Varför glödlampor oftast brinner ut när de slås på

En vanlig situation: du trycker på strömbrytaren, en kort blixt och en annan glödlampa "får dig att leva länge". Kom ihåg tillverkaren med ett ovänligt ord, du gör en ersättning. Många har hört att arbetstiden ska vara minst 1000 timmar. Så varför varade det bara några veckor istället för några månader?

I allmänhet anställningstiden glödlampor beror på lampornas driftsförhållanden och nackdelarna med denna typ av ljuskälla. Innan vi går in i en detaljerad analys av orsakerna som påverkar arbetstiden, noterar vi ett mycket viktigt faktum: glödlampor brinner ut, som regel i det ögonblick de slås på. Och till detta finns en förklaring, även om den inte är särskilt enkel och självklar.

"Hjärtat" i alla glödlampor är volframspolen, som ljustekniker föredrar att kalla "glödlampshuset". Filamentkroppen är gjord av tunn volframtråd lindad i en spiral.

Produktionstekniken är ganska komplex, kräver högprecisionsutrustning och strikt efterlevnad av teknik. Lampornas ytterligare livslängd beror till stor del på kvaliteten på tillverkningen av spiraler. Det måste trots allt fungera vid en temperatur på nästan 3000 grader.

Vid en så hög temperatur börjar processer som så småningom "förstör" lampan. Först och främst är det avdunstning av volfram. Tråden blir tunnare och det är liten skillnad i diametern på tråden. Vid denna tidpunkt accelererar avdunstningen och lampan brinner ut.

Processen är ganska lång och vid normal spänning kan lampan hålla i 1000 h. Avdunstning kan bromsas genom att fylla kolven med en inert gas som krypton. På rea kan du hitta liknande lampor i svampformade lökar.

Den andra processen är relaterad till strukturen av volfram. Vid tillverkning av tråd har volfram en struktur med små kristaller med en långsträckt form. Uppvärmning till höga driftstemperaturer orsakar kristalltillväxt (förgrovning). Denna process kallas volframrekristallisation. I det här fallet reduceras området av den interkristallina ytan avsevärt (hundratals gånger). Föroreningar, som oundvikligen finns i metallen, samlas mellan kristallerna och bildar en extremt ömtålig förening - volframkarbid.

Slutligen, överväg den tredje processen som vanligtvis avslutar lampans livslängd. Man bör komma ihåg att motståndet hos volfram i kallt tillstånd är märkbart (9-12 gånger) mindre än vid en driftstemperatur på 3000 grader. Därför, när den först tänds av en glödlampa, i enlighet med Ohms lag, strömmen flyter, vilket är motsvarande antal gånger för arbetaren.När ström flyter genom en tråd uppstår elektrodynamiska krafter. I detta fall utsätts spiralen för mekanisk spänning.

Och nu kan du spåra sekvensen av fenomen som är ödesdigra för lampan. Efter att ha tryckt på omkopplaren flyter en ström genom den kalla spolen, en storleksordning större än driftsströmmen. En kort ryckliknande mekanisk kraft appliceras på spolen. Där tråden blivit tunnare på grund av avdunstning uppstår ökade spänningar och spiralen går sönder längs den ömtåliga volframkarbidsömmen. Resten är lätt att förstå: på platsen för sprickan värms volframet upp till smältning och lampan "dör".

Alla dessa processer accelereras många gånger med ökad matningsspänning för lamporna, 3% ökning av spänningen minskar lampans livslängd med 30%. Om spänningen i lägenheten är 10% högre än det nominella (220V) värdet, kommer glödlamporna bara att hålla i några dagar.

Lampornas livslängd beror mycket på kopplingsfrekvensen. På tillverkarens montrar testas lamporna vid en stabil spänning och en viss kopplingsfrekvens per timme. Baserat på resultaten av dessa tester anges ljuskällornas genomsnittliga livslängd.