оглавление - Ya

Всероссийский конкурс исследовательских работ
«Юный исследователь»
(для младших школьников)
Работа лампы накаливания
(исследовательская работа)
Выполнил: ученик класса 3 «В»
МБОУ Гимназия № 25 г. Иркутска
Невечерин Алексей Алексеевич
Руководитель:
учитель начальных классов
МБОУ Гимназия № 25 г. Иркутска
Шалева Ирина Леонидовна
2015
Оглавление.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Оглавление………………………………………………………….стр. 2
Введение…………………………………………………………….стр. 3
Глава 1. История изобретения……………………………………..стр. 4
Глава 2. Принцип работы…………………………………………..стр. 6
Глава 3. Мои опыты с лампой накаливания………………………стр. 7
Глава 4. Выводы……………….……………………………………стр. 9
Глава 5. Литература………………………………………………...стр. 10
2
Введение
Я сидел дома и думал, какую тему для исследования мне выбрать. Посмотрел на
потолок и увидел там лампочку.
Самую обыкновенную лампочку грушевидной формы. Мне стало интересно, почему она
горит.
Цель исследования: Познакомиться с принципом работы лампы накаливания.
Гипотеза:
Я думаю, что при протекании электрического тока по нити лампы
накаливания, она начинает излучать свет.
Задачи:
1. Познакомиться с историей изобретения лампы накаливания.
2. Познакомиться с принципом работы лампы накаливания.
3. При проведении эксперимента наглядно убедиться в том, что при протекании
элетрического тока по нити лампы накаливания, она начинает излучать свет.
Сравнить лампочку с современным прибором, который используется для
освещения – светодиодом.
Объект исследования: лампа накаливания, светодиод.
Методы исследования: наблюдение, эксперимент, анализ, сравнение.
3
ГЛАВА 1.
История изобретения
На протяжении многих столетий в домах
крестьян во многих странах, в том числе
и в России, основным источником света
была лучина. Искусственное освещение
на
протяжении
многих
веков
осуществлялось свечами.
Обычно изобретателями современных устройств бывают один-два человека. Но
существуют и весьма интересные исключения из этого правила. Например, лампа
накаливания. Поверить в то, что простую лампочку изобрел не один, не два и даже не три,
а тринадцать ученых, довольно сложно. Но это на самом деле так:

В 1809 году англичанин Деларю сконструировал первую лампу накаливания (с платиновой спиралью).

В 1838 году бельгиец Жобар изобрёл угольную лампу накаливания.

В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую "современную" лампу:
обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде.

В 1860 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал
первые результаты и получил патент. Он не остановился на достигнутом и в 1878
году получил патент на лампу с угольным волокном. В ней волокно находилось в
разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
4
В 1875 году Павел Николаевич Яблочков предло-

жил надежное и простое решение для дуговых ламп. Он
расположил угольные электроды параллельно, разделив
их
изолирующим
слоем.
Изобретение
имело
колоссальный успех. Под названием «русский свет»
свечи Яблочкова использовались позже для уличного
освещения во многих городах мира.

11 июля 1874 года российский инженер Александр
Николаевич Лодыгин получил патент на нитевую лампу. В
качестве нити накала он использовал угольный стержень,
помещённый в вакуумированный сосуд.

В 1875 году изобретатель В.Ф. Дидрихсон ввел некоторые
усовершенствования в изобретение А.Н. Лодыгина. Н
применил
несколько
нитей
накала
одновременно
и
поставил откачку воздуха из сосуда. Это позволило В.Ф. Дидрихсону намного
продлить срок службы лампочки.

Во второй половине 1870-х годов Томас Эдисон взялся
за усовершенствование лампы накаливания и провёл
серию опытов, используя в качестве нити различные
металлы. по результатам опытов в 1879 году он
запатентовал лампу с платиновой нитью, а в 1880 году
он вернулся к работе с угольным волокном и создал
лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно с
этим
Эдисон
изобрёл
бытовой
поворотный
выключатель. Несмотря на недолговечность, лампы
Эдисона
постепенно
начали
вытеснять
освещение.
5
газовое
ГЛАВА 2.
Принцип работы
Каждая лампочка накаливания состоит из стеклянной колбы, металлического патрона
и внутреннего «пестика», который состоит из двух рожков. А между ними натянута
металлическая пружина. Это проводник. Он изготовлен из вольфрама. Ток проходит по
проводнику и проводник нагревается.
Конструкция современной лампы. На схеме: 1 — колба;
2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная
газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые
вводы); 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка
лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель;
9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 —
контакт донышка цоколя.
Точно так же как
сгорают, накаляясь, дрова. Они тоже сначала
становятся красными и прозрачными, дают
тепло и свет. Так же и с вольфрамовым проводником.
Только
за
счет
того,
что
он
изготовлен из более прочного материала, чем
дерево, спиралька не сгорает так быстро, а,
накаливаясь, дает яркий свет на долгое время.
Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура проводника была
больше 570 С. Не каждое вещество выдержит такую температуру и не разрушится.
Поэтому в лампах накаливания стали использовать вольфрам, который выдерживает
температуру около 3000 С.
В воздухе при высоких температурах вольфрам
быстро
окисляется
(появляется
белый
налет),
поэтому вольфрамовую пружинку помещают в
герметичную
колбу
из
стекла,
из
которой
откачивается воздух и заполняется газом-аргоном.
6
Это уменьшает время разрушения вольфрамовой нити и увеличивает срок службы лампы.
ГЛАВА 3.
Мои опыты с лампой накаливания
Цель опыта: Я хочу наглядно убедиться в том, что при протекании электрического тока
по нити лампы накаливания, она начинает излучать свет. А также сравнить лампочку с
современным прибором, который используется для освещения – светодиодом.
Я решил провести несколько опытов с лампочкой. У меня есть специальный
электрический конструктор, с помощью которого можно это сделать.
По схеме, расположенной ниже, я собрал электрическую цепь. (рис.1)
(рисунок 1)
В этом опыте наглядно видно, как электрический ток от источника питания через
выключатель протекает по нити лампы накаливания и она начинает довольно ярко
светиться (рисунок 2).
(рисунок 2)
7
Также у меня в конструкторе есть светодиод. Светодиоды пришли в нашу жизнь
сравнительно недавно и сейчас они применяются во многих областях. Они заслуживают
отдельного разговора. Я решил сравнить лампу накаливания и светодиод.
Я подключил светодиод параллельно лампе, включил выключатель в положение
ON. Папа сказал, что при таком подключении напряжение на лампе и светодиоде
одинаковое. Как мы видим они оба светятся (рисунок 3).
(рисунок 3)
Затем я подключил светодиод последовательно с лампой. Замкнул выключатель,
светодиод загорелся, а лампа нет. То, что светодиод горит, говорит о том, что ток по цепи
течет. Но напряжение на светодиоде достаточно для его свечения, а напряжение на лампе
не хватает для того, чтобы она загорелась (рисунок 4).
(рисунок 4)
Этот опыт говорит
о том, что для светодиодов требуется меньшее напряжение.
Следовательно они экономней ламп накаливания.
8
ГЛАВА 4.
Выводы
Моя гипотеза, что при протекании электрического тока по нити лампы
накаливания, она начинает излучать свет, подтвердилась.
Лампа накаливания довольно простой электрический прибор. Но сколько труда и
времени потребовалось людям, чтобы довести этот прибор до того вида, в котором мы его
знаем. Но время не стоит на месте. На смену лампе накаливания приходят другие
современные электроосветительные приборы.
Например, светодиоды уже заменили лампы на большинстве светофоров нашего
города. Опыт подтвердил, что они требуют меньше затрат электроэнергии. А значит и
срок службы у них будет больше, чем у ламп накаливания.
Мое знакомство с лампой накаливания было очень интересным. Мне захотелось еще
больше узнать об электрических приборах и электричестве вообще.
9
ГЛАВА 5.
Литература
1.
Ю.Б. Айзенберг. Световые приборы. – M., 1980.
2.
В.Б. Козловская, В.Н. Радкевич. Электрическое освещение. - Технопеспектива:
Минск, 2007.
3.
Данцигер А.С. Электрическая лампочка. – М.,1949.
10