luokat: Mielenkiintoisia faktoja, Sähköasentajan salaisuudet, Kiistanalaiset kysymykset
Katselukuvien lukumäärä: 65613
Kommentit artikkeliin: 14
Miksi ikuisen hehkulampun olemassaolo ei ole mahdollista
Livermoren kaupungissa (Kalifornia, USA) on ainutlaatuinen hehkulamppu, joka oli kierretty sisään vuonna 1901 ja joka on sittemmin ollut käynnissä keskeytyksettä. Tämä on ehdoton ennätys pääsi Guinnessin ennätyskirjaan. Verkkokamera on asennettu ainutlaatuisen hehkulampun eteen paloasemalle nro 6, joten hehkulamppu näkyy Internetissä. Kuinka tämä oli mahdollista?
On tunnettua, että lamppujen palamisen pääpinta on volframilangan asteittainen kuluminen. Tämä filamentti kuumennetaan melkein volframin sulamispisteeseen (3300 ° C), muuten et saa voimakasta valovirtaa. Tässä lämpötilassa kidehilan volframiatomit värähtelevät voimakkaasti ja osa niistä irtoaa ja menee avaruuteen asettuneen pullon seinämiin. Vähitellen lanka tulee ohuemmaksi ja ohuimmassa paikassa lämpötila ylittää sulamispisteen, lanka palaa.
On selvää, että lampun käyttöiän pidentämiseksi on tarpeen asentaa paksumpi lanka. Mutta samalla langan kestävyyden ylläpitämiseksi on tarpeen lisätä sen pituutta. Kaksinkertainen filamentin halkaisijan lisäys johtaa volframin massan lisääntymiseen kahdeksankertaisesti. Ja volframi on kallis metalli, joten nykyiset lamppuvalmistajat yrittävät säästää sitä.
Mutta lamppujen kulumiselle on toinen syy, josta melkein kukaan ei tiedä. Tosiasia, että pullon ohut lasi kuumennetussa tilassa kuljettaa kaasua. Eri lasien ja eri kaasujen lämpötiloissa on taulukoita. Esimerkiksi 1 cm2 lasipintaa, jonka paksuus on 1 mm 1 sekunnissa ja paine-erolla 1 mm Hg. läpäisee 6,5 * 10 (-12) asteen cm3 typpeä lämpötilassa 600 ° C (pääosa ilmasta).
Lasketaan laskettava lampun lämpötila tavanomaisella 40 watin polttimolla, jonka lampun pinta-ala on 200 cm2 ja volframilangan pinta-ala (noin) 0,3 cm2, ts. ero on 660 kertaa.
Käyttämällä Stfan-Boltzmann-lain mukaista laskentamenetelmää ja ottaen huomioon, että hehkulangan koko infrapunasäteily lämmittää pulloa (näkyvä valo on enintään 3%), saadaan kolvin lämpötila noin 400 ° C (jokainen voi varmistaa, että tämä on totta koskettamalla kolvia. hehkuva lamppu). Edelleen ottaen pullon lasin paksuus 0,5 mm, paine-ero 760 mm RT.partikkeli. ja aika on 1 vuosi, kaasun tunkeutuminen lamppuun on noin 4-5 cm.
Usean vuoden ajan, jos hehkulanka ei pala, lamppu täyttyy kaasulla, tapahtuu kaasun purkautuminen ja sen mukana hehkulangan ionipommitus. Sitten tämä lanka ohenee nopeammin. Siksi pitkän käyttöiän hehkulampun luomiseksi on välttämätöntä: asentaa paksu volframihehku, kasvattaa lampun hehkulampun pinta-alaa (tässä tapauksessa lampun lämpötila laskee ja kaasuvuoto pienenee), kasvattaa hehkulampun lasinpaksuutta.
Ilmeisesti nämä ehdot täyttyivät pitkäikäisellä lampulla. Mutta nykyiset valmistajat eivät halua täyttää näitä ehtoja ensinnäkin taloudellisista syistä (volframi ja lasi), ja toiseksi, valmistajat eivät yksinkertaisesti ole kiinnostuneita vapauttamaan "iankaikkisia" polttimoita (muuten ne "palavat").
Katso myös osoitteesta i.electricianexp.com
: