Kategorie: Ciekawe fakty, Sekrety elektryka, Kwestie kontrowersyjne
Liczba wyświetleń: 65613
Komentarze do artykułu: 14
Dlaczego istnienie wiecznej żarówki nie jest możliwe
W mieście Livermore (Kalifornia, USA) znajduje się wyjątkowa żarówka, która została wkręcona w 1901 roku i od tego czasu świeci bez przerwy. To absolutny zapis tego wszedł do Księgi Rekordów Guinnessa. Kamera internetowa jest instalowana przed unikalną żarówką w Fire Station nr 6, dzięki czemu można ją zobaczyć w Internecie. Jak to było możliwe?
Wiadomo, że główną stroną wypalenia żarówki jest stopniowe zużycie żarnika wolframowego. Żarnik ten jest podgrzewany prawie do temperatury topnienia wolframu (3300 ° C), w przeciwnym razie nie otrzymasz intensywnego strumienia światła. W tej temperaturze atomy wolframu w sieci krystalicznej wibrują intensywnie, a niektóre z nich odpadają i odchodzą w kosmos, osiadając na ściankach kolby. Stopniowo nić staje się cieńsza, a w najcieńszym miejscu temperatura przekracza temperaturę topnienia, nić wypala się.
Oczywiście, aby wydłużyć żywotność żarówki, konieczne jest zainstalowanie grubszego gwintu. Ale jednocześnie, aby utrzymać odporność nici, konieczne jest zwiększenie jej długości. Dwukrotny wzrost średnicy nici prowadzi do 8-krotnego wzrostu masy wolframu. Wolfram jest drogim metalem, więc obecni producenci żarówek próbują go uratować.
Ale jest jeszcze jeden powód zużycia lampy, o którym prawie nikt nie wie. Faktem jest, że cienka szklana kolba w stanie ogrzanym przepuszcza gaz. Istnieją tabele dla różnych szklanek i różnych gazów w różnych temperaturach. Na przykład 1 cm2 powierzchni szkła o grubości 1 mm przez 1 si różnicy ciśnień 1 mm Hg. przepuszcza 6,5 * 10 cali (-12) stopni cm3 azotu w temperaturze 600 ° С (główna część powietrza).
Obliczmy temperaturę żarówki standardowej 40-watowej żarówki o powierzchni żarówki wynoszącej 200 cm2 i powierzchni żarnika wolframowego (w przybliżeniu) 0,3 cm2, tj. różnica wynosi 660 razy.
Stosując metodę obliczeniową zgodnie z prawem Stfana-Boltzmanna i biorąc pod uwagę, że całe promieniowanie podczerwone filamentu ogrzewa kolbę (światło widzialne nie przekracza 3%), uzyskujemy temperaturę kolby około 400 ° C (każdy może upewnić się, że jest to prawdą, dotykając kolby świecąca żarówka). Ponadto, biorąc pod uwagę grubość szkła kolby 0,5 mm, różnica ciśnień 760 mm RT. Artykuł. a czas to 1 rok, przenikamy gaz do lampy około 4-5 cm.
Przez kilka lat, jeśli żarnik nie wypali się, lampa wypełni się gazem, nastąpi wyładowanie gazu, a wraz z nim bombardowanie jonowe żarnika. Wtedy ten wątek szybciej się rozrzedzi. Tak więc, aby stworzyć żarówkę o długiej żywotności, konieczne jest: zainstalowanie grubego żarnika wolframowego, zwiększenie powierzchni żarówki (w tym przypadku temperatura żarówki spadnie, a wyciek gazu zmniejszy się), zwiększenie grubości szkła żarówki.
Oczywiście warunki te zostały spełnione w długowiecznej lampie. Ale obecni producenci nie chcą spełniać tych warunków, po pierwsze z powodów ekonomicznych (wolfram i szkło), a po drugie, producenci po prostu nie są zainteresowani wypuszczaniem „wiecznych” żarówek (w przeciwnym razie „wypalą się”).
Zobacz także na bgv.electricianexp.com
: