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Die Lampe brennt ständig in derselben Lampe. Was ist los und wie soll man sein?
Über Fälle, in denen die Lampe ständig in derselben Lampe brennt. Über hohe Anlaufströme in Glühlampen, über Transienten und kurz über die Lösung des Problems.
Das Umlegen eines Schalters: In der Toilette blinkt ein Licht, das für einen Moment das bescheidene Innere der Toilette beleuchtet, und das ist alles. Das Licht war hell, aber nicht lange. Nachdem Sie in der Dämmerung mit Ihren natürlichen Bedürfnissen herausgefunden haben, ziehen Sie den Hocker und schrauben Sie die betroffene Lampe ab. Sie kann natürlich nicht mehr helfen.
Wir schrauben eine neue Lampe ein und werfen den Vorfall aus unserem Kopf. Und am nächsten Tag wiederholt sich plötzlich alles: ein Klicken, ein Blitz und der plötzliche Tod einer Lampe. Was für eine Katastrophe! Vielleicht sind die Lampen erfolglos, defekt? Auf keinen Fall - im Korridor brennt es genauso und ohne Exzesse.
Wir erinnern uns vergeblich an Iljitsch und Edison, füllen Glühbirnen auf und verbrauchen widerwillig unseren gesamten Vorrat an eine einzige Lampe - alle in derselben Toilette. Und die Lampen brennen alle aus und aus. Und es ist zum Zeitpunkt der Aufnahme, dh des Wechsels. Nun, warum am Ende?
Tatsächlich leidet beim Schalten nicht nur an elektrischen Geräten Glühbirnen. Nur das letzte Glück weniger. Der elektrische Widerstand ihres Filaments hängt stark von der Temperatur ab und während des Betriebs erwärmen sie sich auf mehr als zweitausend Grad Celsius. Gleichzeitig entspricht die Nennbetriebsart der Lampe einem erhitzten Faden, der einen großen Widerstand aufweist. Wenn Sie die Kaltspirale einschalten, kann der elektrische Strom aufgrund des verringerten Widerstands zehnmal höher sein als der Nennstrom. Im übertragenen Sinne erhält die Lampe nach dem Einschalten einen echten Stromschlag mit erhöhter Leistung.
Solche Striche selbst sind unangenehm und tragen nicht zur langen Lebensdauer der Lampe und ihres Fadens bei. Die Situation kann jedoch durch einen anderen Faktor verschärft werden, aufgrund dessen sich herausstellt, dass in einer bestimmten Lampe Lampen mit beneidenswerter Konstanz ausbrennen. Dieser Faktor ist Transienten während des Umschaltens.
Schließlich beginnt der Strom durch die Glühlampe unmittelbar nach dem Anlegen der Spannung zu fließen. Und wenn die Lampe zum Beispiel eine Leistung von 60 Watt hat, schließen wir, wenn man bedenkt, dass die Last rein aktiv ist, dass der elektrische Strom ungefähr 0,27 Ampere betragen sollte. Es befindet sich im nominalen Modus. Wenn Sie den Kaltfaden einschalten, sind bereits alle 2,7 Ampere erreicht. Aber wie ändert sich der Strom von Null auf 2,7 Ampere? Springen, sofort nach dem Einschalten des Schalters oder sanft nach einer Weile?
Nach der Theorie der Transienten kann der Übergang von einem vollständigen Strommangel zu 2,7 Ampere nicht sofort erfolgen. Dies ist vielleicht nicht überraschend - schließlich gibt es praktisch keine unmittelbaren Prozesse im Leben, sondern nur Prozesse, die aus menschlicher Sicht sehr kurze Zeiträume einnehmen. Der Prozess des Änderns des elektrischen Stroms in der Toilettenbirne dauert also Tausendstel, vielleicht Hundertstelsekunden.
Hier ist unsere Argumentation natürlich schon ein wenig philosophisch, aber der elektrische Strom braucht auch einige Zeit, um auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Dies ist der erste. Und zweitens beeinflusst das Vorhandensein / Fehlen einer reaktiven Last die Dauer von Transienten in jedem Stromkreis. Also nach einem der Gesetze des Schaltens, Induktorstrom physisch kann sich nicht sofort ändern. Das durch die Induktivität erzeugte Feld verhindert, dass sich der Strom ändert. Und je größer die Induktivität ist, desto langsamer erreicht der Strom seinen stationären Endwert.
Nach dem zweiten Schaltgesetz kann die Spannung am kapazitiven Element, dh am Kondensator, nicht stark abfallen oder ansteigen.Ein Kondensator braucht Zeit, um seine Ladung aufzugeben oder anzusammeln. Und je größer die elektrische Kapazität ist, desto mehr Zeit wird für Änderungen benötigt.
Diese Gesetze gelten sowohl für Wechselstrom- als auch für Gleichstromkreise. Aber jemand wird sagen: „Welche anderen Induktivitäten und Kondensatoren? Es ging um eine gewöhnliche Glühbirne - was hatte das damit zu tun? “ Und tatsächlich könnte man zustimmen: Schließlich beträgt die Reaktanz einer Glühlampe nur einen Bruchteil eines Prozent ihres aktiven Widerstands. Deshalb wird die Reaktanz einer Glühlampe bei den Berechnungen vernachlässigt.
Vernachlässigt zu werden bedeutet jedoch nicht, dass es nicht vorhanden ist. Außerdem können uns die Parameter der gesamten Schaltung, dh des gesamten Heimnetzwerks, nicht genau bekannt sein. Nur eines kann mit Sicherheit gesagt werden: Das Ersatzschaltbild einer Glühlampe enthält nicht nur einen Widerstand, sondern auch ein reaktives Element - einen Kondensator oder eine Induktivität und höchstwahrscheinlich beide gleichzeitig.
Wenn sich in der Schaltung reaktive Elemente befinden, wird die Größe des elektrischen Stroms in Transienten als die Summe des Dauerstroms und einer Art freier Komponente definiert. Die freie Komponente nimmt nach dem Schalten sehr schnell ab und ihr Maximalwert tritt im ersten Moment nach dem Einschalten des Leistungsschalters auf.
Die Größe und Dauer der Wirkung des Stroms der freien Komponente, selbst in Gleichstromkreisen, wird durch die Methode zur Lösung komplexer Differentialgleichungen bestimmt, die das Verhältnis aller Parameter des Ersatzschaltbilds berücksichtigen - aktiver Widerstand, Induktivität und Kapazität. In der Praxis sind solche Berechnungen sehr selten - es ist so schwierig, alle Parameter mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen.
Im Wechselstromkreis ist eine Glühbirne in der Toilette enthalten, für die nicht nur die Ersatzschaltbildparameter, sondern auch die Anfangsphase des Leistungsschalters eine wichtige Rolle spielen. Wenn der Schalter zu einem Zeitpunkt eingeschaltet wurde, als die Spannung Null war, ist der Übergang möglicherweise in keiner Weise wahrnehmbar, und die Lampe wird unter den günstigsten Bedingungen in Betrieb genommen.
Wenn jedoch umgeschaltet wird, wenn die Spannung auf dem Höhepunkt ihres Wertes liegt (und für ein Haushaltsnetzwerk übrigens ungefähr 310 Volt beträgt), kann die Glühlampe einer Strombelastung ausgesetzt werden, die doppelt so hoch ist wie der stationäre Wert! Angesichts der geringen Induktivität und Kapazität des Ersatzschaltbilds ist die Dauer einer solchen Überlastung natürlich sehr kurz. Die Lampe ist jedoch aufgrund der Tatsache, dass der Faden nicht aufgewärmt wird, einem Stromschlag ausgesetzt.
Wir haben also einerseits ein kaltes Filament, dessen Widerstand gering ist, und andererseits haben wir eine Schaltung mit unbekannten Substitutionsparametern. Und das Einschalten dieser Schaltung ist zu welchem Zeitpunkt in der Phase des Stroms unbekannt. Und wenn die Größe der Blindparameter der Schaltung von erheblicher Bedeutung ist und die Netzspannung nicht niedriger als die nominalen 220 Volt ist, ist die Glühlampe nicht zu gut.
Der Versuch, den wahren Grund zu finden, warum Lampen in dieser speziellen Lampe ständig durchbrennen, ist nicht sehr vielversprechend. Schließlich können wir nicht alle Faktoren und Parameter der Schaltung bestimmen und die erforderlichen Korrekturen vornehmen. Daher lässt sich das Problem am besten radikal lösen.
Die erste mögliche Lösung besteht darin, den Lampentyp oder zumindest die Lampe zu ändern. Beispielsweise sind dieselben Kompaktleuchtstofflampen, die als energiesparend bezeichnet werden, weniger anfällig für die schädlichen Auswirkungen von Transienten. Und sie haben kein glühendes Filament - weder kalt noch heiß. Gleiches gilt für LED-Lampen.
Aber wenn Ihnen Glühlampen am Herzen liegen und ohne ihr gelb-rotes Licht "das Licht ist nicht schön", können Sie Folgendes tun:
- Installieren Sie eine elektronische Einheit zum Schutz von Glühlampen. Eine solche Einheit liefert nicht nur eine reibungslose Spannungsversorgung der Lampe ohne Einschaltströme, sondern stabilisiert auch die Spannung und gewährleistet einen optimalen Betrieb.
- Installieren Sie eine Drossel oder einen aktiven Widerstand im Lampenstromkreis, um die Spannung zu senken und der Lampe einen weicheren Betriebsmodus zu verleihen.
- Installieren Sie im Lampenstromkreis eine normale Diode, die dem Nennstrom entspricht. Die Diode „schneidet“ die Hälfte der Spannungsperiode ab und die Lampe brennt doppelt so schwach. Für viele Orte, zum Beispiel für einen Schrank oder für einen größeren Eingang, passiert dies und es ist nicht notwendig.
Die letzten beiden Möglichkeiten zur Lösung des Problems hängen nicht nur mit einer Verringerung der Helligkeit der Lampe zusammen, sondern auch mit der Tatsache, dass sie mit geringerer Effizienz arbeitet. Da wir jedoch Glühlampen bevorzugen, sollte uns diese Tatsache nicht wirklich verärgern.
Alexander Molokov
Siehe auch auf i.electricianexp.com
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