لامپ رشته‌ ای ( لامپ التهابی )

معرفی لامپ رشته‌ای

لامپ رشته‌ای یا لامپ التهابی یا لامپ تنگستنی منبع نوری مصنوعی است که نور درخشانی از خود ساطع می‌کند. در این نوع لامپ‌ها، جریان الکتریکی از یک رشته نازک از جنس فلزی به نام تنگستن (که مقاومت الکتریکی نسبتاً زیادی دارد) عبور کرده و رشته نازک در اثر داغ شدن، نورانی می‌شود. در لامپ رشته ای یک حباب شیشه‌ای بسته از رسیدن اکسیژن به رشته جلوگیری می‌کند.

لامپ‌های رشته‌ای در اندازه‌ها و توان‌های) متنوعی ساخته می‌شوند. این نوع لامپ نیازی به تجهیزات اضافی نداشته و قیمت تولید بسیار پایینی دارد و با هر دو نوع جریان مستقیم و متناوب کار می‌کند. این ویژگی ها موجب شده است لامپ رشته‌ای به صورت وسیعی در نورپردازی خانگی و تجاری، نورهای غیر ثابت، چراغ‌های مطالعه، چراغ‌های اتومبیل‌ها، چراغ‌قوه‌ها، مصارف تبلیغاتی و دکوراسیون مورد استافده قرار گیرد.

لامپ‌های رشته‌ای به مرور زمان و با پیشرفت تکنولوژی جای خود را به لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های فلورسنت فشرده، لامپ ال ای دی داده است که به نسبت لامپ رشته ای مقدار بیشتری نور از خود ساطع می‌کنند.

تاریخچه اختراع لامپ رشته‌ ای

۲۲ مخترع پیش از سوان و توماس ادیسون به عنوان مخترعان لامپ رشته‌ ای ( لامپ تنگستنی یا لامپ التهابی ) شناخته می شوند. گفته می شود که اختراع ادیسون توانست به خاطر مواد بکار گرفته شده مناسب‌تر، ایجاد خلأیی مناسب‌تر و مقاومت بیشتر که باعث می‌شد توزیع نیرو از منبع انرژی مرکزی مقرون به صرفه باشد از بقیه پیشی بگیرد. 

در میان مخترعینی که نزدیک به توماس ادیسون شده بودند، دانشمندی آلمانی-آمریکایی به نام هینریش گوبل ادعا کرد که او اولین حباب لامپ را در ۱۸۵۴ درست کرده‌است. یک رشته زغال بامبو در یک بطری تخلیه شده برای جلوگیری از اکسیده‌شدن. لویس لاتیمر نشان داد حباب‌هایی که ظاهراً گوبل در دهه ۱۸۵۰ ساخته بود بسیار قبل‌تر ساخته شده بودند. در سال ۱۸۹۳ در دعوی مقالات متداخل، قاضی ادعای گوبل را کاملاً مردود اعلام کرد.

مشخصات الکتریکی لامپ رشته ای

لامپ‌ رشته‌ای تقریباً بارهایی مقاومتی با ضریب توان یک است. یعنی توان حقیقی استفاده شده با توان ظاهری یکسان‌اند. مقاومت واقعی رشته به دمای آن وابسته است. دمای رشته سرد حدوداً لامپ روشن یک پانزدهم است. مثلاً، لامپ ۱۰۰ وات ۱۲۰ ولت حدوداً ۱۴۴ اهم مقاومت دارد در حالی که مقاومت سرد بسیار پایین‌تر است. از آنجا که لامپ‌های رشته‌ای بارهای مقاومتی هستند، دیمرهای ترایاکی ساده می‌توانند به راحتی به عنوان مدار کنترل روشنایی آن‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

توان لامپ رشته‌ای

لامپ‌های رشته‌ای معمولا به اسم توان الکتریکی مصرفی خود به فروش می‌رسند. این توان با وات اندازه‌گیری می‌شود. برای دو حباب با ولتاژ یکسان، نوع، رنگ و شفافیت، لامپی که توان بیشتری می‌گیرد نور بیشتری هم می‌دهد.

جدول زیر روشنایی بر حسب لومن و توان را برای لامپ‌های رشته‌ای استاندارد با توان‌های متفاوت و در مقایسه با لامپ ال ای دی و لامپ کم مصرف نشان می‌دهد. 

قابل ذکر است که نوردهی لامپ های ال ای دی میتره، با لامپ های التهابی قابل مقایسه نیست و لومن بسیار بیشتری دارد.

مقایسه هزینه برق مصرفی لامپ رشته ای

معمولا واحد انرژی الکتریکی مصرف با کیلو وات ساعت تعیین می‌شود. قیمت الکتریسیته در آمریکا معمولا بین ۶ تا ۱۸ سنت به ازای هر کیلو وات ساعت متغیر است، اما در بعضی نقاط خاص  ممکن است تا ۲۳ سنت به ازای هر کیلو وات ساعت برسد. مانند سایر وسایل الکتریکی، هزینه کار ساعتی می‌تواند با ضرب کردن توان ورودی در هزینه به ازای هر کیلووات ساعت و تقسیم آن بر ۱۰۰۰ بدست آید. 

باید توجه کرد که کاربرد اصلی هر لامپ ، روشنایی آن است که با لومن مشخص می شود نه با توان. برای مقایسه هزینه کارکرد لامپ‌ التهابی ( لامپ تنگستنی ) با منابع نوری دیگر، محاسبه باید مقدار نور تولید شده هر لامپ شامل شود. برای سیستم‌های نوردپردازی صنعتی و تجاری، مقایسه باید شامل مقدار نور مورد نیاز، بازده تجهیزات نوردهی، هزینه هر لامپ رشته ای ( لامپ رشته‌ای )،  هزینه کارگری که لامپ را جایگزین می‌کند، ضریب استهلاک لامپ در زمان کارکرد آن (نور آن بعد از گذشت زمان)، تأثیر گرمایی لامپ و سیستم‌های تهویه مطبوع، و همچنین مصرف انرژی را هم در نظر گرفت.

هزینه نهایی روشنایی همچنین شامل اتلاف نوری نگهدارنده‌ های لامپ نیز می‌شود. سطوح منعکس‌کننده داخلی و طراحی پایه لامپ می‌تواند مقدار نور قابل رویت را بهبود دهد. از آنجا که دید انسان خود را با نورهای بسیار متفاوتی تطبیق می‌دهد، ۱۰تا ۲۰٪ کاهش در نور هنوز می‌تواند نور دهی قابل قبولی باشد، مخصوصاً وقتی تغییراتی مانند تمیز کردن تجهیزات نوردهی و بهبود پایه‌های لامپ اعمال شوند.