foto22253-1Лампа накаливания – устройство, предназначенное для искусственного освещения. Это электрический проводник, заключенный в герметичную стеклянную колбу.

Когда его подключают к электротоку, он раскаляется. В результате излучаются видимые и невидимые электрические волны.

Сопротивление ламп накаливания – важная физическая величина, и она характеризует способность проводника препятствовать прохождению электрического тока.

Что это такое?

Электрическим сопротивлением называют препятствие, которое создается материалом для прохождения тока через него. Электрический ток заставляет лампу накаливания источать свет, поэтому для этого процесса нужно создать определенные условия, то есть значение тока должно оставаться на номинальном уровне.

Зависит значение от напряжения в цепи и сопротивления. Лампа работает за счет электромагнитного излучения (накаливания) посредством нагрева спирали.

Электрический ток проходит через спираль (вольфрамовую нить накала) и нагревает ее до нужной температуры. Спираль не обладает постоянным сопротивлением, а ток увеличивается вместе с напряжением.

От чего зависит?

foto22253-2Этот показатель демонстрирует как ток, проходящий через элемент электрической цени, зависит и от напряжения, и от сопротивления элементов.

Сопротивление зависит также от материала изготовления деталей лампочки и от температуры.


Лампы накаливания часто перегорают, когда включаются. В этот момент нить еще холодная и у нее маленькое сопротивление. При подачи напряжения возникает электрический скачок. При таком скачке за небольшой временной промежуток на нити выделяется высокая мощность.

В чем измеряется?

Сопротивление является физической величиной, а единица его измерения – Ом. Обозначается оно буквой R. В определенных пределах показатель считается постоянной величиной проводника.

Электрическое сопротивление зависит от длины проводника, площади поперечного сечения, материала и температуры. Чтобы охарактеризовать проводник, рассматривают также физическую величину – электрическую проводимость. Эта величина обратная сопротивлению.

Чему равно у включенной лампочки?

Сопротивление лампы накаливания сильно колеблется, поэтому оно негативно влияет на срок службы лампочки. Минимизировать негативное влияние можно, если приобрести специально защитное устройство плавного пуска. При помощи такого аппарата можно ограничить ток при включении, плавно увеличив яркость лампочки.

Сопротивление обычной лампочки при холодной нити накала составляет от 100 до 300 Ом. Если нить разогреется, то показатель вдвое увеличится.

Сопротивление ламп накаливания в холодном состоянии:

  • 25 Вт = 155,5 Ом;
  • 40 Вт = 103,5 Ом;
  • 60 Вт = 61,5 Ом;
  • 75 Вт = 51,5 Ом;
  • 100 Вт – 40 Ом.

foto22253-3В рабочем:

  • 25 Вт = 1936 Ом;
  • 40 Вт = 1210 Ом;
  • 60 Вт = 815 Ом;
  • 75 Вт = 650 Ом;
  • 100 Вт = 490 Ом.

Отношение рабочего состояния к холодному равняется:

  • 25 Вт = 12,45 Ом;
  • 40 Вт = 11,7 Ом;
  • 60 Вт = 13,25 Ом;
  • 75 Вт = 12,62 Ом;
  • 100 Вт = 12,4 Ом.

Формула определения

Согласно закону Ома, сила тока (I) прямо пропорциональная напряжению (U). Закон означает, что сила тока изменяется во столько же раз, сколько и напряжение. Сила тока также обратно пропорциональна электрическому сопротивлению (R). Чем оно больше, тем сила тока, который протекает в проводнике, меньше. Зависимость сопротивления от напряжения нелинейная.

Вычисляют рассматриваемый показатель по формуле R = U/I, где:

  • R обозначает сопротивление,
  • U – напряжение, измеряющееся в Вольтах,
  • I – сила тока в Амперах.

Как рассчитать?

Например, нужно найти рабочее сопротивление лампы накаливания, которая включена в цепь переменного тока с напряжением 220 В и выделяемой мощностью 100 Вт.

Сначала определяют силу тока по формуле: I = P/U = 100/220 = 0, 45 А. Сопротивление в рабочем состоянии: R = U/I = 220/0, 45 = 488, 8 Ом.


Сопротивление лампы накаливания в нерабочем состоянии находят по такой же формуле. Если мощность источника света составляет 60 Вт, напряжение электрической цепи = 120 В, то сила тока будет равна: I = W/U = 60/120 = 0, 5 А.

Сопротивление по закону Ома: R = U/I = 120/0, 5 = 240 Ом.

Почему важно знать и уметь определять этот показатель?

foto22253-4При включении лампа накаливания функционирует в экстремальных условиях, если токи превышают оптимальное значение.

Это приводит к износу нити накала и выходу лампы из строя. Особенно, если речь идет об увеличении напряжения в сети питания.

Длительное превышение напряжения приводит к снижению срока службы лампы. От этого показателя нити накала зависит, как долго прослужит лампочка.

Сопротивление нити накала лампочки в двух состояниях – холодном и горячем, сильно отличается. Разница составляет двенадцать раз. Потребляемая мощность тоже увеличивается во столько же раз.

Срок службы лампочки зависит от показателя сопротивления, параметров и условий:

  1. От стабильности напряжения.
  2. Температуры окружающей среды.
  3. Качества соединений в электрической проводке.
  4. Скорости нарастания тока при его подаче на лампочку.
  5. От типа выключателя.
Чем температура нагрева нити накала выше, тем больше лампа излучает света. Но в этом случае нить накала сжимается и рвется. Поэтому важно установить подходящую температуру спирали, при котором была бы оптимальной светоотдача лампочки.

Видео по теме статьи

О сопротивлении ламп накаливания расскажет видео:

Заключение

Сопротивление ламп накаливания в холодном и разогретом состоянии совершенно разное. Связано это с физическими свойствами материала нити накаливания – вольфрама. Сопротивление вольфрама возрастает нелинейно при включении лампочки в сеть, поэтому перегорает она чаще в момент включения.

Специфика в том, что при включении освещения возникает резкий бросок тока. Это часто выводит лампочку из строя, так как в холодном состоянии сопротивление маленькое.

Чтобы осветительный прибор не перегорел, при включении его разогревают малым током, а затем включают высокую мощность. Показатель сопротивления является постоянной величиной для лампочки. На него оказывают влияние свойства материала, температура и размеры нити накаливания.