categorieën: Interessante feiten, Elektriciengeheimen, Controversiële problemen
Aantal keer bekeken: 65613
Reacties op het artikel: 14
Waarom het bestaan van een eeuwige gloeilamp niet mogelijk is
In de stad Livermore (Californië, VS) is er een unieke gloeilamp, die in 1901 werd geschroefd en sindsdien ononderbroken brandt. Dit is een absoluut record dat kwam in het Guinness Book of Records. Bij Fire Station No. 6 is een webcam voor een unieke gloeilamp geïnstalleerd, zodat de gloeilamp op internet te zien is. Hoe was dit mogelijk?
Het is bekend dat het belangrijkste gezicht van het doorbranden van gloeilampen de geleidelijke slijtage van een wolfraamgloeidraad is. Deze gloeidraad wordt bijna tot het smeltpunt van wolfraam (3300 ° C) verwarmd, anders ontvangt u geen intense lichtstroom. Bij deze temperatuur trillen de wolfraamatomen in het kristalrooster intensief en sommigen komen los en gaan de ruimte in en nestelen zich op de wanden van de kolf. Geleidelijk wordt de draad dunner en op de dunste plaats gaat de temperatuur boven het smeltpunt, de draad brandt uit.
Het is duidelijk dat om de levensduur van de lamp te verlengen, een dikkere draad moet worden geïnstalleerd. Maar tegelijkertijd, om de weerstand van de draad te behouden, is het noodzakelijk om de lengte ervan te vergroten. Een dubbele toename van de diameter van de gloeidraad leidt tot een toename van de massa wolfraam met 8 keer. En wolfraam is een duur metaal, dus de huidige fabrikanten van gloeilampen proberen het te redden.
Maar er is nog een reden voor lampenslijtage, die bijna niemand kent. Het feit is dat dun glas van een kolf in een verwarmde toestand gas passeert. Er zijn tabellen voor verschillende glazen en verschillende gassen bij verschillende temperaturen. Bijvoorbeeld 1 cm2 van een glasoppervlak met een dikte van 1 mm gedurende 1 s en met een drukverschil van 1 mm Hg. passeert 6.5 * 10 in (-12) graad cm3 stikstof bij een temperatuur van 600 ° С (het grootste deel van de lucht).
Laten we de bollentemperatuur berekenen van een standaard 40-watt lamp met een lampoppervlak van 200 cm2 en een wolfraamfilamentoppervlak van (ongeveer) 0,3 cm2, d.w.z. het verschil is 660 keer.
Met behulp van de berekeningsmethode volgens de Stfan-Boltzmann-wet en rekening houdend met het feit dat alle infraroodstraling van de gloeidraad de kolf verwarmt (zichtbaar licht is niet meer dan 3%), verkrijgen we een kolftemperatuur van ongeveer 400 ° C (iedereen kan ervoor zorgen dat dit wordt gedaan door de kolf aan te raken gloeiende gloeilamp). Verder, uitgaande van de glasdikte van de maatkolf 0,5 mm, het drukverschil 760 mm RT.artikel. en de tijd is 1 jaar, we krijgen de penetratie van gas in de lamp ongeveer 4-5 cm.
Gedurende meerdere jaren, als de gloeidraad niet opbrandt, vult de lamp zich met gas, zal een gasontlading optreden en daarmee het ionenbombardement van de gloeidraad. Dan zal deze draad sneller uitdunnen. Om een gloeilamp met een lange levensduur te creëren, is het dus noodzakelijk: om een dikke wolfraamgloeidraad te installeren, het oppervlak van de lamp vergroten (in dit geval wordt de temperatuur van de lamp lager en neemt de gaslekkage af), vergroot de glasdikte van de lamp.
Vanzelfsprekend werd aan deze voorwaarden voldaan in een lamp met een lange levensduur. En de huidige fabrikanten willen niet aan deze voorwaarden voldoen, ten eerste om economische redenen (wolfraam en glas), en ten tweede zijn fabrikanten gewoon niet geïnteresseerd in het produceren van "eeuwige" bollen (anders zullen ze "opbranden").
Zie ook op i.electricianexp.com
: