Фото: © pxhere.com

Русский инженер Павел Яблочков 12 декабря 1876 открыл «электрическую свечу» — недорогой и удобный вариант угольной лампы, которая стала первым массовым устройством для освещения с использованием электричества. С тех пор лампочки сильно изменились — видов лампочек становится все больше, их эволюция непрерывно продолжается, они используют все более сложные технологии и «умнеют».

Самая долговечная лампочка накаливания светит в пожарной части города Ливермор в Калифорнии — она непрерывно горит с 1901 года. В 1972 году ее внесли в Книгу рекордов Гиннеса.

Рождение электрического света

Свеча Яблочкова представляла собой два стержня, разделенных изоляционной прокладкой из специальной глины. Каждый стержень зажимался в отдельной клемме, при подаче тока на его кончике загорался яркий огонь. Первые лампочки русского изобретателя светили чуть больше часа, однако обходились всего в 20 копеек и не требовали стеклянной колбы.

Конструкция Яблочкова получила название «русский свет» и быстро разошлась по Европе и США. С ее помощью освещали улицы Лондона, Парижа и Петербурга, а через несколько лет изучение свечи Яблочкова натолкнуло Томаса Эдисона на идею знаменитой лампы накаливания, которая дожила до наших дней. Есть разные версии авторства знакомой нам лампы, но так или иначе, запатентовал ее американец.

Он решил проблему малого времени работы лампы, перебирая множество материалов для нитей накаливания — испытал более шести тысяч образцов. В частности, Эдисон запатентовал лампу с платиновой нитью. Однако в итоге победила идея русского электротехника Александра Лодыгина, который предложил делать нити из вольфрама — этот металл используется и сейчас.

Впрочем, американский изобретатель попутно решил множество задач — он придумал выключатель, патрон и цоколь с резьбой. Недаром в обозначении размеров цоколей употребляется английская буква «Е» — она означает Edison. Триумф Эдисона состоялся в канун 1880 года, когда он одновременно зажег семьсот лампочек перед восторженной публикой.

Современные лампы накаливания практически ничем не отличаются от своих прадедушек — у них также есть спиральная нить из вольфрамовой проволоки, которая ярко светится при прохождении тока. Такие лампочки дешевые и простые, однако у них есть существенные недостатки.

Так, срок их службы редко превышает 1000 часов, а в световое излучение преобразуется лишь малая часть потребляемой электрической энергии — остальное теряется в виде избыточного тепла. Во многих странах Европы лампы накаливания уже под запретом из-за своей неэффективности, полностью отказаться от них планируют и в России.

Какие лампы бывают

Более продвинутой разновидностью обычных ламп накаливания являются галогеновые лампы. Они представляют собой лампу накаливания с колбой, заполненной буферным газом — парами галогенов в виде брома или йода. Такая конструкция позволяет нити накаливания гореть ярче при меньшей мощности, а колба может быть довольно миниатюрной.

Галогеновые лампы широко используются в автомобильных фарах. По своей эффективности они превосходят обычные лампы, однако назвать их энергосберегающими нельзя. К минусам такого типа ламп специалисты также относят чувствительность к загрязнениям — даже отпечаток пальца на колбе может привести к локальному перегреву и повреждению.

Очередной прорыв в освещении был сделан после появления люминесцентных ламп — их внедрением перед Второй мировой войной занялась компания General Electric. В таких лампах поток заряженных частиц проходит по колбе, заполненной парами ртути, в результате чего образуется ультрафиолетовое излучение. «Умная» лампа избавит россиян от мрачных мыслей

Специальное покрытие из люминофора на внутренней поверхности лампы превращает данное излучение в видимый свет. Срок службы лампы дневного света в среднем составляет около 5000 часов, а экономия электроэнергии по сравнению с обычными лампочками накаливания достигает 80%. Такие лампы быстро стали популярны в офисах и производственных помещениях.

Однако у ламп дневного света также есть серьезные недостатки. Во-первых, они содержат ртуть и фосфор и нуждаются в промышленной утилизации после поломки. Их свет многими воспринимается «грубым» — галофосфатный люминофор в основном излучает желтый и синий цвет, что дает искажение из-за неполного спектра.

В завершении всего, люминесцентные лампы мерцают — исследования показали, что такой эффект ухудшает самочувствие человека и снижает его работоспособность. Несколько лет назад стали популярны компактные люминесцентные лампы с изогнутой трубкой, которые подходят для стандартных патронов. В этих лампочках проблема мерцания была устранена.

Появление «умных» ламп

Новейшей эволюцией источников искусственного света стало появление светодиодных ламп, которые к тому же постоянно «умнеют». Вместо использования нити накаливания или газа в таких лампах свет создается в результате прохождения потока заряженных частиц через полупроводниковый кристалл.

Светодиодный светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера, который преобразует питание и защитной полупрозрачной пластмассовой полусферы. В отличие от ламп дневного света, в нем полностью отсутствуют вредные или опасные вещества.

Главное преимущество светодиодных ламп — низкое энергопотребление, при сопоставимой светимости оно может быть в десять раз ниже по сравнению с лампой накаливания. Кроме этого, такой светильник может работать до 40 тысяч часов, а из-за своей маломощности лампы практически не нагреваются.

К недостаткам светодиодных ламп относят их высокую стоимость, а также возможные мерцания, которые бывают у некачественных изделий. Кстати, проверить наличие вредных пульсаций можно с помощью обычного смартфона — достаточно включить камеру и посмотреть на лампу через экран.

ПРОСТЫЕ СПОСОБЫ ПРОВЕРКИ КАЧЕСТВА ЛАМПЫ >> 

Последние поколения светодиодных ламп уверенно превращаются в «умные» устройства. Например, производитель лампочек TCP прописал для каждого своего изделия IPv6-адрес. В результате все лампы управляются через интернет — пользователь может гасить или зажигать их с помощью приложения на смартфоне.

Кроме этого, «умные» светодиодные лампы можно программировать — они умеют менять яркость в зависимости от изменения естественного света и времени суток, реагировать на присутствие в помещении человека и даже веселить хозяина жилища цветомузыкой. Стоимость таких технологичных ламп постоянно падает, что открывает им дорогу к массовому потребителю.