Per què les làmpades incandescents es cremen més sovint en el moment d'encendre-les
Una situació habitual: premeu l'interruptor, un parpelleig curt i una altra bombeta incandescent "et fa viure molt de temps". Recordant el fabricant amb una paraula poc amable, feu un reemplaçament. Molts han sentit que el temps de treball hauria de ser almenys de 1000 hores. Aleshores, per què només va durar unes poques setmanes en lloc d'uns mesos?
En general, la durada de l'ocupació làmpades incandescents depèn de les condicions de funcionament de les làmpades i dels inconvenients inherents a aquest tipus de font de llum. Abans d'aprofundir en una anàlisi detallada dels motius que afecten el temps de treball, observem una dada molt important: les bombetes es cremen, per regla general, en el moment en què s'encenen. I per a això hi ha una explicació, encara que no molt senzilla i evident.
El "cor" de totes les làmpades incandescents és la bobina de tungstè, que els tècnics d'il·luminació prefereixen anomenar "carcassa incandescent". El cos del filament està fet de filferro de tungstè prim enrotllat en espiral.
La tecnologia de producció és força complexa, requereix equips d'alta precisió i un estricte compliment de la tecnologia. La vida útil addicional de les làmpades depèn en gran mesura de la qualitat de la producció d'espirals. Després de tot, ha de funcionar a una temperatura de gairebé 3000 graus.
A una temperatura tan alta, comencen processos que finalment "destrueixen" el llum. En primer lloc, és l'evaporació del tungstè. El cable es fa més prim i hi ha poca diferència en el diàmetre del cable. En aquest punt, l'evaporació s'accelera i el llum es crema.
El procés és bastant llarg i a tensió normal la làmpada pot durar 1000 hores L'evaporació es pot alentir omplint el matràs amb un gas inert com el criptó. A la venda podeu trobar làmpades semblants en bombetes en forma de bolets.
El segon procés està relacionat amb l'estructura del tungstè. En la producció de filferro, el tungstè té una estructura amb petits cristalls de forma allargada. L'escalfament a altes temperatures de funcionament provoca el creixement de cristalls (engrossiment). Aquest procés s'anomena recristal·lització de tungstè. En aquest cas, l'àrea de la superfície intercristal·lina es redueix significativament (centenars de vegades). Les impureses, que són inevitablement presents al metall, s'agrupen entre els cristalls i formen un compost extremadament fràgil: el carbur de tungstè.
Finalment, considereu el tercer procés que sol acabar amb la vida útil del llum. Cal recordar que la resistència del tungstè en estat fred és notablement (9-12 vegades) menor que a una temperatura de funcionament de 3000 graus. Per tant, quan s'encén per primera vegada amb una bombeta, d'acord amb la llei d'Ohm, fluxos de corrent, que és el nombre de vegades corresponent del treballador.Quan el corrent flueix per un cable, es produeixen forces electrodinàmiques. En aquest cas, l'espiral està sotmesa a tensió mecànica.
I ara podeu rastrejar la seqüència de fenòmens que són fatals per a la làmpada. Després de prémer l'interruptor, un corrent flueix per la bobina freda, un ordre de magnitud superior al corrent de funcionament. S'aplica a la bobina una força mecànica semblant a un tir curt. Quan el filferro s'ha fet més prim a causa de l'evaporació, es produeixen tensions augmentades i l'espiral es trenca al llarg de la fràgil costura de carbur de tungstè. La resta és fàcil d'entendre: al lloc de l'esquerda, el tungstè s'escalfa fins a fondre's i el llum "mor".
Tots aquests processos s'acceleren moltes vegades amb l'augment de la tensió d'alimentació de les làmpades, un augment del 3% de la tensió redueix la vida útil del llum en un 30%. Si la tensió de l'apartament és un 10% més alta que el valor nominal (220 V), les làmpades incandescents només duraran uns quants dies.
La vida útil de les làmpades depèn molt de la freqüència de commutació. Als estands del fabricant, les làmpades es posen a prova amb una tensió estable i una determinada freqüència de commutació per hora. A partir dels resultats d'aquestes proves, s'indica la vida útil mitjana de les fonts de llum.