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La lampe brûle constamment dans la même lampe. Quelle est la question et comment être?
À propos des cas où la lampe brûle constamment dans la même lampe. Sur les courants de démarrage élevés dans les lampes à incandescence, sur les transitoires et brièvement sur la façon de résoudre le problème.
Le coup d'un interrupteur: une lumière clignote dans les toilettes, illuminant momentanément l'intérieur modeste des toilettes, et c'est tout. La lumière était brillante, mais pas pour longtemps. Après avoir compris au crépuscule avec vos besoins naturels, faites glisser le tabouret, dévissez la lampe affectée. Bien sûr, elle ne peut plus aider.
Nous visons une nouvelle lampe, jetons l'incident hors de notre tête. Et le lendemain, tout se répète soudain: un clic, un flash et la mort subite d'une lampe. Quelle catastrophe! Peut-être que les lampes ont échoué, sont défectueuses? Pas du tout - dans le couloir, il brûle exactement de la même manière et sans excès.
En nous souvenant en vain à la fois d'Ilyich et d'Edison, nous nous approvisionnons en ampoules et à contrecœur, nous épuisons toute notre alimentation en une seule lampe - le tout dans les mêmes toilettes. Et les lampes s'éteignent toutes et s'éteignent. Et c'est au moment de l'inclusion, c'est-à-dire de la commutation. Eh bien, pourquoi, finalement?
En fait, lors de la commutation, tout équipement électrique souffre, et pas seulement ampoules. Juste la dernière chance de moins. La résistance électrique de leur filament est très dépendante de la température et pendant le fonctionnement, ils se réchauffent à plus de deux mille degrés Celsius. Dans ce cas, le mode de fonctionnement nominal de la lampe correspond à un fil chauffé, qui a une grande résistance. Lorsque vous allumez la spirale froide, le courant électrique peut être dix fois plus élevé que le courant nominal en raison d'une résistance réduite. Au sens figuré, après avoir allumé la lampe reçoit un véritable choc électrique de puissance accrue.
De tels coups eux-mêmes sont désagréables et ne contribuent pas à la longue durée de vie de la lampe et de son filament. Mais la situation peut être aggravée par un autre facteur, en raison duquel il s'avère que c'est dans une lampe particulière que les lampes s'éteignent avec une constance enviable. Ce facteur est transitoire lors de la commutation.
Après tout, le courant traversant l'ampoule commence à circuler immédiatement après l'application de la tension. Et si la lampe, par exemple, a une puissance de 60 watts, alors, étant donné que la charge est purement active, nous concluons que le courant électrique devrait être d'environ 0,27 ampères. Il est en mode nominal. Lorsque vous allumez le fil froid, tous les 2,7 ampères sont déjà obtenus. Mais comment le courant passe-t-il de zéro à 2,7 ampères? Sauter, immédiatement après avoir allumé l'interrupteur, ou en douceur, après un certain temps?
Ainsi, selon la théorie des transitoires, la transition d'un manque total de courant à 2,7 ampères ne peut pas être instantanée. Ce n'est peut-être pas surprenant - après tout, il n'y a pratiquement pas de processus instantanés dans la vie, il n'y a que des processus qui occupent de très courtes périodes de temps de notre point de vue humain. Ainsi, le processus de modification du courant électrique dans l'ampoule des toilettes prend des millièmes, voire des centièmes de seconde.
Ici, bien sûr, notre raisonnement est déjà un peu donné par la philosophie, mais le courant électrique met également un certain temps à accélérer à la vitesse de la lumière. Ceci est le premier. Et deuxièmement, la présence / absence de charge réactive affecte la durée des transitoires dans n'importe quel circuit. Donc, selon l'une des lois de commutation, courant d'inductance physiquement ne peut pas changer instantanément. Le champ créé par l'inductance empêchera le courant de changer. Et plus l'inductance est grande, plus le courant atteindra lentement sa valeur finale en régime permanent.
Selon la deuxième loi de commutation, la tension sur l'élément capacitif, c'est-à-dire le condensateur, ne peut pas chuter ou augmenter fortement.Un condensateur a besoin de temps pour abandonner ou accumuler sa charge. Et plus sa capacité électrique est importante, plus il faudra de temps pour les changements.
Ces lois s'appliquent aux circuits à courant alternatif et continu. Mais quelqu'un dira: «Quels autres inducteurs et condensateurs? Il s'agissait d'une ampoule ordinaire - qu'est-ce que cela avait à voir avec ça? » En effet, on pourrait s'entendre: après tout, la réactance d'un filament incandescent d'une lampe ne représente qu'une fraction d'un pour cent de sa résistance active. C'est pourquoi la réactance d'une lampe à incandescence est négligée dans les calculs.
Mais être négligé ne signifie pas qu'il est absent. Et en plus, les paramètres de la chaîne entière, c'est-à-dire de l'ensemble du réseau domestique, ne peuvent pas nous être parfaitement connus. Une seule chose peut être dite avec certitude: le circuit équivalent d'une lampe à incandescence contiendra non seulement une résistance, mais aussi un élément réactif - un condensateur ou une inductance, et très probablement - les deux à la fois.
Lorsqu'il y a des éléments réactifs dans le circuit, l'amplitude du courant électrique dans les transitoires est définie comme la somme du courant établi et d'une sorte de composant libre. Le composant libre diminue très rapidement après la commutation et sa valeur maximale se produit au premier instant après la mise sous tension du disjoncteur.
L'amplitude et la durée de l'action du courant du composant libre, même dans les circuits CC, sont déterminées par la méthode de résolution d'équations différentielles complexes qui prennent en compte le rapport de tous les paramètres du circuit équivalent - résistance active, inductance et capacité. En pratique, de tels calculs sont très rares - il est donc difficile de déterminer tous les paramètres avec une précision suffisante.
Une ampoule dans les toilettes est incluse dans le circuit à courant alternatif, pour lequel non seulement les paramètres de circuit équivalents jouent un rôle important, mais aussi la phase initiale du disjoncteur. Si l'interrupteur a été activé à un moment où la tension était à zéro, le transitoire peut ne pas être perceptible de quelque façon que ce soit et la lampe se mettra en marche dans les conditions les plus favorables.
Mais si la commutation se produit lorsque la tension est au sommet de sa valeur (et pour un réseau domestique, elle est d'environ 310 volts, soit dit en passant), alors l'ampoule peut être soumise à une charge de courant qui est le double de la valeur en régime permanent! Bien entendu, étant donné que l'inductance et la capacité du circuit équivalent seront faibles, la durée d'une telle surcharge sera très courte. Mais la lampe est donc soumise à un choc électrique dû au fait que le fil n'est pas réchauffé.
Donc, d'une part, nous avons un filament froid, dont la résistance est petite, et d'autre part, nous avons un circuit avec des paramètres de substitution inconnus. Et allumer ce circuit est inconnu à quel moment dans la phase du courant. Et si l'amplitude des paramètres réactifs du circuit est d'une importance significative et que la tension secteur n'est pas inférieure aux 220 volts nominaux, l'ampoule ne sera pas accueillie.
Essayer de trouver la vraie raison pour laquelle les lampes de cette lampe particulière s'éteignent constamment n'est pas une chose prometteuse. Après tout, nous ne pouvons pas déterminer tous les facteurs et paramètres du circuit et faire les corrections nécessaires. Par conséquent, le problème est mieux résolu radicalement.
La première solution possible est de changer le type de lampe, ou du moins la lampe. Par exemple, les mêmes lampes fluorescentes compactes, dites à économie d'énergie, sont beaucoup moins sujettes aux effets nocifs des transitoires. Et ils n'ont pas de filament incandescent - ni froid ni chaud. On peut en dire autant des lampes LED.
Mais si les lampes à incandescence vous sont chères, et sans leur lumière jaune-rouge, "la lumière n'est pas agréable", vous pouvez faire ce qui suit:
- installer une unité électronique pour protéger les lampes à incandescence. Une telle unité fournit non seulement une alimentation en tension régulière à la lampe sans courants d'appel, mais stabilise également la tension, assurant un fonctionnement optimal.
- installer un étranglement ou une résistance active dans le circuit de la lampe, abaissant ainsi la tension et offrant à la lampe un mode de fonctionnement plus doux;
- installer dans le circuit de la lampe une diode ordinaire correspondant au courant nominal. La diode "coupe" la moitié de la période de tension, et la lampe brûlera deux fois plus faible. Pour de nombreux endroits, par exemple, pour un placard ou pour un porche plus grand, cela se produit et n'est pas nécessaire.
Les deux dernières façons de résoudre le problème sont associées non seulement à une diminution de la luminosité de la lampe, mais aussi au fait qu'elle fonctionnera avec moins d'efficacité. Mais comme nous privilégions les lampes à incandescence, ce fait ne devrait pas vraiment nous déranger.
Alexander Molokov
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