Γιατί οι λαμπτήρες πυρακτώσεως καίγονται συνήθως τη στιγμή της ενεργοποίησης

Μια συνηθισμένη κατάσταση: χτυπάς τον διακόπτη, ένα κοντό φλας και ένας άλλος λαμπτήρας πυρακτώσεως «σε κάνει να ζήσεις πολύ». Αν θυμάστε τον κατασκευαστή με μια άσχημη λέξη, κάνετε μια αντικατάσταση. Πολλοί έχουν ακούσει ότι ο χρόνος εργασίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 1000 ώρες. Γιατί λοιπόν διήρκεσε μόνο λίγες εβδομάδες αντί για λίγους μήνες;

Γενικά η διάρκεια της απασχόλησης λαμπτήρες πυρακτώσεως εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας των λαμπτήρων και τα μειονεκτήματα που ενυπάρχουν σε αυτόν τον τύπο πηγής φωτός. Πριν εμβαθύνουμε σε μια λεπτομερή ανάλυση των λόγων που επηρεάζουν τον χρόνο εργασίας, σημειώνουμε ένα πολύ σημαντικό γεγονός: οι λαμπτήρες καίγονται, κατά κανόνα, τη στιγμή που ανάβουν. Και για αυτό υπάρχει μια εξήγηση, αν και όχι πολύ απλή και προφανής.

Η «καρδιά» όλων των λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι το πηνίο βολφραμίου, το οποίο οι τεχνικοί φωτισμού προτιμούν να αποκαλούν «περίβλημα πυρακτώσεως». Το σώμα του νήματος είναι κατασκευασμένο από λεπτό σύρμα βολφραμίου τυλιγμένο σε σπείρα.

Η τεχνολογία παραγωγής είναι αρκετά περίπλοκη, απαιτεί εξοπλισμό υψηλής ακρίβειας και αυστηρή τήρηση της τεχνολογίας. Η περαιτέρω διάρκεια ζωής των λαμπτήρων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα της παραγωγής των σπειρών. Εξάλλου, πρέπει να λειτουργεί σε θερμοκρασία σχεδόν 3000 βαθμών.

Σε τόσο υψηλή θερμοκρασία αρχίζουν διεργασίες που τελικά «καταστρέφουν» τη λάμπα. Πρώτα απ 'όλα, είναι η εξάτμιση του βολφραμίου. Το σύρμα γίνεται πιο λεπτό και υπάρχει μικρή διαφορά στη διάμετρο του σύρματος. Σε αυτό το σημείο, η εξάτμιση επιταχύνεται και η λάμπα καίγεται.

Η διαδικασία είναι αρκετά μεγάλη και σε κανονική τάση ο λαμπτήρας μπορεί να διαρκέσει για 1000 ώρες.Η εξάτμιση μπορεί να επιβραδυνθεί γεμίζοντας τη φιάλη με ένα αδρανές αέριο όπως το κρυπτό. Στην πώληση μπορείτε να βρείτε παρόμοιες λάμπες σε βολβούς σε σχήμα μανιταριού.

Η δεύτερη διαδικασία σχετίζεται με τη δομή του βολφραμίου. Στην παραγωγή σύρματος, το βολφράμιο έχει δομή με μικρούς κρυστάλλους με επίμηκες σχήμα. Η θέρμανση σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας προκαλεί ανάπτυξη κρυστάλλων (χονδρόκοκκο). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανακρυστάλλωση βολφραμίου. Σε αυτή την περίπτωση, η περιοχή της διακρυσταλλικής επιφάνειας μειώνεται σημαντικά (εκατοντάδες φορές). Οι ακαθαρσίες, που αναπόφευκτα υπάρχουν στο μέταλλο, συγκεντρώνονται μεταξύ των κρυστάλλων και σχηματίζουν μια εξαιρετικά εύθραυστη ένωση - καρβίδιο του βολφραμίου.

Τέλος, εξετάστε την τρίτη διαδικασία που συνήθως τερματίζει τη διάρκεια ζωής της λάμπας. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η αντίσταση του βολφραμίου σε ψυχρή κατάσταση είναι αισθητά (9-12 φορές) μικρότερη από ό,τι σε θερμοκρασία λειτουργίας 3000 μοίρες. Επομένως, όταν ανάβει για πρώτη φορά από μια λάμπα, σύμφωνα με το νόμο του Ohm, ρέει ρεύμα, που είναι ο αντίστοιχος αριθμός φορών του εργάτη.Όταν το ρεύμα ρέει μέσα από ένα σύρμα, εμφανίζονται ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις. Σε αυτή την περίπτωση, η σπείρα υπόκειται σε μηχανική τάση.

Και τώρα μπορείτε να εντοπίσετε τη σειρά των φαινομένων που είναι μοιραία για τη λάμπα. Μετά το πάτημα του διακόπτη, ένα ρεύμα ρέει μέσα από το ψυχρό πηνίο, τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από το ρεύμα λειτουργίας. Μια μικρή μηχανική δύναμη που μοιάζει με τράνταγμα εφαρμόζεται στο πηνίο. Όπου το σύρμα έχει γίνει πιο λεπτό λόγω της εξάτμισης, εμφανίζονται αυξημένες τάσεις και η σπείρα σπάει κατά μήκος της εύθραυστης ραφής καρβιδίου του βολφραμίου. Τα υπόλοιπα είναι εύκολα κατανοητά: στη θέση της ρωγμής, το βολφράμιο θερμαίνεται μέχρι να λιώσει και η λάμπα «πεθαίνει».

Όλες αυτές οι διαδικασίες επιταχύνονται πολλές φορές με αυξημένη τάση τροφοδοσίας των λαμπτήρων.3% αύξηση της τάσης μειώνει τη διάρκεια ζωής της λάμπας κατά 30%. Εάν η τάση στο διαμέρισμα είναι 10% υψηλότερη από την ονομαστική τιμή (220V), τότε οι λαμπτήρες πυρακτώσεως θα διαρκέσουν μόνο λίγες ημέρες.

Η διάρκεια ζωής των λαμπτήρων εξαρτάται πολύ από τη συχνότητα μεταγωγής. Στα περίπτερα του κατασκευαστή, οι λαμπτήρες δοκιμάζονται σε σταθερή τάση και συγκεκριμένη συχνότητα μεταγωγής ανά ώρα. Με βάση τα αποτελέσματα αυτών των δοκιμών, υποδεικνύεται η μέση διάρκεια ζωής των πηγών φωτός.