категории: Интересни факти, Тайните на електротехника, Спорни въпроси
Брой преглеждания: 65613
Коментари към статията: 14
Защо съществуването на вечна електрическа крушка не е възможно
В град Ливърмор (Калифорния, САЩ) има уникална крушка, която е завинтена през 1901 г. и оттогава работи без прекъсване. Това е абсолютен рекорд, че влезе в Книгата на рекордите на Гинес, Уеб камера е инсталирана пред уникална крушка на пожарна станция № 6, така че електрическата крушка може да се види в Интернет. Как беше възможно това?
Известно е, че основното лице на изгаряне на електрическите крушки е постепенното износване на волфрамова нишка. Тази нишка се нагрява почти до точката на топене на волфрам (3300 ° C), в противен случай няма да получите интензивен светлинен поток. При тази температура волфрамовите атоми в кристалната решетка вибрират интензивно и някои от тях излизат и излизат в космоса, установявайки се по стените на колбата. Постепенно нишката става по-тънка и на най-тънкото място температурата надхвърля точката на топене, конецът изгаря.
Очевидно е, че за да увеличите живота на крушката, е необходимо да инсталирате по-дебела нишка. Но в същото време, за да се поддържа съпротивлението на нишката, е необходимо да се увеличи нейната дължина. Двойно увеличаване на диаметъра на нишката води до увеличаване на масата на волфрам 8 пъти. А волфрамът е скъп метал, затова настоящите производители на крушки се опитват да го спасят.
Но има и друга причина за износването на лампата, за която почти никой не знае. Факт е, че тънката стъклена колба в нагрято състояние пропуска газ. Има таблици за различни чаши и различни газове при различни температури. Например 1 cm2 от стъклена повърхност с дебелина 1 mm за 1 s и с разлика в налягането 1 mm Hg. преминава 6.5 * 10 в (-12) градус cm3 азот при температура 600 ° С (основната част на въздуха).
Нека изчислим температурата на крушката на стандартна 40-ватова крушка с площ на крушката 200 cm2 и площ на волфрамова нишка от (приблизително) 0,3 cm2, т.е. разликата е 660 пъти.
Използвайки метода на изчисление съгласно закона на Stfan-Boltzmann и като вземем предвид, че цялото инфрачервено излъчване на нишката нагрява колбата (видимата светлина е не повече от 3%), получаваме температура на колбата около 400 ° C (всеки може да се увери, че това е вярно чрез докосване на колбата светеща крушка). Освен това, като вземете дебелината на стъклото на колбата 0.5 mm, разликата в налягането 760 mm RT. и времето е 1 година, ние получаваме проникването на газ в лампата около 4-5 cm.
В продължение на няколко години, ако нишката не изгори, лампата ще се напълни с газ, ще се появи газов разряд, а с него ионното бомбардиране на нишката. Тогава тази нишка ще изтъни по-бързо. По този начин, за да се създаде лампа с нажежаема жичка с дълъг експлоатационен живот, е необходимо: да инсталирате плътна волфрамова нишка, да увеличите повърхността на крушката на лампата (в този случай температурата на крушката ще стане по-ниска и изтичането на газ ще намалее), увеличете дебелината на стъклото на лампата на крушката.
Очевидно тези условия бяха изпълнени в лампа с дълготрайна употреба. Но настоящите производители не искат да изпълнят тези условия, първо, поради икономии (волфрам и стъкло), и второ, производителите просто не са заинтересовани да пускат „вечни“ крушки (в противен случай те ще „изгорят“).
Вижте също на e.imadeself.com
: