Почему взрываются лампочки? Виды лампочек, принцип работы, классификация, технические характеристики и чувствительность к колебаниям электроэнергии

Никакой современный дом или квартира не обходится без электрического освещения. В каждом осветительном приборе используются лампы. Они могут быть самыми разными, но проблемы с ними одни и те же. Так, перегорание ламп - всегда неприятный момент нашей действительности, но что еще хуже – лампы могут взрываться в момент загорания. Найти причину, почему взрывается лампочка при включении света, можно, разобравшись с этим источником света и принципом его работы.

Рассматривать проблему взрыва ламп лучше начать с принципа работы их и характеристик.

Лампа – что это и как давно она используется?

Изобретение и усовершенствование лампы накаливания прошло долгий этап. Начало было положено русским ученым Лодыгиным. Именно он первым придумал, как заставить угольный стержень светиться в сосуде, в котором не содержится воздух. Позже Томас Эдисон создал прототип современной лампы и даже запустил ее массовое производство, с каждым годом усовершенствуя свое изобретение. Именно этим двум ученым современное человечество обязано появлением возможности быстро и без усилий продлевать свой световой рабочий день.

Лампы в квартирах и домах незаменимы, люди настолько привыкли к использованию электричества и электроосветительных приборов, что отсутствие его вызывает массу неудобств. Причиной может быть не только отключение электричества из-за повреждения ЛЭП во время неблагоприятных погодных условий. Маленькая буря может разразиться и в самой лампочке. Почему взрывается лампочка при включении, описано ниже в статье.

Виды ламп

Лампы можно разделить на несколько видов: бытового, производственного и автомобильного назначения.

Использование ламп накаливания настолько широко, что это обусловило появление от самых больших изделий до совсем миниатюрных.

Эти источники света используются в разных сферах жизни:

• общего назначения - для освещения домов, офисов, квартир и бытовых помещений;
• местного предназначения - для освещения конкретного участка, подсветки рабочего места;
• автомобильные лампы накаливания;
• лампы, которые устанавливаются на всех видах наземного, воздушного, морского транспорта;
• самые миниатюрные лампы, используемые для подсветки приборов и в фонариках;
• наименьшие из ламп накаливания используются в медицине и на всевозможных пультах управления.

Почти во всех сферах деятельности используются лампы накаливания, хотя их и вытесняют более экономичные виды.

Принцип действия лампы

Во всех лампах принцип один и тот же – ток, проходя через вольфрамовую нить, нагревает ее, и она светится. При этом в разы увеличивается температура нити и внутри самой стеклянной лампы. Действие после замыкания электрической цепи вызывает электромагнитное излучение. Процесс протекает при температуре 570 °С – это точка начала красного свечения.

Температура нити накала достигает 2800 °С. Такой высокий температурный показатель превращает металл нити в оксид, образуя на нем белый налет. Под постоянным термическим воздействием и химической реакцией инертные газы испаряются, что, в свою очередь, объясняет, почему взрываются лампочки. При закручивании цоколя в патрон происходит замыкание сети, в результате чего нить накаливается и дает свет.

Конструкция

Каждая лампа накаливания состоит из:

• Вольфрамовой нити (проволоки, скученной спиралью). Вольфрам плавится при температуре 3387 °С, а свечение его проходит до 3000 °С. Питание идет от электродов.
• Молибден – одна из составляющих спирали, это тугоплавкий материал.
• Лампа состоит их стеклянной колбы, наполненной инертным газом, который препятствует сгоранию нити накала. Также газ дополнительно создает давление.
• Медными проводами происходит соединение цоколя и электродов.
• Цоколь есть у всех ламп, кроме некоторых автомобильных. Размер его может быть разным и резьба на нем тоже может отличаться.

Коэффициент полезного действия ламп с нитью накаливания составляет всего 5%, это связано с тем, что человеческий глаз способен воспринять только 5% свечения вольфрамовой нити, при таких высоких температурах. 95% уходит в инфракрасное излучение и органами человеческих чувств воспринимается как тепло.

Классификация ламп

• Общего назначения. Применяются в офисах, домах, квартирах.
• Декоративные лампы. Различаются размерами и формой колбы.
• Сигнальные. Используются в сигнальных системах, наряду со светодиодными.
• Иллюминационные. Используются для украшения.
• Зеркальные. За счет тонкого слоя алюминия лучи света отбиваются и сосредотачиваются только в одном свете. Такие лампы используют в витринах магазинов.
• Транспортные. Используются для всех видов транспорта и имеют свои особенности в конструкции.
• Двухнитевые. Используются в светофорах на железнодорожных переездах, в автомобилях для некоторых фар, в самолетах. Две нити служат подстраховкой, в случае перегорания одной из них.

Технические характеристики и чувствительность к колебаниям электроэнергии

Для бытовых потребностей выпускаются лампы мощностью до 150 Вт с разным цоколем. Он может быть с резьбой, что чаще всего, в виде штифта, с поворотным или штырьковым закручиванием. Поток света бытовых ламп накаливания примерно 230 люмен (25 Вт). Лампы на 150 Вт могут иметь поток до 2200 люмен. Наиболее распространенные лампы на 40-60 Вт, т.к. большинство электроосветительных приборов не рассчитаны на большую мощность. В европейских странах, начиная с 2013 г. действует запрет на использование в бытовых условиях ламп накаливания 100 и больше Вт.

Брак на производстве или поврежденный цоколь – одни из основных причин недолговечности службы лампочки. Но эти причины далеко не единственные, существуют и другие, почему взрываются лампочки. Они рассмотрены в статье ниже.

Напряжение

Основная причина, почему в квартире взрываются лампочки - высокое напряжение или скачки напряжения в сети. Выход - только приобретать изделия большей мощности, до 240 В. Т.к. зачастую при строительстве дома закладывается электросеть с избыточным напряжением, то характерный треск лопнувшей или взорвавшейся лампы - не редкость. Также можно бороться с этим, если устанавливать люминесцентные лампы, они выдерживают высокое напряжение. Но такой шаг проблему надолго не решит, т.к. термопаста в цоколе лампы быстро пересохнет и это приведет к разрыву нити и возможному взрыву. Лучше установить в квартире стабилизатор напряжения.

Колебания и вибрации

Обычные изделия с вольфрамовой нитью не терпят механических колебаний и вибраций, а также резкого шума. Это вторая причина, почему взрываются лампочки. Также перепады температуры могут спровоцировать взрыв. Все дело в разгерметизации и свойствах металлов. При нарушении давления внутри лампочки она неизбежно взорвется и осыплется мелкими осколками.

Качество лампочек и осветительных приборов

Качество лампочек и приборов - также одна из самых распространенных причин, почему взрываются лампочки в люстре. Причиной этому является все та же потеря герметичности. Выбирая лампочки в магазине, стоит обращать внимание на толщину металла и то, насколько плотно он зажимает стеклянную колбу. При выборе осветительного прибора нужно изучить его паспорт и просмотреть рекомендации производителя по поводу того, лампочки какой мощности рекомендуются. Если выбирать качественные электроприборы и лампы, то не придется задаваться вопросом о том, почему взрываются лампочки в люстре при включении.

Если такая неприятность, как взрыв лампы, все же произошла, перед покупкой новой нужно внимательно изучить контакты внутри осветительного прибора, там вполне могло произойти окисление, что и послужило причиной взрыва.

Что делать, если лампочка взорвалась?

Выкручивать цоколь, оставшийся в патроне после того, как лампочка разлетелась вдребезги, нужно только острогубцами. Лампочки отечественного производства выкручиваются легко, а вот с некоторыми осветительными проборами придется повозиться, т.к. они часто изготавливаются монолитной конструкцией.

Определившись с причиной, почему взрываются лампочки в конкретном приборе, следует ее устранить.