Светильник из чего состоит: Терминология светильников (наша википедия). | Интернет-магазин люстр 220svet.ru

Из чего состоит светодиодный светильник, как работает

Светодиодные светильники часто используют в качестве основного освещения в офисных, производственных и жилых помещениях. Они значительно превосходят другие виды освещения по энергопотреблению, экологичности и сроку службы.

В статье мы рассмотрим, что такое светодиодные приборы освещения, как устроены светодиодные лампы и светильники, принцип работы, какие виды существуют.

Что такое светодиодные источники света

Светодиодный светильник – это высокотехнологичный продукт, источником света которого служит светодиод или диод. Его также называют LED-элементом. По своим характеристикам светодиодные лампы во многом превосходят лампы накаливания и люминесцентные осветительные приборы. К их главным достоинствам относят простоту установки, длительный срок службы и энергоэффективность.

Светодиодные светильники создавались в качестве аналога лампы накаливания. Сегодня они почти полностью вытеснили предшественников. Светодиоды применяют для освещения жилых и производственных помещений, в растениеводстве, медицине, автомобилестроении и т. д. В них не содержится веществ и материалов, способных нанести вред здоровью или окружающей среде.

Главные преимущества светодиодных источников света:

• длительный срок службы;
• экономичный расход электроэнергии;
• экологичность;
• высокое качество светового потока;
• низкий коэффициент пульсации;
• низкая потеря яркости с течением времени.

Виды светодиодных светильников

Выбор светодиодных светильников на современном рынке радует своим разнообразием. LED-лампы классифицируют по типу конструкции, особенностям установки, форме и другим характеристикам. При выборе важно учитывать, в каких целях и в каком помещении осветительный прибор будет использоваться.

Основные виды светодиодных светильников:

1. Настенные светильники предназначены для крепления на вертикальные поверхности, но при этом их можно крепить накладным и подвесным способом.
2. Аккумуляторные светильники в большинстве случаев оснащены зарядным устройством. Их устанавливают в направлении эвакуационного, пожарного и аварийного выходов.
3. Встраиваемые светодиодные лампы монтируют в подвесных и натяжных потолках.
4. Линейные светильники используются в качестве дополнительного освещения. К ним относят светодиодные ленты.
5. Поворотные светильники способны менять направление светового потока с помощью кронштейна.

По принципу светорассеяния осветительные приборы бывают узконаправленные и с широким углом рассеивания. Первые отличаются концентрированным излучением, вторые – распространяют свет во все стороны.

Устройство светодиодных приборов освещения

Конструкция светодиодной лампы состоит из корпуса с отражателем и набора светодиодов. Главные элементы осветительного прибора – светодиоды. Стабильность и длительность их работы напрямую зависит от других компонентов. Чтобы обеспечить качественный световой поток, при производстве светильника используют матрицу и теплоотвод.

Для предотвращения нагрева светодиодов применяется радиатор, на который наносится термопаста. Корпус светодиодного светильника выполняется из пластика или алюминия. Его форма может меняться в зависимости от сферы применения светильника.

Алюминиевая плата светильника включает в себя несколько слоев теплоотводящих материалов. Она необходима для передачи энергии на теплоотвод от кристалла. В отличие от люминесцентных светильников на ее поверхности не присутствует вредных веществ.

Роль светорассеивателя в устройстве светодиодной лампы выполняет плафон, способствующий равномерному распределению светового потока. Он должен быть устойчивым не только к механическим повреждениям, но и к критическим температурам. Именно поэтому многие бренды используют для изготовления плафона поликарбонат.

Принцип работы светодиодной лампы

Понять, как работает светодиодная лампа, достаточно легко. В основе этого действия лежит эффект излучения света p-n-переходом. При прохождении тока выполняется рекомбинация электронов, что способствует излучению света в определенной последовательности. Белый свет получается в результате покрытия синего светодиода желтым люминофором. Оттенок света регулируется толщиной люминофора, а его яркость – током.

Принцип работы светодиодной лампы:

1. Переменное напряжение попадает на диодный мост, после чего выпрямляется.
2. На следующем этапе происходит сглаживание пульсаций.
3. Выпрямленное напряжение перемещается на контроллер, отвечающий за управление работой светильника.
4. Дальше напряжение проходит через импульсный трансформатор с электронного модуля на светодиоды.

Зная, как устроена светодиодная лампочка, несложно понять, в чем преимущества перед другими осветительными приборами. Отсутствие вредных компонентов делает LED-лампы безопасными по отношению к здоровью и окружающей среде. При этом они обеспечивают необходимый уровень освещенности и отличаются длительным сроком службы.

виды, особенности конструкции, стилевое решение

Точечными светильниками или спотами («spot» переводится как «пятно» или «место») называют отдельно установленные лампы любого типа.

Интервал между ними при групповом размещении, как правило, составляет 20-40 см. Споты разнообразны по форме, стилю, типу ламп, локализации. Они бывают одиночными и двойными, или даже тройными, настенными либо напольными и потолочными, накладными и врезными. В них используются лампы разного спектра света. Споты могут выступать и как источники верхнего света, и как дополнительное освещение отдельных зон помещения, используются они и для создания в комнате неяркого рассеянного светового потока, обеспечивающего уютную расслабляющую атмосферу в жилище.

Конструкция спотов богата инновационными идеями и дизайнерскими находками. Рынок предлагает модели на штанге, на ножке и на шине, оснащенные датчиком движения и управляемые дистанционно при помощи пульта. Встречаются точечные светильники из разных материалов — деревянные, металлические, пластиковые, стеклянные, зеркальные и даже те, которые можно покрасить в тон отделки поверхности, где они установлены.

Преимущества спотов

Малогабаритные точечные светильники имеют массу преимуществ их использования, к которым можно отнести:

• компактные размеры — небольшие по параметрам споты можно монтировать в разном количестве даже в тесных помещениях, не съедая пространства;
• простой монтаж — установить такой осветительный прибор вполне можно своими руками, ну а у профессионалов установка точечного света займет совсем немного времени;
• вариативность — унифицированные формы спотов позволяют использовать разные типы ламп, начиная с традиционных ламп накаливания и заканчивая неоновыми и суперпопулярными светодиодными. Помимо типа ламп варьируется и мощность светильника, а также его цветовое и стилевое решение;
• возможность визуального изменения пространства — грамотное применение точечных светильников позволяет сделать так, чтобы узкое помещение казалось шире, а низкие потолки — выше;
• возможность зонирования пространства комнаты без крадущих площадь перегородок. Точечными светильниками удобно обозначать зоны в просторном помещении. Особенно это актуально для студий, где, как минимум, требуется выделить кухонную зону и гостиную;
• технологичность — многие споты имеют возможность автоматического или ручного регулирования степени интенсивности освещения, некоторые из них «обучены» создавать чрезвычайно интересные спецэффекты — свечение волнами с зажиганием или угасанием светового потока, цветовые вибрации и т.д.;
• выгодная цена — ее не назовешь дешевой, если речь идет о, например, светодиодных светильников, но если сопоставить их стоимость с долгим сроком эксплуатации и с возможностью следовать модным дизайнерским трендам, то целесообразность выбора спотов становится очевидной.

Светильник встраиваемый пов. KANLUX Argus с патроном GU5.3 серый

Конструктивные особенности

Точечный светильник состоит из патрона, корпуса, плафона и крепежного устройства, в роли которого часто выступают фиксирующие пружины. Количество фиксаторов часто ограничено двумя, но для пущей надежности допускается применение большего их числа. Патрон и крепежная конструкция при монтаже становятся невидимыми. В патрон вставляют лампу, выбор ее зависит не только от личных предпочтений, но и от поверхности, в которую врезают светильник либо накладывают его. Так, при монтаже ламп на натяжной потолок, на ДСП и другие материалы, не отличающиеся высокой термостойкостью, следует предпочесть лампы, не перегревающиеся при длительной работе. Это важное условие пожарной безопасности. В комплекте к светильнику при продаже прилагают кабель.

Исходя из конструктивных особенностей все споты делятся на две категории — открытого и закрытого типов.

Первые устанавливают в помещениях с обычными условиями эксплуатации, включая влажность воздуха. Вторые же оснащены дополнительным корпусом, оберегающим лампу от попадания внутрь воды и пыли, что позволяет эксплуатировать их в помещениях повышенной влажности, в производственных мастерских и т.д.

Светильник встраиваемый пов. Washer с патроном GU5.3 коричневый

Точечные светильники обычно отличаются минималистским дизайном, весь декор часто заключается в скромных рельефных рисунках на видимой части корпуса. Такое решение подходит для современных стилевых концепций типа лофт и хайтек, если же споты используются при оформлении классических интерьеров, то подбираются модели, украшенные стеклянными или хрустальными подвесками, инкрустацией, другими эффектными элементами декора.

Виды спотов

Точечные светильники классифицируют по разным признакам. Приводим некоторые из них:

• по способу монтажа споты бывают накладными, встраиваемыми и подвесными. Для первых характерно наличие крепёжной площадки и отсутствие необходимости нарушать целостность потолка либо стен проделыванием ниш для монтажа. Вторые оптимально подходят для установки на каркасы натяжных потолков либо гипсокартона или в стеновые либо потолочные мини-ниши. Подвесные светильники размещают на некотором удалении от поверхности, к которой они крепятся;
• по степени мобильности точечные светильники могут быть стационарными либо поворотными. Поворотные более функциональны, им легко изменить направление светового потока, к тому же есть модели, способные выдвигаться;
• по месту монтажа — существуют модели для уличного и внутреннего использования, среди последних отдельно выделены влагостойкие модели для ванных комнат;
• по способу электроснабжения— споты могут работать от электросети, от батареек или от зарядных аккумуляторов.

Типы используемых ламп

В точечные светильники можно вставлять следующие виды ламп:

• люминесцентные — эти лампы в точечном исполнении достаточно эффективны, имеют хорошую яркость, подходят для освещения общественных зданий и учреждений — больниц, школ и т. п.;
• лампы накаливания — эконом-вариант, они сильно нагреваются, поэтому не подходят для установки на потолки натяжного и подвесного типа из-за высокой пожароопасности;
• энергосберегающие — излучают комфортный мягкий свет, нагреваются очень слабо, оптимально подходят для создания атмосферы уюта;
• галогенные — схожи с лампами накаливания, но нагреваются меньше, а света дают больше. Их работа может сопровождаться незначительным шумовым фоном, особенно при установке с диммером;
• светодиодные (LED) — эти лампы отличает хорошая светоотдача, они не нагреваются, относятся к экологически безопасным приборам, только вот их цена пока достаточно высока.

Светильник накладной LED REV Secunda 230 мм 18 Вт 4000 К металлический

Варианты расположения спотов

Точечные светильники монтируют в соответствии с заранее разработанной схемой подключения. Количество светильников в одном помещении и даже в одной его зоне может быть каким угодно, определяет его задумка дизайнера. Очень популярна схема их размещения по типу «звёздное небо», когда споты монтируются по потолочной поверхности равномерно с одинаковыми или разными интервалами. Особенно эффектен этот вариант в просторных помещениях с высокими потолками, в колонных залах. При установке потолочных спотов надо размещать их не ближе, чем на 0,5 метра к углу соединения поверхности потолка со стеной. Кроме потолка точечные светильники размещают и на стенах, на разной высоте, ими украшают арки, разделяющие функциональные зоны помещения, эркеры, веранды и ванные комнаты.

Формы и размеры

Форма светильников точечного типа может быть самой разной — прямоугольной и круглой, квадратной и овальной, плоской либо выпуклой, тонкой или утолщённой. Встречаются в продаже также узкие споты, светильники-таблетки, цилиндры, звездочки и даже розы. Можно приобрести и причудливые абстрактные конструкции.

По размеру споты также разнообразны, есть крупные модели, обычные и минимальные. У круглых приборов указывается диаметр изделия и требуемый диаметр отверстия под его установку. Внешний диаметр светильника больше диаметра отверстия под монтаж примерно на треть, для установки обычно нужна ниша диаметром 60-75 мм.

Светильник встраиваемый DE FRAN Graphite с патроном GU5.3 черный

Из чего производят точечные светильники

Корпус спотов производят из различных материалов — из дерева, различных металлических сплавов, включая бронзу. Часто в одном изделии комбинируются разные материалы, это позволяет найти интересные дизайнерские решения или оптимизировать стоимость прибора. Активно используется стекло, как прозрачное, так и матовое, хрусталь, в том числе и для декора. Не обходится производство спотов и без такого популярного материала, как пластик — легкий, удобный, недорогой, подходит под покраску.

Цветовое решение и концепции стиля

Цветовая палитра точечных светильников, предлагаемых производителями, широка и многообразна. Среди монохромных спотов наиболее востребованы чёрные и белые, синие и голубые, красные и оранжевые, зелёные и бежевые. Такие цвета светильников выбирают для ванных комнат, для детских, для гостиных. Традиционно популярны светильники коричневых тонов и фиолетовых оттенков, а также цвета венге либо имитации ценных пород дерева.

Приобретая точечные светильники, нужно учитывать при выборе стиль интерьера, в который споты должны гармонично вписаться. Вот несколько рекомендаций:

• классика — споты в этом стиле не должны быть яркими, предпочтительнее белые и коричневые тона, имитация дерева. Спектр света теплый и мягкий, световой поток рассеянный, зонирование светом должно быть нечетким, с размытыми границами;
• прованс — легкому воздушному стилю выбирайте и светильники под стать, ярких оттенков, например, цвета морской волны, синий, или нейтральные белый и бежевый. Можно поэкспериментировать и с формой;
• современные направления — для стилей лофт и хай-тек приоритет в простоте форм светильника, металлические корпусы, для хай-тека хромированные, лофту оптимально подойдет бронза. Приветствуется использование многофункциональных моделей с поворотным механизмом;
• кантри — для этого стиля применение спотов нехарактерно, но уж если задумали использовать, сделайте их почти незаметными, упор на функциональность и полезность, а не на эстетическую составляющую;
• модерн — в интерьере этого стиля лучше пустить споты по периметру потолка, при этом традиционную люстру игнорировать нельзя.

Светильник встраиваемый Gleam с патроном GU5.3 белый

Чьи споты лучше

Национальная специфика накладывает свои особенности на продукцию. Например, споты немецкого производства отличаются легендарным немецким же качеством, они удобны в эксплуатации, практичны, надежны и долговечны. Дизайн большинства моделей предельно лаконичен, лишен декора. Среди компаний-производителей такой продукции можно отметить Brilliant.

Изделия итальянских компаний стильны и изысканны, часто имеют оригинальную форму и отличаются особым национальным колоритом. В качестве известных брендов можно назвать Arte Lamp и Lightstar.

Бельгийские точечные светильники предельно технологичны и функциональны, много поворотных моделей. Производители предлагают разнообразный ассортимент, в котором все же превалируют модели для современных интерьеров. На российском рынке большим спросом пользуются светильники фирмы Massive.

Отечественные производители спотов — фирмы Arlight, Ambrella и другие — предлагают товар высокого качества и дизайна, причем по ценам, доступным широкому кругу покупателей, поэтому они весьма успешно конкурируют с европейскими производственными компаниями.

Качественные точечные светильники поставляют на наш рынок Польша, Голландия и Япония.

Светильник встраиваемый пов. KANLUX Alren для ламп GU5.3/GU10 белый

Несколько советов по выбору точечных светильников

Для начала определитесь с местом размещения и количеством спотов, составьте схему подключения, и лишь потом начинайте поиски подходящей модели светильников. Если у вас деревянные одноуровневые потолки, то едва ли к ним подойдут яркие изделия модных трендов. А вот в каркасные гипсокартонные или в реечные потолки смело встраивайте любые дизайнерские новинки.

Для установки в спальне купите теплые энергосберегающие лампы умеренной яркости. Для таких помещений, как прихожая, гостиная, детская, нужен более акцентированный яркий свет, допустимы эксперименты с цветом корпуса светильников. В ванную комнату выбирайте влагостойкие и пылезащищенные приборы, хорошо, если они будут еще и ударопрочными. Не должны бояться случайных ударов и точечные светильники, выбранные для подсветки лестничных ступеней, особенно если в доме обитают домашние животные.

Выбирая спот, не делайте приоритетным критерием его световые качества, ведь такой светильник все-таки предназначен для дополнительного освещения и должен сочетаться с другими источниками света, например, с люстрой.

История лампочки | Основы освещения

Краткая история электрической лампочки

Электрический свет, одно из повседневных удобств, в наибольшей степени влияющее на нашу жизнь, не был «изобретен» в традиционном смысле в 1879 году Томасом Алва Эдисоном, хотя можно сказать, что он создал первую коммерчески практическую лампу накаливания. свет. Он был не первым и не единственным, кто пытался изобрести лампочку накаливания. На самом деле, некоторые историки утверждают, что до версии Эдисона было более 20 изобретателей ламп накаливания. Тем не менее, Эдисон часто приписывают изобретение, потому что его версия смогла превзойти более ранние версии из-за сочетание трех факторов: эффективный материал накаливания, более высокий вакуум, чем смогли достичь другие и высокое сопротивление, которое сделало распределение электроэнергии от централизованного источника экономически выгодным.

Первые лампочки

В 1802 году Хамфри Дэви изобрел первый электрический свет. Он экспериментировал с электричеством и изобрел электрическая батарея. Когда он соединил провода со своей батареей и куском углерода, уголь засветился, производя свет. Его изобретение было известно как электрическая дуговая лампа. И хотя он производил свет, он не производил его для длинный и слишком яркий для практического использования.

В течение следующих семи десятилетий другие изобретатели также создавали «лампочки», но никаких разработок для коммерческого применения не появлялось. приложение. Примечательно, что в 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю поместил свернутую в спираль платиновую нить в вакуумную трубку и пропускали через нее электрический ток. Дизайн был основан на концепции тугоплавкой точка платины позволила бы ему работать при высоких температурах, а вакуумированная камера содержала бы меньшее количество молекул газа вступает в реакцию с платиной, что повышает ее долговечность. Несмотря на эффективную конструкцию, стоимость платины сделало ее непрактичной для коммерческого производства.

В 1850 году английский физик по имени Джозеф Уилсон Свон создал «лампочку», поместив в нее карбонизированную бумагу. нити в вакуумированной стеклянной колбе. И к 1860 году у него был рабочий прототип, но отсутствие хорошего вакуума и достаточное снабжение электричеством привело к тому, что лампочка, срок службы которой был слишком коротким, чтобы считаться эффективной производитель света. Однако в 1870-х годах стали доступны более совершенные вакуумные насосы, и Свон продолжил эксперименты со светом. луковицы. В 1878 году Свон разработал лампочку с более длительным сроком службы, используя обработанную хлопковую нить, что также решило проблему. раннего почернения луковицы.

24 июля 1874 г. канадский патент был подан Торонто медицинский электрик по имени Генри Вудворд и коллега Мэтью Эванс. Они построили свои лампы из карбона разных размеров и форм. стержни, удерживаемые между электродами в стеклянных баллонах, наполненных азотом. Вудворд и Эванс пытались коммерциализировать свою лампу, но безуспешно. В конце концов, в 1879 году они продали свой патент Эдисону.

Томас Эдисон и «первая» лампочка

В 1878 году Томас Эдисон начал серьезные исследования по разработке практической лампы накаливания и 14 октября 1878 года, Эдисон подал свою первую заявку на патент «Улучшение электрического освещения». Тем не менее, он продолжал тестировать несколько типы материала для металлических нитей, чтобы улучшить свой первоначальный дизайн, и к 4 ноября 1879 года он подал еще одну заявку в США. патент на электрическую лампу с использованием «углеродной нити или полосы, намотанной и соединенной … с платиновыми контактными проводами».

Хотя в патенте описано несколько способов создания углеродной нити, включая использование «хлопчатобумажной и льняной нити, деревянные щепки, бумага, свернутая различными способами», только через несколько месяцев после выдачи патента Эдисон и его команда обнаружила, что карбонизированная бамбуковая нить может прослужить более 1200 часов.

Это открытие положило начало лампочек промышленного производства, а в 1880 году компания Томаса Эдисона Edison Electric Light Company начала маркетинг своего нового продукта.

Оригинальная лампочка с угольной нитью от Томаса Эдисона.

Другие примечательные даты

• 1906 г. Компания General Electric первой запатентовала метод изготовления вольфрамовых нитей накала для использования в лампах накаливания. Сам Эдисон знал, что вольфрам в конечном итоге окажется лучшим выбором для нитей накаливания в лампах накаливания, но в то время оборудование, необходимое для производства проволоки в такой тонкой форме, не было доступно.
• 1910 г. — Уильям Дэвид Кулидж из General Electric усовершенствовал процесс производства, чтобы сделать вольфрамовые нити накаливания с самым долгим сроком службы.
• 1920-е годы — Произведена первая матовая лампочка и лампы с регулируемой мощностью луча для автомобильных фар и неонового освещения.
• 1930-е годы. В 30-е годы были изобретены маленькие одноразовые лампы-вспышки для фотографии и люминесцентная лампа для загара.
• 1940-е годы — Первые лампы накаливания с «мягким светом».
• 1950-е годы — Производство кварцевого стекла и галогенных ламп
• 1980-е – Созданы новые металлогалогениды малой мощности
• 1990-е – Дебют ламп с длительным сроком службы и компактных люминесцентных ламп.

Будущее «первой» лампочки?

Современные лампы накаливания не являются энергоэффективными – менее 10% электроэнергии, подаваемой на лампу, преобразуется в видимый свет. Оставшаяся энергия теряется в виде тепла. Однако эти неэффективные лампочки по-прежнему широко используются сегодня благодаря многим преимуществам, таким как:

• широкий, низкая стоимость доступность
• простота встраивания в электрические системы
• адаптируется для небольших систем
• работа при низком напряжении, например, в устройствах с батарейным питанием
• наличие широкой формы и размера

К несчастью для ламп накаливания, законодательство многих стран, включая США, требует постепенного отказа от них в пользу более энергоэффективных вариантов, таких как компактные люминесцентные лампы и светодиодные лампы. Однако эта политика встретила сильное сопротивление из-за низкой стоимости ламп накаливания, мгновенного доступа к свету и опасений по поводу загрязнения ртутью КЛЛ.

Но при значительном падении цен на светодиоды будущее, похоже, принадлежит светодиодам. Здесь, на Bulbs.com, мы предлагаем постоянно растущий каталог светодиодных ламп и светильников. В этом видео собраны многочисленные преимущества светодиодной технологии.

Другие полезные ресурсы

• Устаревание накаливания
• Как выбрать КЛЛ

Лампа | Определение, история, типы и факты

настольная лампа

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Уиллис Родни Уитни

Похожие темы:

лампа безопасности фонарь прожектор УФ лампа хрустальная лампа

См. все связанное содержание →

Лампа , устройство для освещения, первоначально сосуд, содержащий фитиль, пропитанный горючим материалом, а затем такие другие световые приборы, как газовые и электрические лампы.

Лампа была изобретена как минимум 70 000 лет назад. Первоначально он состоял из выдолбленной скалы, заполненной мхом или каким-либо другим абсорбирующим материалом, пропитанным животным жиром и подожженным. В Средиземноморье и на Ближнем Востоке самая ранняя лампа имела форму раковины. Первоначально использовались настоящие оболочки с вырезанными секциями, чтобы обеспечить место для зоны освещения; позже они были заменены гончарными, алебастровыми или металлическими светильниками, форма которых напоминала их естественные прототипы. Другим основным ранним типом лампы, найденным в Древнем Египте и Китае, была лампа-блюдце. Сделанный из керамики или бронзы, он иногда снабжался шипом в центре склона для поддержки фитиля, который использовался для контроля скорости горения. Другая версия имела канал для фитиля, который позволял горящей поверхности фитиля свисать над краем. Последний тип стал распространенным в Африке, а также распространился в Восточной Азии.

В Древней Греции лампы появились только в 7 веке до н. э., когда они заменили факелы и жаровни. Действительно, само слово лампа происходит от греческого lampas , что означает «факел». Керамическая версия греческой лампы имела форму неглубокой чаши с одним или несколькими носиками или насадками, в которых горел фитиль; у него было круглое отверстие в верхней части для наполнения и ручка для переноски. Такие лампы обычно покрывались жаростойкой красной или черной глазурью. Более дорогой тип был изготовлен из бронзы. Стандартная форма имела рукоятку с кольцом для пальца и полумесяцем вверху для большого пальца. Также стали популярными подвесные светильники из бронзы.

Римляне ввели новую систему изготовления терракотовых ламп, используя две формы и затем соединяя части вместе. В металле формы стали более сложными, иногда принимая формы животных или растений; очень большие версии для использования в цирках и других общественных местах появились в I веке н.э.

Имеется очень мало информации о средневековых лампах, но, по-видимому, те, что существовали, были открытого типа, типа блюдца, и значительно уступали по своим характеристикам закрытым лампам римлян. Большой шаг вперед в эволюции лампы произошел в Европе в 18 веке с введением центральной горелки, выходящей из закрытого контейнера через металлическую трубку и управляемой с помощью храповика. Этот прогресс совпал с открытием того, что производимое пламя может быть усилено аэрацией и стеклянной трубой. До конца 18 века основными видами топлива, сжигаемыми в лампах, были растительные масла, такие как оливковое масло и жир, пчелиный воск, рыбий жир и китовый жир. С бурением первой скважины на нефть в 1859 г., керосиновая лампа (парафиновая в британском использовании) стала популярной. Тем временем, однако, широкое распространение получил угольный газ, а затем и природный газ для освещения. Угольный газ использовался в качестве топлива для ламп еще в 1784 году, а в 1799 году была запатентована «термолампа», работающая на газе, полученном из древесины. В 19 веке в большинстве городов США и Европы улицы были освещены газом, и все большее количество домов было переведено на новое топливо.

Первые газовые лампы использовали простую горелку, в которой источником освещения был сам желтый свет пламени. Но в 1820-х годах была введена новая форма горелки, в которой контролируемое количество воздуха подавалось в газовый поток, производя высокотемпературное, но несветящееся пламя, которое нагревало преломляющий негорючий материал до очень высокой температуры. Это стало источником света; чем выше температура материала, тем белее цвет света и тем больше мощность. К 1880-м годам тканая сеть из хлопковых нитей, пропитанных солями тория и церия, была стандартным светоизлучающим материалом, используемым в газовых фонарях.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подписаться сейчас

Развитие электрических ламп на рубеже 19-го века остановило тенденцию к использованию газовых ламп, и к 1911 году началось преобразование газовых светильников для использования с электричеством. Вскоре электричество быстро заменило газ для общего освещения. Однако в Англии и Европе газ широко использовался еще на несколько лет.

Современные лампы и освещение начались с изобретения электрической лампы накаливания в 1870 году. Лампа накаливания — это лампа, в которой нить накаливания излучает свет при нагревании до накала электрическим током. Однако лампа накаливания была не первой лампой, в которой использовалось электричество; Осветительные приборы, использующие электрическую дугу, зажигаемую между угольными электродами, были разработаны в начале 19 века.век. Эти дуговые лампы, как их называли, были надежными, но громоздкими устройствами, которые лучше всего использовать для уличного освещения. В 1876 году русский инженер-электрик Павел Яблочков представил свечу Яблочкова. Это была дуговая лампа с параллельными угольными стержнями, разделенными фарфоровой глиной, которая испарялась при горении дуги. Переменный ток использовался для обеспечения равных скоростей потребления двух точек стержней. Эта лампа какое-то время широко использовалась в уличном освещении.

За несколько десятилетий до того, как в 1880 году Эдисон запатентовал лампу накаливания с угольной нитью, многие ученые направили свои усилия на создание удовлетворительной системы освещения накаливания. Выдающимся среди них был сэр Джозеф Уилсон Свон из Англии. В 1850 году Суон изобрел углеродные волокна бумаги; позже он использовал хлопчатобумажную нить, обработанную серной кислотой и вставленную в стеклянные вакуумные колбы (возможно только после 1875 г.).

Окончательная разработка лампы накаливания стала результатом совместной работы Свона и Томаса А. Эдисона из США с использованием вакуумного насоса Германа Шпренгеля и сэра Уильяма Крукса. Эти лампы Суона и Эдисона состояли из нити накала угольной проволоки в вакуумированной стеклянной колбе, два конца которой выводились через герметичный колпачок и оттуда к источнику электропитания. При подключении питания нить накала светилась и благодаря вакууму не окислялась так быстро, как на воздухе. Изобретение вполне практичной лампы обычно приписывают Эдисону, который начал изучать проблему в 1877 году и в течение полутора лет провел более 1200 опытов. 21 октября 1879 г.Эдисон зажег лампу с обугленной нитью накала. Лампа горела стабильно два дня. Позже он узнал, что нити карбонизированной бумаги для визитных карточек (бристольский борд) дадут несколько сотен часов жизни. Вскоре карбонизированный бамбук был признан приемлемым и использовался в качестве материала нити. Экструдированные целлюлозные нити были введены Суоном в 1883 году.

В то же время, признавая, что системы последовательной проводки, использовавшиеся в то время для дуговых ламп, не подходят для ламп накаливания, Эдисон направил много усилий на разработку динамо-машин и другого необходимого оборудования для многоцепных цепей.

Первая коммерческая установка лампы Эдисона была произведена в мае 1880 года на пароходе Columbia . В 1881 году нью-йоркская фабрика была освещена системой Эдисона, и коммерческий успех лампы накаливания был быстро установлен.

Важнейшим последующим усовершенствованием лампы накаливания было создание металлических нитей накаливания, особенно вольфрамовых. Вольфрамовые нити быстро заменили нити из углерода, тантала и металлизированного углерода в начале 19 века. 00-х годов, и они до сих пор используются в большинстве ламп накаливания. Вольфрам очень подходит для таких ламп, потому что из всех материалов, пригодных для волочения в нити накала, он имеет самую высокую температуру плавления. Это означает, что лампы могут работать при более высоких температурах и, следовательно, излучать более белый свет и больше света при том же электрическом входе, чем это было возможно с менее прочными и менее огнеупорными углеродными нитями. В первых лампах с вольфрамовой нитью, представленных в Соединенных Штатах в 1907 году, использовался прессованный вольфрам. К 1910 был открыт способ (запатентованный в 1913 г.) производства вытянутых вольфрамовых нитей.

Первые вольфрамовые лампы, как и угольные лампы, страдали миграцией молекул нити накала в стеклянную колбу, что вызывало почернение колбы, снижение светоотдачи и постепенное истончение нити накала вплоть до ее разрыва. Примерно в 1913 году было обнаружено, что введение небольшого количества инертного газа (аргона или азота) уменьшает миграцию и позволяет использовать нить накала при более высокой температуре, давая более белый свет, более высокую эффективность и более длительный срок службы.