Защо лампите с нажежаема жичка най -често изгарят в момента на включване

Често срещана ситуация: натискате превключвателя, къса светкавица и друга крушка с нажежаема жичка „ви кара да живеете дълго“. Спомняйки си производителя с нелюбезна дума, правите замяна. Мнозина са чували, че времето за работа трябва да бъде поне 1000 часа. И така, защо продължи само няколко седмици вместо няколко месеца?

По принцип срокът на работа лампи с нажежаема жичка зависи от условията на работа на лампите и недостатъците, присъщи на този тип източник на светлина. Преди да се задълбочим в подробен анализ на причините, които влияят върху времето за работа, отбелязваме един много важен факт: крушките изгарят, като правило, в момента, в който са включени. И за това има обяснение, макар и не много просто и очевидно.

„Сърцето“ на всички лампи с нажежаема жичка е волфрамовата намотка, която осветителните техници предпочитат да наричат ​​„корпус с нажежаема жичка“. Тялото с нажежаема жичка е направено от тънка волфрамова тел, навита в спирала.

Технологията на производство е доста сложна, изисква високо прецизно оборудване и стриктно спазване на технологията. По -нататъшният експлоатационен живот на лампите до голяма степен зависи от качеството на производството на спирали. В края на краищата тя трябва да работи при температура от почти 3000 градуса.

При такава висока температура започват процеси, които в крайна сметка „унищожават“ лампата. На първо място, това е изпарението на волфрам. Телта става по -тънка и има малка разлика в диаметъра на жицата. В този момент изпарението се ускорява и лампата изгаря.

Процесът е доста дълъг и при нормално напрежение лампата може да издържи 1000 часа.Изпаряването може да се забави чрез напълване на колбата с инертен газ като криптон. В продажба можете да намерите подобни лампи в луковици с форма на гъба.

Вторият процес е свързан със структурата на волфрам. При производството на тел волфрамът има структура с малки кристали с удължена форма. Нагряването до високи работни температури причинява растежа (огрубяването) на кристалите. Този процес се нарича волфрамова рекристализация. В този случай площта на междукристалната повърхност се намалява значително (стотици пъти). Примесите, които неизбежно присъстват в метала, се събират между кристалите и образуват изключително крехко съединение — волфрамов карбид.

И накрая, помислете за третия процес, който обикновено слага край на живота на лампата. Трябва да се помни, че съпротивлението на волфрам в студено състояние е забележимо (9-12 пъти) по-малко, отколкото при работна температура от 3000 градуса. Следователно, при първо включване чрез крушка, в съответствие със закона на Ом, токови потоци, което е съответният брой пъти на работника. Когато токът преминава през проводник, възникват електродинамични сили. В този случай спиралата е подложена на механично напрежение.

И сега можете да проследите последователността от явления, които са фатални за лампата. След натискане на превключвателя през студената спирала протича ток, с порядък по -голям от работния. Към бобината се прилага кратка механична сила, подобна на шута. На мястото, където телта е станала по -тънка поради изпаряване, възникват повишени натоварвания и спиралата се скъсва по крехкия шев от волфрамов карбид. Останалото е лесно за разбиране: на мястото на пукнатината волфрамът се загрява до топене и лампата „загива“.

Всички тези процеси се ускоряват многократно при повишено захранващо напрежение на лампите.3% увеличение на напрежението намалява живота на лампата с 30%. Ако напрежението в апартамента е с 10% по -високо от номиналната (220V) стойност, тогава лампите с нажежаема жичка ще издържат само няколко дни.

Животът на лампите зависи много от честотата на включване. На щандовете на производителя лампите се тестват при стабилно напрежение и определена честота на превключване на час. Въз основа на резултатите от тези тестове се посочва средният експлоатационен живот на източниците на светлина.