Pourquoi les lampes à incandescence s'éteignent le plus souvent au moment de l'allumage
Une situation courante : vous appuyez sur l'interrupteur, un flash court et une autre ampoule à incandescence "vous fait vivre longtemps". Se souvenant du fabricant avec un mot méchant, vous effectuez un remplacement. Beaucoup ont entendu dire que le temps de travail devrait être d'au moins 1000 heures. Alors pourquoi cela n'a-t-il duré que quelques semaines au lieu de quelques mois ?
En général, la durée de l'emploi Lampes incandescentes dépend des conditions de fonctionnement des lampes et des inconvénients inhérents à ce type de source lumineuse. Avant de plonger dans une analyse détaillée des raisons qui affectent le temps de travail, notons un fait très important: les ampoules s'éteignent, en règle générale, au moment où elles sont allumées. Et pour cela, il y a une explication, bien que pas très simple et évidente.
Le "cœur" de toutes les lampes à incandescence est la bobine de tungstène, que les éclairagistes préfèrent appeler le "boîtier à incandescence". Le corps du filament est constitué d'un fin fil de tungstène enroulé en spirale.
La technologie de production est assez complexe, nécessite un équipement de haute précision et un strict respect de la technologie. La durée de vie ultérieure des lampes dépend en grande partie de la qualité de la production des spirales. Après tout, il doit fonctionner à une température de près de 3000 degrés.
À une température aussi élevée, des processus commencent qui finissent par "détruire" la lampe. C'est d'abord l'évaporation du tungstène. Le fil devient plus fin et il y a peu de différence dans le diamètre du fil. À ce stade, l'évaporation s'accélère et la lampe s'éteint.
Le processus est assez long et à tension normale, la lampe peut durer 1000 heures.L'évaporation peut être ralentie en remplissant le ballon avec un gaz inerte tel que le krypton. En vente, vous pouvez trouver des lampes similaires dans des ampoules en forme de champignon.
Le deuxième processus est lié à la structure du tungstène. Dans la production de fil, le tungstène a une structure avec de petits cristaux de forme allongée. Le chauffage à des températures de fonctionnement élevées provoque la croissance des cristaux (grossissement). Ce processus est appelé recristallisation du tungstène. Dans ce cas, la surface de la surface intercristalline est considérablement réduite (des centaines de fois). Les impuretés, inévitablement présentes dans le métal, se rassemblent entre les cristaux et forment un composé extrêmement fragile, le carbure de tungstène.
Enfin, considérez le troisième processus qui met généralement fin à la durée de vie de la lampe. Il convient de rappeler que la résistance du tungstène à froid est sensiblement (9 à 12 fois) inférieure à celle d'une température de fonctionnement de 3000 degrés. Par conséquent, lorsqu'il est allumé pour la première fois par une ampoule, conformément à la loi d'Ohm, flux de courant, qui est le nombre correspondant de fois du travailleur.Lorsque le courant circule dans un fil, des forces électrodynamiques se produisent. Dans ce cas, la spirale est soumise à une tension mécanique.
Et maintenant, vous pouvez retracer l'enchaînement des phénomènes qui sont fatals à la lampe. Après avoir appuyé sur l'interrupteur, un courant traverse la bobine froide, un ordre de grandeur supérieur au courant de fonctionnement. Une courte force mécanique semblable à une secousse est appliquée à la bobine. Là où le fil est devenu plus fin en raison de l'évaporation, des contraintes accrues se produisent et la spirale se brise le long du joint de carbure de tungstène fragile. La suite est facile à comprendre : à l'endroit de la fissure, le tungstène chauffe jusqu'à fondre et la lampe « meurt ».
Tous ces processus sont accélérés plusieurs fois avec l'augmentation de la tension d'alimentation des lampes.Une augmentation de 3% de la tension réduit la durée de vie de la lampe de 30%. Si la tension dans l'appartement est supérieure de 10% à la valeur nominale (220V), les lampes à incandescence ne dureront que quelques jours.
La durée de vie des lampes dépend beaucoup de la fréquence de commutation. Sur les stands du fabricant, les lampes sont testées à une tension stable et à une certaine fréquence de commutation par heure. Sur la base des résultats de ces tests, la durée de vie moyenne des sources lumineuses est indiquée.