Зашто жаруље са жарном нити најчешће прегоре у тренутку укључивања

Уобичајена ситуација: притиснете прекидач, кратак блиц и још једна сијалица са ужареним влакном "тера да живите дуго". Сећајући се произвођача нељубазном речју, правите замену. Многи су чули да радно време треба да буде најмање 1000 сати. Па зашто је то трајало само неколико недеља уместо неколико месеци?

Уопште, рок запослења лампе са жарном нити зависи од услова рада лампи и недостатака својствених овој врсти извора светлости. Пре него што се упустимо у детаљну анализу разлога који утичу на време рада, примећујемо једну веома важну чињеницу: сијалице прегоре, по правилу, у тренутку када су укључене. И за ово постоји објашњење, иако не баш једноставно и очигледно.

"Срце" свих сијалица са жарном нити је волфрам калем, који техничари за осветљење више воле да зову "кућиште са жарном нити". Тело филамента је направљено од танке волфрамове жице намотане у спиралу.

Технологија производње је прилично сложена, захтева високо прецизну опрему и стриктно поштовање технологије. Од квалитета производње спирала у великој мери зависи даљи радни век светиљки. На крају крајева, мора да ради на температури од скоро 3000 степени.

На тако високој температури почињу процеси који на крају „униште“ лампу. Пре свега, то је испаравање волфрама. Жица постаје тања и постоји мала разлика у пречнику жице. У овом тренутку, испаравање се убрзава и лампа прегорева.

Процес је прилично дуг и при нормалном напону лампа може да издржи 1000 сати.Испаравање се може успорити пуњењем боце инертним гасом као што је криптон. У продаји можете пронаћи сличне лампе у сијалицама у облику печурке.

Други процес је повезан са структуром волфрама. У производњи жице волфрам има структуру са малим кристалима издуженог облика. Загревање на високе радне температуре изазива раст кристала (грубљење). Овај процес се назива рекристализација волфрама. У овом случају, површина интеркристалне површине се значајно смањује (стотине пута). Нечистоће, које су неизбежно присутне у металу, скупљају се између кристала и формирају изузетно крхко једињење — волфрам карбид.

Коначно, размотрите трећи процес који обично завршава животни век лампе. Треба запамтити да је отпор волфрама у хладном стању приметно (9-12 пута) мањи него на радној температури од 3000 степени. Стога, када се први пут упали сијалица, у складу са Омовим законом, струја тече, што је одговарајући број пута радника.Када струја тече кроз жицу, јављају се електродинамичке силе. У овом случају, спирала је подвргнута механичкој напетости.

А сада можете пратити редослед појава које су фаталне за лампу. Након притиска на прекидач, струја тече кроз хладну завојницу, ред величине већа од радне струје. На калем се примењује кратка механичка сила попут трзаја. Тамо где је жица постала тања услед испаравања, долази до повећаног напрезања и спирала се ломи дуж крхког шава од волфрам карбида. Остало је лако разумети: на месту пукотине волфрам се загрева до топљења и лампа "умире".

Сви ови процеси се вишеструко убрзавају са повећаним напоном напајања сијалица.3% повећање напона смањује век сијалице за 30%. Ако је напон у стану 10% већи од номиналне (220В) вредности, онда ће лампе са жарном нити трајати само неколико дана.

Век трајања сијалица много зависи од фреквенције укључивања. На штандовима произвођача, светиљке се испитују на стабилном напону и одређеној фреквенцији укључивања на сат. На основу резултата ових испитивања, назначен је просечан радни век извора светлости.