1. Охолоджуюча дія підтримок не розповсюджується на середину дільниці між електродами, електродом і гачком, а також двома гачками.

36. Зменшення відносних теплових витрат через газ можливе за рахунок:

– зміни форми і розмірів тіла розжарювання;

– вибору складу і тиску наповнюючого газу;

– зміни температури тіла розжарювання і оточуючого його газу.

Для реалізації вказаного використовується такі шляхи:

– спіралізація і біспіралізація тіла розжарювання;

– зменшення довжини спіралі за рахунок збільшення її діаметра;

– використання інертних газів, які мають більш високу молекулярну масу, тобто криптону і ксенону, однак це питання треба вирішувати з урахуванням економічних міркувань.

37. при однаковій температурі, геометричних розмірах і формі тіла розжарювання світлова віддача газонаповненої лампи менша порівняно з вакуумною.

Підвищення світлової віддачі газонаповненої лампи можливе і має місце, по-перше, за рахунок підвищення температури тіла розжарювання до рівня, вищого за той, який воно мало у вакуумі, по-друге, шляхом зниження теплових витрат потужності через газ.

Таким чином, уведення інертного газу в лампи розжарювання має свої позитивні та негативні сторони. Зокрема, серед найбільш вагомих слід відзначити наступне. Реалізація даного технічного рішення сприяє збільшенню строку служби лампи при однакових порівняно з вакуумним варіантом світлових потоках, але в той же час – підвищенню потужності, яка споживається джерелом світла для розігріву тіла розжарювання.

Таким чином, доцільність наповнення ламп газом визначається світловою віддачею, строком служби, вартістю та іншими факторами. Як зазначалося вище, в сучасних лампах розжарювання використовуються аргон та криптон з домішками азоту. Значно рідше використовують ксенон, насамперед у зв’язку з його високою вартістю. Тиск інертного газу складає 0, 09-0, 1 МПа (680... 720 мм. рт. ст. ), що близький до атмосферного.

38. Исходя из назначения и роли наполняющих лампу накаливания газов можно сформулировать основные требования к ним. Первое обязательное требование — газ не должен вступать в химические соединения с материалом тела накала и другими внутренними деталями лампы как в нерабочем состоянии лампы, так и во время ее горения. Таким свойством обладают инертные газы аргон, криптон, ксенон, а также азот и их смеси.

В § 6. 2 речь шла о принципах выбора газов или их смесей для наполнения ламп исходя из того, что давление газов остается для всех вариантов неизменным (заданным). Однако давление наполняющих газов существенно влияет на скорость испарения вольфрама т'т, критическую потерю массы тела накала qKV, потерю мощности через газ Рт, а значит и на световую отдачу ламп тг)у и их срок службы т. Поэтому при разработке ламп накаливания важно не только выбрать состав окружающей тело накала газовой смеси, но и оптимальное давление ее.

39. Розподіл температури уздовж ділянок реальної нитки часто є симетричним відносно середини ділянки, а з двох крайніх несиметричних ділянок, кожна з яких охолоджується електродом та гачком, завжди можна створити дві еквівалентні симетричні щодо розподілу температури ділянки, не змінюючи при цьому умови охолодження усієї нитки. Тому в подальшому будемо розглядати тільки половину ділянки, яка охолоджується електродами або гачками.

На рис. 5. 5 наведено розподіл температури Т_і і яскравості L уздовж половини ділянки нитки, яка охолоджується електродом, де Т_е=0, 25Т_max.

Знаючи розподіл температури уздовж нитки, можна побудувати криву розподілу будь-якої характеристики уздовж тіла розжарювання і шляхом аналогічних міркувань знайти поправку на довжину нитки для обраної характеристики.
40. При розрахунку розмірів ідеального тіла розжарювання не враховувалася охолоджуюча дія електродів і гачків. Але, як свідчать експерименти, тіло розжарювання має неоднорідний розподіл температури по довжині. Реально ця залежність має вигляд, наведений на рис. 5. 1.

Наведена графічна залежність свідчить, що при експлуатації реальних ламп немає постійної температури уздовж тіла розжарювання. У місцях, де спіраль з’єднується з електродами (Е₁ і Е₂), температура Т_е може знижуватися до Т_е=0, 25Т_max, а на гачках (Г₁ і Г₂) вона досягає лише Т_г=(0, 85–0, 9)Т_max.

Дія електродів і гачків оцінюється коефіцієнтом охолоджуючої дії підтримок ,

де – середня температура уздовж тіла розжарювання з урахуванням дії підтримок;

Т_max – максимальне значення температури тіла розжарювання.

На підставі експериментальних досліджень розподілу температури уздовж розжареної нитки у реальних лампах необхідно відмітити наступне:

1. Охолоджуюча дія підтримок не розповсюджується на середину дільниці між електродами, електродом і гачком, а також двома гачками.

2. Якщо діаметр електрода d_e≈ 6d_н, то температура Т_е≈ 0, 25Т_max.

3. Температура біля гачка Т_г вища ніж біля електрода. Вона залежить від співвідношення між діаметрами гачка та дроту, з якого зроблена нитка розжарювання.

41.

42. Реальне тіло розжарювання розбивається електродами та гачками на ділянки, які охолоджуються з обох боків. При цьому очевидно, що будь-яка характеристика кожної ділянки реальної нитки (яскравість, енергетичний і світловий потоки, питомий опір та ін. ) відрізняється від відповідної характеристики ідеальної нитки, у якій:

Т_і=Т_max; d_i=d_н; l_{д. і.}=l_{д. н.,}

де Т_і, d_i, l_{д. і} – температура, діаметр і довжина ділянки ідеальної нитки відповідно;

d_н, l_{д. н} – діаметр і довжина ділянки реальної нитки.

Зручно мати однаковими хоча б один з параметрів ідеальної і реальної нитки. Це може бути тільки в тому випадку, коли ці нитки, за однакових діаметрів будуть мати різні довжини або навпаки.