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¿Por qué no es posible la existencia de una bombilla eterna?
En la ciudad de Livermore (California, EE. UU.) Hay una bombilla única, que se atornilló en 1901 y desde entonces ha estado encendida sin interrupción. Este es un registro absoluto que entró en el Libro Guinness de los Récords. Se instala una cámara web frente a la bombilla única en la estación de bomberos No. 6, por lo que la bombilla se puede ver en Internet. ¿Cómo fue esto posible?
Se sabe que la cara principal del quemado de la bombilla es el desgaste gradual de un filamento de tungsteno. Este filamento se calienta casi hasta el punto de fusión del tungsteno (3300 ° C), de lo contrario no obtendrá un flujo de luz intenso. A esta temperatura, los átomos de tungsteno en la red cristalina vibran intensamente y algunos de ellos salen y se van al espacio, estableciéndose en las paredes del matraz. Poco a poco, el hilo se vuelve más delgado, y en el lugar más delgado la temperatura va más allá del punto de fusión, el hilo se quema.
Obviamente, para aumentar la vida útil de la bombilla, es necesario instalar una rosca más gruesa. Pero al mismo tiempo, para mantener la resistencia del hilo, es necesario aumentar su longitud. Un aumento doble en el diámetro del filamento conduce a un aumento en la masa de tungsteno en 8 veces. Y el tungsteno es un metal caro, por lo que los fabricantes actuales de bombillas están tratando de salvarlo.
Pero hay otra razón para el uso de la lámpara, que casi nadie conoce. El hecho es que el vidrio delgado de un matraz en estado calentado pasa gas. Hay mesas para diferentes vidrios y diferentes gases a diferentes temperaturas. Por ejemplo, 1 cm2 de una superficie de vidrio de 1 mm de espesor en 1 sy con una diferencia de presión de 1 mm Hg. pasa 6.5 * 10 in (-12) grados cm3 de nitrógeno a una temperatura de 600 ° С (la parte principal del aire).
Calculemos la temperatura de la bombilla de una bombilla estándar de 40 vatios con un área de superficie de bulbo de 200 cm2 y un área de superficie de filamento de tungsteno de (aproximadamente) 0.3 cm2, es decir. La diferencia es 660 veces.
Utilizando el método de cálculo de acuerdo con la ley de Stfan-Boltzmann y teniendo en cuenta que toda la radiación infrarroja del filamento calienta el matraz (la luz visible no es superior al 3%), obtenemos una temperatura del matraz de aproximadamente 400 ° C (todos pueden asegurarse de que esto sea cierto tocando el matraz bombilla incandescente). Además, tomando el grosor de vidrio del matraz matraz 0,5 mm, la diferencia de presión 760 mm RT.artículo. y el tiempo es de 1 año, obtenemos la penetración de gas en la lámpara unos 4-5 cm.
Durante varios años, si el filamento no se quema, la lámpara se llenará de gas, se producirá una descarga de gas y, con ello, el bombardeo iónico del filamento. Entonces este hilo se adelgazará más rápido. Por lo tanto, para crear una lámpara incandescente con una larga vida útil, es necesario: instalar un filamento de tungsteno grueso, aumentar el área de superficie de la bombilla de la lámpara (en este caso, la temperatura de la bombilla disminuirá y la fuga de gas disminuirá), aumentar el grosor del vidrio de la lámpara de la bombilla.
Obviamente, estas condiciones se cumplieron en una lámpara de larga vida. Pero los fabricantes actuales no quieren cumplir estas condiciones, en primer lugar, por razones de economía (tungsteno y vidrio), y en segundo lugar, los fabricantes simplemente no están interesados en lanzar bombillas "eternas" (de lo contrario, se "quemarán").
Ver también en bgv.electricianexp.com
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