Kodėl kaitrinės lempos dažniausiai perdega įjungimo metu

Dažna situacija: paspaudei jungiklį, trumpai blyksteli ir dar viena kaitrinė lemputė „gyvena ilgai“. Prisimindami gamintoją negailestingu žodžiu, pakeičiate. Daugelis girdėjo, kad darbo laikas turi būti bent 1000 valandų. Taigi kodėl tai truko tik kelias savaites, o ne kelis mėnesius?

Apskritai įdarbinimo terminas kaitrinės lempos priklauso nuo lempų veikimo sąlygų ir šio tipo šviesos šaltiniams būdingų trūkumų. Prieš gilindamiesi į išsamią priežasčių, turinčių įtakos darbo laikui, analizę, atkreipiame dėmesį į vieną labai svarbų faktą: lemputės perdega, kaip taisyklė, tuo metu, kai jos įjungiamos. Ir tam yra paaiškinimas, nors ir nelabai paprastas ir akivaizdus.

Visų kaitinamųjų lempų „širdis“ yra volframo ritė, kurią apšvietimo technikai mieliau vadina „kaitinamuoju korpusu“. Kaitinamojo siūlelio korpusas pagamintas iš plonos volframo vielos, suvyniotos spirale.

Gamybos technologija yra gana sudėtinga, reikalaujanti didelio tikslumo įrangos ir griežto technologijos laikymosi. Tolesnis lempų tarnavimo laikas labai priklauso nuo spiralių gamybos kokybės. Juk jis turi veikti beveik 3000 laipsnių temperatūroje.

Esant tokiai aukštai temperatūrai, prasideda procesai, kurie galiausiai „sunaikina“ lempą. Visų pirma, tai yra volframo išgarinimas. Viela tampa plonesnė ir vielos skersmuo mažai skiriasi. Šiuo metu garavimas pagreitėja ir lempa perdega.

Procesas gana ilgas ir esant normaliai įtampai lempa gali veikti 1000 val.. Garavimą galima sulėtinti pripildžius kolbą inertinių dujų, tokių kaip kriptonas. Parduodant galite rasti panašių lempų grybo formos lemputėse.

Antrasis procesas yra susijęs su volframo struktūra. Gaminant vielą, volframas turi mažų pailgos formos kristalų struktūrą. Kaitinimas iki aukštos darbinės temperatūros sukelia kristalų augimą (šiurkštėjimą). Šis procesas vadinamas volframo rekristalizacija. Tokiu atveju tarpkristalinio paviršiaus plotas žymiai sumažėja (šimtus kartų). Priemaišos, kurių neišvengiamai yra metale, kaupiasi tarp kristalų ir sudaro ypač trapų junginį – volframo karbidą.

Galiausiai apsvarstykite trečiąjį procesą, kuris paprastai baigia lempos tarnavimo laiką. Reikėtų atsiminti, kad volframo atsparumas šaltoje būsenoje yra pastebimai (9-12 kartų) mažesnis nei esant 3000 laipsnių darbinei temperatūrai. Todėl pirmą kartą įjungus elektros lemputę, pagal Ohmo dėsnį, teka srovė, tai yra atitinkamas darbuotojo kartų skaičius.Kai laidu teka srovė, atsiranda elektrodinaminės jėgos. Šiuo atveju spiralė yra veikiama mechaninio įtempimo.

Ir dabar galite atsekti reiškinių, kurie yra mirtini lempai, seką. Paspaudus jungiklį, per šaltą ritę teka srovė, eilės tvarka didesnė už darbinę srovę. Ritei veikiama trumpa trūkčiojimą primenanti mechaninė jėga. Ten, kur viela plonėja dėl išgaravimo, padidėja įtempimai ir spiralė nutrūksta išilgai trapios volframo karbido siūlės. Likusią dalį nesunku suprasti: įtrūkimo vietoje volframas įkaista iki ištirpimo ir lempa „užmiršta“.

Visi šie procesai daug kartų paspartinami padidėjus lempų maitinimo įtampai.3 % įtampos padidėjimas sumažina lempos tarnavimo laiką 30 %. Jei bute įtampa 10% didesnė už vardinę (220V) vertę, tai kaitrinės lempos tarnaus vos kelias dienas.

Lempos tarnavimo laikas labai priklauso nuo perjungimo dažnio. Gamintojų stenduose lempos testuojamos esant stabiliai įtampai ir tam tikram perjungimo dažniui per valandą. Remiantis šių bandymų rezultatais, nurodomas vidutinis šviesos šaltinių tarnavimo laikas.