Световая мощность ламп с их мощностью в ваттах прямо не связана, а связана со светоотдачей в люменах на каждый ватт мощности. Светоотдача различна у ламп различных конструкций. Поэтому оценивать световую мощность ламп по их мощности в ваттах можно лишь в пределах одной группы.
В наиболее распространенных типах батарейных (т.е. не аккумуляторных, со встроенным аккумулятором) фонарей в качестве источника тока используются элементы типоразмеров R20 (D) (в обиходе — «большая круглая батарейка»), R14 , R6 (AA) (в обиходе — «пальчиковая батарейка»), R06 (AAA) напряжением 1,5 вольта или батарея 3R12 номинальным напряжением 4,5 вольта. Количество элементов — от 1 до 6 штук, чаще всего 2 или 3. Батарея 3R12 («квадратная») — чаще всего одна. Типоразмер элемента или батареи определяет объем источника тока. Объем же практически прямо пропорционален емкости.
Говоря проще — чем больше по объему источник тока, тем больше время его работы при той же нагрузке. При этом «квадратная» батарея по емкости не намного превосходит «пальчиковый» элемент — потому, что батарея состоит из трех элементов и, таким образом, при внешнем сравнении размеров ее общий объем нужно разделить на три. Поскольку технически мы имеем дело либо с «элементом», либо с «батареей элементов». В обиходе же и те и другие изделия называют просто «батарейками».
Другая характеристика — мощность лампы. Мощность лампы, определяемая в ваттах (W) — это мощность ее как потребителя электрического тока, а не как источника света. Для того, чтобы определить мощность в ваттах, нужно воспользоваться законом Ома для электрической цепи и силу тока в Амперах (А) умножить на напряжение в вольтах (V).
Световая мощность ламп с их мощностью в ваттах прямо не связана, а связана со светоотдачей в люменах на каждый ватт мощности. Светоотдача различна у ламп различных конструкций. Поэтому оценивать световую мощность ламп по их мощности в ваттах можно лишь в пределах одной группы, либо с необходимой поправкой на характеристики каждой группы.
В этом смысле можно выделить три основные группы ламп накаливания, использующихся в современных фонарях, различные по светоотдаче. Это обычные лампы (простые вакуумные или с инертным наполнителем), криптоновые и галогенные лампы. Светоотдача вакуумных ламп не превышает 10-15 люменов на ватт. Криптоновые лампы превосходят обычные лампы по светоотдаче на величину до 70%. Галогенные лампы — превосходят обычные до 270%, имея светоотдачу от 20 до 33 люменов на ватт.
На импортных упаковках лампы названных типов обозначаются, соответственно, надписями «Normal», «Crypton» или «Halogen».
В колбах галогенных ламп помещены пары йода (галогена). При горении лампы испаряющийся с поверхности нити накаливания вольфрам смешивается с парами йода и образует неустойчивое соединение — йодистый вольфрам. Это соединение под действием высоких температур снова распадается на йод и вольфрам, и вольфрам снова осаждается на нить накаливания. Этот процесс все время повторяется. Таким образом, в процессе эксплуатации лампы вольфрам не оседает на стенках колбы, и ее внутренняя поверхность не темнеет.
Поэтому спираль галогенной лампы долго не перегорает, и лампа имеет значительно больший, в сравнении с обычной, срок службы. Кроме того, галогенные лампы значительно превосходят обычные и криптоновые по светоотдаче и стабильности светового потока. Стоимость галогенных ламп к батарейным фонарям в 5 — 10 раз превышает стоимость обычных и криптоновых ламп.
Колбы галогенных ламп делаются не из обычного, а из кварцевого стекла и сразу узнаются по характерной запайке вершины колбы. Прикасаться пальцами к стеклянной колбе как мощных криптоновых, так и галогенных ламп нельзя, т.к. при включении лампы происходит перегрев стекла в месте, где остался след от прикосновения руки, и колба может лопнуть. Поэтому лампу при установке необходимо либо держать через ткань, либо после установки протереть чистой сухой тканью.
На цоколе ламп указывается сила тока, возникающая при работе данной лампы. Эта величина чаще всего может быть в пределах от 0,15 ампера до 1,0 ампера. Чем выше этот показатель, тем выше мощность лампы в ваттах. Для грубого подсчета мощности лампы достаточно, не принимая во внимание внутреннее сопротивление батареи и другие факторы, просто умножить указанное на цоколе лампы значение силы тока в амперах на общее напряжение элементов или батареи, установленных в фонарь, в вольтах. Так мы получим мощность в ваттах. Например: 0,25 А умножаем на 3 V и получаем 0,75 W. Приняв во внимание характеристику светоотдачи данного типа лампы, можно сделать вывод о силе светового потока своего фонаря.
«Батарейки» могут быть обычными угольно-цинковыми, или щелочными (Alkaline). Щелочные элементы и батареи имеют значительно больший срок службы, в несколько раз превосходя обычные. Если верить рекламе, «батарейки Duracell Ultra — самые мощные щелочные батарейки в мире». В любом случае, при установке в фонари мощных ламп, от 0,5 А и выше, желательно использовать щелочные батареи. Лампы 0,75А — 0,9А «сажают» обычные угольно-цинковые батареи буквально на глазах.
Емкость элементов и батарей указывается в ампер-часах (Ah — ampere-hour) или миллиампер-часах (mAh — milliampere-hour), и для обычных угольно-цинковых «батареек» составляет 2,5-6,3 ампер-часа. Для щелочных — соответственно выше. Разделив значение ампер-часов на силу тока, указанную на лампе, можно приблизительно определить время работы фонаря. Но только приблизительно, т.к. время работы связано с режимом работы (включений), температурой окружающего воздуха и многими другими факторами. Поэтому полученный при расчете результат полезно уменьшить раза в 2 для приближения значения к реальному.
На открытой местности от фонарей мощностью менее 1,5 Вт практическая польза невелика. Вероятно, это связано с тем, что, во-первых, в поле отсутствуют те источники света, которые в городе даже ночью лишают тьму ее непроглядности. Во-вторых, в городе или помещении даже небольшой радиус освещения фонаря захватывает ближайшие предметы знакомых очертаний — стены, бровки и т.п. — и это помогает сориентироваться. В полевых же условиях при маломощном фонаре вы видите только пятно света, окруженное чернотой или захватывающее, скажем, часть древесного ствола, форма и положение которого остаются загадкой. Эта особенность открытой местности часто ведет к небрежному отношению в этих условиях к фонарям вообще.
На самом же деле из этого следует только то, что фонарь должен соответствовать задаче. Трехбатарейный фонарь с галогенной лампой 0,85 А, дающий мощность ок. 3,5 — 4 Вт, и щелочными батарейками (теми же Duracell) типоразмера R20 (D) — и можно утверждать, что в течение ближайших часов, пока не сядет источник тока, вы не собьетесь с дороги и по пути еще сможете рассматривать местность по сторонам.
Но фонарь на три батарейки R20 (D) весит около 0,5 кг. Причем щелочные батарейки тяжелее обычных. При этом фонарь в походных условиях часто является чем-то вроде аварийного средства, взятым на случай непредвиденных обстоятельств. И носить его целый день, предусматривая непредвиденный случай, тяжело… Поэтому он не является универсальным выбором.
Если длительный переход в полевых условиях ночью заведомо не предполагается, но при этом возможна непродолжительная встреча с сумерками при возвращении с загородной прогулки или розыске нужного номера дома или улицы на отдыхе — оптимальным выбором будет фонарь с криптоновой лампой ок. 0,5 А на одну «квадратную» батарею или на две типоразмера R20 или АА (пальчиковая). При этом батареи АА обязательно должны быть щелочными — это цена за компактность, иначе они быстро сядут. Фонарь под батарейки АА — под обычную лампочку, а не лампочку с миниатюрной колбой и фокусирующей линзой.
Фонари с «квадратными» батарейками вообще хороши тем, что они обеспечивают то же напряжение, а значит и мощность, что и трехбатарейные фонари, при значительно большей компактности. Но время работы соответственно сокращено.
В некоторых фонарях поверхность рефлектора сделана не гладкой, а граненой, либо похожей на мятую фольгу. Такая поверхность служит для рассеивания света, чтобы пятно света не имело вид концентрических кругов с резкими границами света и тени.
Выступающий за плоскость стекла бортик корпуса служит для защиты стекла от повреждений и очень полезен, т.к. при нем стекло долго остается не затертым.
Удобно, когда фонарь сделан во влагозащищенном исполнении. В таких фонарях кнопка прикрыта резиновой мембраной, соединения имеют резиновые прокладки. Корпус часто обрезинен, что до некоторой степени смягчает и ударные нагрузки. Такие фонари не рассчитаны на погружение под воду, а лишь защищены от попадания внутрь влаги при нахождении под дождем и в других подобных условиях. Их единственный недостаток — увеличенные вес и габариты, особенно при обрезиненном корпусе.
В некоторых случаях очень удобны наголовные фонари — и при движении ночью, и при ночной рыбалке.
Не рекомендуется устанавливать в фонари особенно мощные лампы, если фонарь на них не рассчитан. Это может вызвать перегрев лампы или отражателя, и вывести лампу из строя раньше времени или привести к помутнению или осыпанию отражающего покрытия. Кроме того, при малом размере светильника малая площадь рефлектора не будет вполне реализовывать световую мощность лампы.
Маленькие фонари, рассчитанные на использование одной батарейки АА (R6) или батареек ААА и специальных миниатюрных лампочек практически могут пригодиться только тогда, когда нужно что-то записать в темном зале кинотеатра, отыскать замочную скважину на темной лестничной площадке или найти оброненный в темноте предмет (не очень мелкий). Не выходя по размерам за габариты брелка для ключей, такие фонари в своем роде очень удобны.
Несколько слов о фонарях на 4-6 батареек. Трехбатарейный фонарь по величине напряжения и выходной мощности лампы при одной и той же силе тока в полтора раза превосходит двухбатарейный фонарь. Это превосходство заметно и ощутимо. Но фонарь на 4 батарейки только на четверть превосходит по тем же показателям трехбатарейный фонарь. А это уже не так заметно, и стоит подумать — стоит ли это увеличения габаритов и веса. 5-6-батарейные фонари соответственно до двух раз превосходят трехбатарейный. Но их размеры и вес уже очень значительны. Кроме того, стоимость замены комплекта батарей, при использовании щелочных батарей — а с другими установка мощной лампы не имеет смысла, а без нее, в свою очередь, не имеет смысла и фонарь на 6 батарей — может дойти до $10-15. Пятикратная замена батарей — равносильна приобретению нового 6-батарейного фонаря «Mag-Lite». Поэтому такие фонари нужны только тогда, когда им нет альтернативы, а это — очень редкие случаи.
Заменять батареи на однотипные по формату аккумуляторы имеет смысл только тогда, когда по обстоятельствам удобнее — и в этом случае экономически выгоднее — заряжать аккумуляторы. Необходимо учитывать, что напряжение аккумуляторов ниже, чем батарей, и в среднем не превышает 1,25 вольта, что нужно принять во внимание при подборе лампочки. Емкость их также мала, и перезаряжать их приходится регулярно. Все это относится и к фонарям со встроенными аккумуляторами. Но последние тем удобнее, что не нуждаются в отдельном зарядном устройстве.
Кроме фонарей общего назначения существуют еще специальные фонари. Фонари армейского образца снабжаются цветными фильтрами, служащими для подачи световых сигналов. Основные цвета — красный и зеленый, иногда дополнительно синий. Фильтры могут надвигаться на стекло фонаря с помощью скользящих кнопок-движков — такое устройство имеют фонари с «квадратными» батареями, — либо надеваться на стекло (или вставляться внутрь оправки).
Говоря обобщенно, в любых фонарях желательно использовать щелочные батареи и криптоновые лампы, в особых случаях переходя к фонарям с галогенными лампами. Использование обычных лампочек (вакуумных или с инертным наполнителем) практически не имеет смысла из-за их малой светоотдачи. Хотя криптоновые лампочки и дороже обычных, но при том же потреблении энергии дают в 1,5 раза больше света, и выпускаются с таким же диапазоном мощностей в амперах.
Фонари для подводных работ существенно отличаются от обычных, в том числе влагозащищенных. Основное отличие — в использовании ламп специальных типоразмеров. При этом лампа с рефлектором часто представляет собой единый блок, целиком заменяемый при выходе лампы из строя. Кроме того, наряду с галогенными используются и ксеноновые лампы (Xenon bulb). Наконец, светильник подводного фонаря может иметь двухламповую конструкцию. В остальном фонарь сходен с обычным влагозащищенным, только его герметизация рассчитана на значительное
давление воды, действующее на фонарь при погружении на глубину в несколько десятков метров. Дополнительно повышена защита от коррозии. Стоимость таких фонарей высока, в основном за счет стоимости ламп, цена которых — от $ 30 и выше. Небольшие подводные фонари часто рассчитаны на четыре батарейки АА — малая емкость источника тока обусловлена ограниченным временем погружения, при этом сила света достаточно высока.
Любителям дорогих, «эксклюзивных» вещей, можно посоветовать фонари, рассчитанные на литиевые батареи.
Литиевые батареи по емкости в несколько раз превосходят даже щелочные батареи — так, что литиевая батарея, близкая по размеру к батарейке АА («пальчиковой»), по емкости сопоставима со щелочной батареей R20 («большой круглой»). Напряжение литиевой батареи — 3 вольта. Цена литиевых батарей очень высока. Фонарь на одну или две литиевые батареи — по размеру уступает фонарю, рассчитанному на две или три батареи АА, а по напряжению и мощности — соответствует большому фонарю на 4 или, соответственно, 6 батарей R20. При этом может использоваться специальная лампа, аналогичная лампам подводных фонарей, т.е. составляющая одно целое с корпусом светильника. Стоимость таких фонарей — от $ 200 и более.
