопровода. Металлический сердечник дросселя изготовлен из ферромагнитов. При активной или неправильной эксплуатации на их поверхности могут возникнуть сколы или трещинки, что негативно скажется на индуктивности.
  5. Металлические части корпуса. Свидетельство этой поломки – нулевое сопротивление катушки относительно корпуса. Испытание проводится мультиметром с помощью щупов, подносимых к металлическим элементам корпуса. Проверка производится в выставленном режиме «прозвон цепи».

Важно! Если же дроссель исправен, то причину неработоспособности люминесцентной лампы нужно искать в другом.

Утилизация прибора

Люминесцентные лампы содержат пары ртути, вредные для живых организмов и окружающей среды. Утилизация осуществляется лицензированными организациями, с которыми юридические лица заключают договоры. Выбрасывать ЛДС с обычным мусором запрещено.

Ремонт люминесцентных ламп несложен, если следовать схемам и инструкциям, и позволяет продлить срок службы осветительного оборудования.

Видео

Кто первым изобрел лампу накаливания

Спор о том, кто изобрел лампу накаливания, ведется до сих пор, однако в ее создании приняли многие ученые. Они много раз пытались изобрести долговечный и безопасный источник света, и эти попытки дали первые плоды с развитием электричества. Тогда-то и стали известны имена двоих изобретателей, подарившие миру световые приборы — Томас Эдисон и Александр Лодыгин.

До появления электричества люди использовали простейшие источники освещения от обычной лучины до ламп, которую зажигали с помощью растительного масла, нефти, газа, расплавленного воска. Нередко в лампу добавляли животный жир для длительного горения. В нее клали тканевый фитиль, который потом поджигали, и такое устройство чем-то напоминало свечу под прозрачным куполом.

Создание лампочки пришлось на тот период, когда электричество появилось в городах, а потом начало распространяться по сельским деревням.

Кто первым в мире придумал и изобрел лампу накаливания

В разработке световых приборов принимали участие ученые из России и за границы. Когда Александр Лодыгин приступил к работе над световыми приборами, до него уже были люди, работавшие со световыми приборами:

  • В 1809 году Жерар Деларю изобрел лампочку с нитью накала из платины.
  • Через 30 лет в Бельгии изобретена ее угольная модель Жобаром.
  • В 1854 году в Германии представлен образец рабочей лампочки Генрихом Гебелем. Она выглядела как сосуд, с бамбуковой нитью, которая была обуглена. В течение пяти лет Гебель занимался разработкой этой лампочки, но вернулся к первому образцу.
  • Через 6 лет знаменитый английский Джозеф Суон, получил патент за свои достижения в создании лампочки накаливания. Когда возникли проблемы с созданием вакуумного пространства, Суон продолжил совершенствовать свой образец, пока не дошел до нового. В нем нить создана из угольного волокна, помещенная в разряженную атмосферу, из-за чего лампочка светила ярко.
Читайте также:  Замена ДРЛ 250 на светодиодные лампы (схема подключения)

В начале 1880-х годов Томас Эдисон и Джозеф Суон создали британскую компанию, названную «Эдисон и Суон» (с 1892 года известна как “General Electric”).

В России световые приборы разрабатывал Александр Лодыгин. Его лампочки светились за счет стержня из угля в колбе, с откачанным воздухом. В 1872 появились первые рабочие модели. Через три года Дидрихсон доработал изобретение Лодыгина.

Он заменил в лампочке стержень на угольные волоски, увеличив ее срок работы. В 90-е годы Лодыгин уехал в Америку, используя в своих изобретениях вольфрамовую нить. В 1906 году он продал патент “General Electric”, начавшей производство электроламп с вольфрамовой спиралью.

Этапы открытия

Изобретение ламп накаливания начинается с появлением электричества в 18 веке, что сподвигло многих ученых заняться собственными экспериментами в области электронной техники:

  • В 1800 году создан гальванический элемент, служащий источником тока, названный «Вольтов столб».
  • В 1809 году создана лампочка со спиралью из платины Жераром Деларю.
  • В 1854 году Генрих Гебель изобрел лампу, похожую на вакуумный сосуд с бамбуковой нитью внутри. В течение 5 лет Гебель занимался разработкой своей лампы, но запатентовать ее он не смог, потому что был эмигрантом без денег. Но он нашел применение своему изобретению в освещении собственного магазина часов.
  • Еще одним российским изобретателем был П. Н. Яблочков, который изобрел «электрическую свечу» с долгим сроком работы. Его разработки начались в России, а потом в Париже. В 1876 году прошла выставка в Лондоне, где Яблочков показал свое изобретение. После этого его лампы начали встречаться в Париже, а затем во всем мире.

Чтобы лампочка светила долго и ярко, нужно было найти подходящий материал для нити накаливания. В тот период ученые рассматривали несколько вариантов: вольфрам и платина были слишком дорогостоящими и редко встречались, поэтому пользовались углем, который был более дешевым и доступным.

Рекомендуем посмотреть видео:

Как выглядел первый вариант лампы

Фредерик де Молейн в 1841 году запатентовал лампочку, в которой был углерод, с платиновой нитью внутри. Через три года исследования в отношении проводников провалились из-за быстрого плавления платиновой спирали. В 1845 году ученый Кинг сделал замену платиновой нити на угольную палочку, получив патент.

В 1854 году в Америке прошла выставка по электротехнике, на которой Генрих Гебель представил свою лампу. В качестве проводника использовалась бамбуковая нить, а в качестве корпуса — флакон от туалетной воды. В него добавляли ртуть, а затем выливали из емкости для создания вакуумного пространства. Недостаток этой лампочки в ее хрупкости и малом времени работы.

У Томаса Эдисона колба лампы накаливания была стеклянной, с полностью откачанным воздухом, а нить накала была из угольного стержня. Создав собственную компанию, он начал производить электролампы и прочие механизма электросистемы.

Масштабное появление ламп на рынке

Лампочки на рынке появились за счет их невысокой стоимости и легкого использования, по сравнению со светильниками, которые надо разжигать газом или бензином.

Постепенная эволюция ламп накаливания происходила из-за их усовершенствования для широкого применения в различных сферах деятельности:

  • подсветки для кнопок и переключателей в радиоаппаратуре;
  • автомобильные фары;
  • применяются в лазерных принтерах.

Томас Эдисон также был причастен к распространению лампочек на рынке. Он продавал их по низкой цене, чуть больше одного доллара за штуку.

Эдисон хотел сделать лампы доступными, по сравнению с остальными световыми источниками. Поэтому быстрое производство ламп и их успешная продажа привели к снижению стоимости лампочек — всего 22 цента.

Заключение

Заслуга Томаса Эдисона состоит в том, что он вовремя запатентовал созданные до него изобретения, занялся их улучшением, начал производить, распространив их по всему миру. У лампочки накаливания были талантливые изобретатели, и все они внесли свое значение в развитие электронной техники.

Но первым создателем лампочки для освещения считается Александр Лодыгин.

Кто изобрел первую электрическую лампочку: история, которая изменила мир

О проблеме искусственного освещения люди задумывались с начала времен. Свет подсознательно ассоциируется с безопасностью, спокойствием и комфортом. Неудивительно, что человечество достигло такого прогресса в создании осветительных приборов. С чего все начиналось, когда были созданы первые электрические лампочки – читайте в статье.

Какими светильники были до появления электричества?

Основным источником света до открытия электричества служил огонь. У первобытного человека это был костер, который сочетал в себе несколько бытовых функций. Переносной светильник – следующий этап развития освещения. В таком качестве использовали факелы и лампады, применяя как горючий материал растительные и животные жиры, смолу, ветки смолистых деревьев. Как стационарный источник света использовались лучины – тонкие и длинные кусочки сухого дерева, которые горели на подставке.

Читайте также:  Что такое лампа: виды и устройство лампочек накаливания

Чтобы сделать освещение более равномерным и замедлить процесс горения, был изобретен фитиль – специальная нить из растительных волокон, которая помещалась в чашу с горючим веществом.

Важно знать! Лампады или так называемые масляные лампы были изобретены еще в античной Греции за несколько тысячелетий до нашей эры.

До появления первой лампочки в мире широко использовали свечи: они стали практичным аналогом лампад, поскольку были более экономны и менее пожароопасны. Поначалу для них использовали густой животный жир, после заменили его пчелиным воском.

К концу XVIII века благодаря достижениям химии получило распространение газовое освещение. В качестве ресурса использовались горючие газы, помещенные в специальные стеклянные емкости для безопасности.

В конце XIX века широкое распространение получили керосиновые лампы – устройства из стекла и горелки, наполненные горючим. Их до сих пор иногда используют из практических или эстетических соображений.

История создания лампочки

Изобретение электричества позволило ученым шагнуть далеко вперед в разработке осветительных приборов. Кто создал лампу – вопрос с неоднозначным ответом. Первым этапом стала идея использовать естественный свет, который сопровождает дуговой разряд между двумя проводниками, расположенными на небольшом расстоянии. Данное явление активно исследовали русский ученый В. Петров и английский физик Г. Дэвид. Они работали с металлическими и угольными проводниками. Основным недостатком была недолговечность устройства: время работы ограничивалось пятью минутами. Стержни, которые служили проводниками, очень быстро выгорали, их было необходимо менять. Именно поэтому хоть изобретение и появилось в начале 18-го века, оно было не очень практичным.

Как выглядела первая лампочка в мире?

В начале XIX века над проблемой электрического освещения работали многие, активно проводились исследования по световому эффекту от накаливания разных материалов. Ученым приходилось искать проводники, способные давать достаточно света, при этом не перегреваясь, не плавясь и не загораясь. Необходимо было определить удачное сочетание между нитью накала и средой, которая ее окружает. Чтобы оградить нити от воздействия кислорода, начали использовать колбу.

Экспериментами в этой сфере активно занимались английский ученый Х. Дэви и бельгийский исследователь Б. Жобар.

Важно знать! В 1840 году астроном Ж. Деларю придумал изготавливать нить накала в форме спирали.

В 1854 году Г. Гебель создал прототип современного устройства и фактически изобрел лампу накаливания. В качестве нити в ней использовался обугленный бамбук, а чтобы предупредить горение, из колбы был удален кислород.

Альтернативный вариант предложил Д. Свон из Англии: в его осветительном устройстве в качестве элемента накаливания использовалась углеродная бумага.

Александр Лодыгин или кто все-таки изобрел лампу накаливания

Рассматривая вопрос, кто изобрел электрическую лампочку, нельзя не упомянуть русского ученого Александра Лодыгина. В 1874 году он получил право на изготовление лампочки с угольными электродами. Именно он предложил использовать в качестве спирали вольфрам и молибден. Эти металлы хорошо противостояли температурному воздействию, что существенно увеличивало срок эксплуатации прибора.

Кроме этого, изобретатель лампы предложил удалять воздух из колбы, чтобы замедлить процесс окисления спирали. Подобные осветительные элементы получили широкое распространение и активно использовались для освещения зданий и улиц в России. Первые лампочки, продаваемые в Америке, были изготовлены по патенту Лодыгина.

Создание лампочки Эдисоном

Параллельно во второй половине XIX века исследовательской работой занимался Томас Эдисон. Американский ученый активно тестировал проводники из разных материалов, пытаясь найти наиболее долговечный и экономный.

По одной из версий, к концу семидесятых годов к Эдисону попал экземпляр лампочки Лодыгина. Изучая ее устройство, он смог сделать настоящий прорыв и стать изобретателем лампочки в том виде, в котором мы привыкли ее видеть сегодня. Результатом его работы стал прибор, который смог светить без перерыва почти 40 часов.

Также Эдисон изобрел поворотный выключатель и смог значительно усовершенствовать изобретение Лодыгина. Среди корректировок, которые он внес, были следующие:

откачал большее количество воздуха из колбы;

сконструировал винтовой цоколь;

реализовал механизм предохранителя.

Оптимизация устройства позволила снизить его себестоимость и запустить массовое производство. Благодаря своим работам к 1880 году Эдисон смог предложить миру лампы с эксплуатационным ресурсом до 1200 часов.

Рассматривая вопрос, кто создал лампы накаливания, нельзя ответить однозначно. Над проблемой трудились исследователи многих стран на протяжении целого столетия. Очевидно, что наиболее значимые открытия совершили российские, английские и американские ученые.

Если вам понравилась статья, вы можете купить разнообразные электрические лампочки для себя в нашем интернет-магазине Свет Депо.

Виды ламп и история их создания

В 1801 году английский физик сэр Хампфри Дэви показал, что нить из платины способна излучать свет. Правда, образец испарялся слишком быстро, не удавалось извлечь из процесса пользу. Сегодня поговорим о видах ламп и истории создания. Пробежимся по иностранным ресурсам. Надеемся, обзор про историю и разновидности ламп освещения получится интересным.

Читайте также:  Диммер для светодиодных ламп: что это такое, разновидности и подключение

Лампочки накала

Первыми в истории стали лампы накала. До Томаса Альвы Эдисона изобретатели предпринимали попытки получить работающие приборы, идя по стопам сыра Хампфри Дэви, но успешными действия назвать оказывалось сложно. Сложность заключалась в мгновенном окислении материала нити накала атмосферным кислородом. Гораздо проще получалось с молниями. В 1809 году сэр Хампфри Дэви получил разряд между двумя стержнями из углерода. Подобный прототип разрядных ламп использовался ещё недавно, причём успешно. Изобретение, продемонстрированное в 1810 году Королевскому институту Великобритании, называлось – дуговая лампа.

Нечто похожее на электрический фонарь сделал Джеймс Боэмен Линдсэй в 1835 году. Он изучал иные решения, вдобавок осталось мало сведений о деятельности изобретателя, но зафиксированы его попытки читать книгу с большого расстояния. Линдсэй добивался результата, освещая книгу. Потом внимание светила науки устремилось на беспроводной телеграф, где точки и тире фиксировались длительностями свечения. Расстояние оказывалось потрясающее по тем временам, а скорость мгновенной.

Пятью годами позже преимущества электричества пришлись по душе британскому учёному Варрену де ля Ру, догадавшемуся поместить нить из платины в вакуумную колбу. Его изобретение основывалось на догадках, что высокая температура плавления платины означает: спираль не просто испаряется, а сгорает, окисляется. Следовательно, требуется изолировать нить от кислорода. Создавалась почти лампочка накала, если не считать отсутствия цоколя с резьбой. Коммерческий эффект от использования платины в качестве источника освещения явно не обещал стать заоблачным.

В 1841 году дизайн первых лампочек накала слегка изменился. В детище Фредерик де Молейна виделся гибрид между изобретениями сэры Хампфри Дэви: мелкая угольная крошка призывалась светиться между двумя электродами из платины, заключёнными в вакуумную колбу. Налицо попытки снизить стоимость устройства лампочек накала. Пока, наконец, в 1845 году гениальный американец Джон Веллингтон не догадался сделать нити полностью из углерода (что сегодня используется в карбоновых нагревателях). Изобретение не добавило учёному лет жизни, работы по созданию лам накала продолжил Роберт Нуди, демонстрирующий новинки, большинство сегодня доступны для обозрения в музее замка Блуа.

Варианты форм ламп накала

Наш соотечественник Александр Николаевич Лодыгин в 1872 году изобрёл лампочку накала и двумя годами позже взял на устройство патент. Быстро убедившись, что железо и угольные стержни мало дают в этом плане, русский изобретатель продолжал исследования. Судьба сложилась так, что Лодыгин покинул Россию, по причине преследования со стороны правительства движения революционеров. С 1883 года наравне с прочими направлениями занимался производством первых ламп накаливания во Франции. Работал над вещами из области строительства и техники. Лодыгину впервые пришла идея в качестве нити накала использовать тугоплавкие металлы (вольфрам, хром, титан), работающие и сегодня.

В результате патенты оказались перекуплены американской корпорацией Дженерал Электрик. А изобретатель лампочки накала вернулся в Россию с кипой чертежей и изобретений. Работал преподавателем, но после революции эмигрировал в США, где и умер. Между тем, мир не стоял на месте. Не стоит думать, что первая электрическая лампочка появилась на свет силами единственного учёного. Множество людей работали в указанном направлении. К примеру, с 1854 года над нитями из карбонизированного бамбука работал Хайнрих Гёбель. В качестве колбы для лампы накала использовалась бутылка с откачанным воздухом. Упомянутого человека считают изобретателем первого удобоваримого варианта светильника.

Кто в действительности изобрёл лампочку накала

Множество историков считают, что всерьёз плюсы и минусы ламп накала допустимо рассматривать, начиная с работ Джозефа Вилсона Свана. Английский физик в 1850 году начал работы над (!) бумажными нитями накала, покрытыми угольной пылью. К 1860-му году созрело первое дельное устройство, к недостаткам относятся:

  1. Высокие требования к качеству создания вакуума в колбе лампы накала.
  2. Малое время жизни прибора.
  3. Неэкономный расход энергии.

Свет от лампы накаливания

Обратите внимание, что среди недостатков ламп накала уже отсутствует высокая цена. К счастью, в середине 70-х появились новые улучшенные вакуумные насосы, что позволило Свану продолжать работы. В 1878 году учёный демонстрирует собственные наработки на лекциях в Ньюкасле, но берет патент на новое устройство лампочек накала лишь два года спустя – в 1880 году. Основным новшеством явилось полное удаление кислорода из колбы, нить нагревалась добела, не сгорая. Спираль проявляла низкое сопротивление, требовались чрезвычайно толстые медные провода для снабжения устройства энергией.

Выходит, Сван решил задачу обустройства освещения путём применения ламп накала. В конечном итоге, предложил в качестве основы для нити брать хлопок (вместо бумаги). Дом Свана в Лоу Фелл стал первым в мире освещённым при помощи электричества. Историки отмечают Джозефа за первопроходство в коммерческом выпуске лампочек накала, что обусловило дальнейший интерес к теме научных кругов и массовых слоёв общества. Савойский театр творчества в Вестминстере стал первым публичным заведением, где использовался электрический генератор (на 88 кВт) для иллюминации зала. Задействовали 1200 лампочек накала, изготовленных по конструкции, предложенной Сваном.

Читайте также:  Обеззараживание воды ультрафиолетом: очистка и дезинфекция для питья

Как отмечали очевидцы, достоинством новой методики стало отсутствие необходимости сжигать газ. Перестал тратиться кислород, а тепла выделялось намного меньше. Вдобавок, наблюдатели заметили относительную пожаробезопасность устройств. Для демонстрации указанного качества лампочку накала разбили (прямо в люстре) во время представления, и 29 декабря 1881 года Таймс отметила описанный способ освещения более перспективным, нежели газовые рожки. Лампочки накала быстро завоевали популярность на военном флоте и в шахтах, где по понятным причинам использовать горение считалось невыгодным. Историки отмечают полную независимость исследований Свана от занятий Эдисона.

Эдисон со своим изобретением

Параллельно взят канадский патент на лампочки накала Генри Вудвардом. Его изделия отличались особой формой колбы и заполнялись инертным азотом. Это сильно уменьшало требования к прочности стеклянной части лампочки накала. В коммерческое использование изобретения Генри Вудварда не вошли. Однако оказались замечены Эдисоном, который за 5000 долларов выкупил канадский патент. Чтобы найти деньги, Эдисон взял гранд, сообщив прессе, что уже изобрёл новые лампочки накала, а теперь попросту изыскивает средства на выпуск продукции.

Первая проба Эдисона на карбоновой нити длилась 13,5 часов. Уже к 1880 году изобретатель берет патент на лампочку накала и нитью из бамбука, способной работать в 100 раз дольше. Именно Эдисон понял, что нить нужно делать из тугоплавких металлов с высоким сопротивлением, чтобы уменьшить ток питания. Рабочее напряжение 110 В, рекомендованное Эдисоном, и сегодня используется в США. Патент США под номером 223898 описывал ряд форм создания нити, в конечном итоге применялся бамбук, покрытый угольной пылью. Приводим возможные варианты, согласно изложению Эдисона:

  • Хлопок.
  • Лен.
  • Бумага.
  • Древесные шплинты.

Интересно, зачем в качестве нити накала предлагалось использовать экзотические материалы. А электроды для подведения электричества применялись платиновые. По нынешним временам лампочка накала стоила бы целое состояние. Причина проста – сопротивление нити уже оказывалось малым, а металлы с высоким сопротивлением на тот момент не использовались в ходу. Новый патент (1883 года), с которым возникли сложности при согласовании, использовал в качестве спирали по-прежнему углерод. В конечном итоге, чтобы избежать конфликтов со Сваном, Эдисон предложил последнему создать компанию Эдисван для сбыта продукции на территории Великобритании.

Первая металлическая спираль для лампочек накала, изготавливаемая из осмия, запатентована австрийским учёным Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Рабочая версия устройства вышла к 1898 году. В 1897 году светильник с керамическим глобаром представлен немецким химиком Волтером Нернстом. Эффективнее углердного в два раза, он оказался вытеснен с прилавков идущими вслед лампочками накала с металлической нитью. В ходе недолгих потуг друг за другом выданы рецепты крыть карбоновые нити слоем проводника, потом появился вольфрам, используемый и поныне, Отметим, исследования Эдисона легли в основу создания электронных ламп, благодаря которым ныне развивается вся наукоёмкая техника.

Газоразрядные лампы

В своё время лампы накаливания наполнялись соединениями брома или йода для предотвращения сгорания спирали. Газоразрядные основываются принципиально на других законах физики. Любопытно, что эффект свечения ртутного барометра замечен ещё в 1675 году французским астрономом Жаном Пикаром. Спустя 30 лет первый вариант газоразрядной лампы продемонстрирован Фрэнсисом Хоксби. Идея состояла в том, чтобы после вакуумирования в стеклянный шар, заряженный статическим электричеством, подать небольшое количество ртути. Света хватало для чтения.

Пока наш соотечественник Василий Петров описывал феномен электрической дуги, сэр Хампфри Дэви в 1802 году демонстрировал Королевскому институту угольные стержни. Дальнейшие исследования в области газоразрядных ламп низкого давления проводились Генрихом Гейслером, в 1857 году создавшим художественные источники света разных оттенков на базе газового наполнителя. Вакуум необходим для облегчения процесса ионизации. В качестве среды разряда использовались аргон, неон, пары ртути и воздух.

Яркими потомками ламп Гейслера стали электронные диоды, триоды и пр. В ходе опытов с газоразрядными лампами Иоганн Гитторф заметил, что движение носителей образуется в полном вакууме. Так родилось знание о катодных лучах, образованных электронами. Дальнейшее развитие источники получили в люминесцентных лампах дневного света, где пары ртути излучают в инфракрасном диапазоне, а видимый спектр получается за счёт накачки энергией люминофора.

Предысторию указанные виды электрических ламп берут сотни лет назад. Долгое время люди замечали, что отдельные горные породы в силу неизвестных причин мерцают. Впервые явление описано сэром Джорджем Стоуком на примере флюорита. Полярностью описанные разновидности лампочек обзавелись, имея прекрасные технические характеристики, к примеру, малое потребление энергии. А недостатки оставались очевидны до последнего времени: большие размеры, необходимость в наличии драйвера (источника питания).

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: :???: :?: :!: