Как работает лампа накаливания
Автор Иван Андреев задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Как работает обычная лампочка? и получил лучший ответ
Ответ от IrisFlora[гуру]
Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 ммЛампа накаливания — осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.
В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура вольфрамовой нити накала резко возрастает после включения тока. Нить излучает электромагнитное излучение в соответствии с законом Планка. Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов, в идеале 6000 K (температура поверхности Солнца). Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света и тем более «красным» кажется излучение.
Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть уходит в результате процессов теплопроводности и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. Идеальная температура в 6000 K недостижима, т. к. при такой температуре любой известный материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410 °C) и, очень редко, осмий (3045 °C).
При практически достижимых температурах 2300—2900 °C излучается далеко не белый и не дневной свет. По этой причине лампы накаливания испускают свет, который кажется более «желто-красным» , чем дневной свет. Для характеристики качества света используется т. н. цветовая температура.
В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине вольфрамовая нить защищена стеклянной колбой, заполненной нейтральным газом (обычно аргоном). Первые лампы делались с вакуумированными колбами. Однако в вакууме при высоких температурах вольфрам быстро испаряется, делая нить тоньше и затемняя стеклянную колбу при осаждении на ней. Позднее колбы стали заполнять химически нейтральными газами. Вакуумные колбы сейчас используют только для ламп малой мощности.Источник:
Электроны трутся об атомы вольфрама, развивается такое тепло, что нить раскаляется и светит.
Лампы бывают разные. Принцип один. Прохождение эл. тока вызывает свечение.
Лампа накаливания - это электрическое осветительное устройство, в котором электрическая энергия преобразуется в два вида энергии - электрическую и тепловую. Электроны идущие на вольфрамовую нить сталкиваются с ионами кресталлической решеткой вольфрама, преодолевая сопротивление ионов выделяется тепло. Когда выделяющее тепло достигает огрмной температуры, вольфрамовая нить накаляется до такой степени, что светится ярким светом. Вольфрамовая нить накаляется до температуры около 3500 градусов. Казалось бы, при такой температуре вольфрам уже довно бы испарился, чтобы этого не происходило, лампу заполняют инертным газом, который препятствует испарению вольфрама.
Электроны летят внутри толщи вольфрамовой спирали, и задевают за атомы. Атомы от этого начинают колебаться и материал разогревается. По законам физики, любое нагретое тело светится, чем сильнее нагрето, тем более голубой и яркий цвет.