Sonsuz bir ampulün varlığı neden mümkün değildir

Livermore şehrinde (California, ABD) 1901'de vidalanan ve o zamandan beri kesintisiz olarak devam eden benzersiz bir ampul var. Bu mutlak bir kayıt Guinness Rekorlar Kitabına girdi. 6 numaralı Yangın İstasyonu'nda benzersiz bir ampulün önüne bir web kamerası takılmıştır, böylece ampul internette görülebilir. Bu nasıl mümkün oldu?

Ampul yanmasının ana yüzünün bir tungsten filamanının kademeli aşınması olduğu bilinmektedir. Bu filaman neredeyse tungsten erime noktasına (3300 ° C) ısıtılır, aksi takdirde yoğun ışık akısı almayacaksınız. Bu sıcaklıkta, kristal kafes içindeki tungsten atomları yoğun bir şekilde titreşir ve bazıları şişenin duvarlarına yerleşerek uzaya gider. Yavaş yavaş, iplik incelir ve en ince yerde sıcaklık erime noktasının ötesine geçer, iplik yanar.

Açıkçası, ampulün ömrünü uzatmak için daha kalın bir iplik takmak gerekir. Ancak aynı zamanda, ipliğin direncini korumak için, uzunluğunu arttırmak gerekir. Filamanın çapında iki katlı bir artış, tungsten kütlesinde 8 kat artışa yol açar. Ve tungsten pahalı bir metaldir, bu nedenle mevcut ampul üreticileri onu kurtarmaya çalışıyor.

Ancak, neredeyse hiç kimsenin bilmediği lamba aşınmasının başka bir nedeni daha var. Gerçek şu ki, ısıtılmış bir durumda bir şişenin ince camı gazdan geçer. Farklı sıcaklıklarda farklı camlar ve farklı gazlar için masalar vardır. Örneğin, 1 cm için 1 mm kalınlığında ve 1 mm Hg basınç farkı olan 1 cm2 cam yüzey. 600 ° C sıcaklıkta (havanın ana kısmı) 6.5 x 10 inç (-12) derece cm3 azot geçirir.

200 cm2'lik bir ampul yüzey alanına ve (yaklaşık) 0.3 cm2'lik bir tungsten filaman yüzey alanına sahip standart bir 40 watt'lık ampulün ampul sıcaklığını hesaplayalım. fark 660 kat.

Stfan-Boltzmann yasasına göre hesaplama yöntemini kullanarak ve ipliğin tüm kızılötesi radyasyonunun şişeyi ısıttığını (görünür ışık% 3'ten fazla değildir) dikkate alarak, şişenin sıcaklığını yaklaşık 400 ° C elde ederiz (herkes şişeye dokunarak yapıldığından emin olabiliriz) parlayan ampul). Ayrıca, şişe şişesi 0.5 mm, basınç farkı 760 mm RT cam partikül alarak. ve zaman 1 yıl, biz gaz içine nüfuz olsun yaklaşık 4-5 cm.

Birkaç yıl boyunca, filaman yanmazsa, lamba gazla dolar, bir gaz deşarjı ve bununla birlikte filamanın iyon bombardımanı olur. Sonra bu iplik daha hızlı incelir. Bu nedenle, uzun bir servis ömrüne sahip bir akkor lamba oluşturmak için gereklidir: kalın bir tungsten filamanı takmak, lamba ampulünün yüzey alanını arttırın (bu durumda, ampul sıcaklığı düşer ve gaz kaçağı azalır), ampul lambasının cam kalınlığını arttırır.

Açıkçası, bu koşullar uzun ömürlü bir lambada yerine getirildi. Ancak mevcut üreticiler, öncelikle ekonomik nedenlerle (tungsten ve cam) bu koşulları yerine getirmek istemiyorlar ve ikincisi, üreticiler sadece “ebedi” ampulleri serbest bırakmakla ilgilenmiyorlar (aksi takdirde “yanacaklar”).

Comments

[#1 Sergei]

Belirtildiği gibi, bir akkor lambanın ömrü, ısıtılmış filaman malzemesinin buharlaştırılması ile belirlenir. Sürekli yanan bir lamba (örneğin, yüksek katlı bir binadaki inişte) daha önce yanar. Bu nedenle, hizmet ömrünü artırmanın en kolay yolu yanma süresini azaltmaktır, yani.sadece gerektiğinde, yani birisi odada olduğunda açın. Bu, hareket sensörlü devre kesiciler kullanılarak yapılabilir (ancak yalnızca anahtar, tüm modeller için tipik olmayan lamba devresine şoksuz akım beslemesi sağlıyorsa). Bu gizmoslar ucuzdur, uzun süre çalışırlar ve sadece lambanın daha uzun süre dayanması değil, aynı zamanda enerji tasarrufu da (esas olarak aynı merdivenlerde) göz önüne alındığında, bunları (veya bu alanda başka şekilde ciddiye almayı düşünmelisiniz). tüm gezegenin arkasındayız).

[#2 sen]

Anti-bilimsel saçmalık. Yazar bir okul fiziği dersini atladı.

[#3 andy78]

Eğer, Ama bana bunu neden aldığına dair daha fazla ayrıntı verebilir misin? Tercihen argümanlarınızla. Ve sonra okuldaki herkes bir zamanlar fizik öğretti ve sadece oradaki birinin gerçekleri somutlaştırmadan bir şey öğrenmediğinden bahsetmek bir şekilde çok güzel değil. Genel olarak, normal bir yorum bekliyoruz.

[#4]

Lamba düşük voltajla beslenirse, servis ömrü yüzlerce kez artabilir.

[#5]

Soruyu cevaplıyorum. Bu makalede bağlantı yok:

1) Makale diyor ki ... Açıkçası, ampulün ömrünü uzatmak için daha kalın bir iplik takmak gerekir. Ancak aynı zamanda, ipliğin direncini korumak için, uzunluğunu arttırmak gerekir.

Bununla birlikte, bu durumda, spiralin alanı artacaktır ve bu makalede bahsedilen Stefan-Boltzmann yasasına göre, sıcaklık ve dolayısıyla verimlilik azalacaktır.

2) Lambanın sıcaklığını ölçmedim, ancak bence tüm kızılötesi ışığın ampulü ısıtmaması dikkate alınmadı (bazıları geçecek).

[#6 MIKADO]

Ampuller, kapron ve biyoteknoloji hakkında iyi bir film var ... özel olarak geliştirilmiş bir açık hava teorisinden bahsediyor. Ampul, TV, telefon, mikrodalga fırın tam olarak garanti süresi boyunca çalışır.

[#7]

Elektrofizikçi ve vintage lambaların toplayıcısı olarak not ediyorum.
HER ŞEYDEN ÖNCE - bu Shelby Mazda lambasında iplik tungsten değil, hatta karbon ve oldukça şişman. Bu lambalar genellikle inatçıdır.

1. Eski lambaların ampulleri modern olanlardan neredeyse üç kat daha kalındır; bazı müşterilerin kalınlığı 1.2 mm'ye ulaşır. Özellikle, bu (Shelby Mazda-Edison) 0.8 - 0.86 mm'dir.
2. Mazda-Edison veya Westinghouse gibi eski lambalardaki ampulün çapı çok daha büyüktür.
3. Spiral renk sıcaklığına göre modern lambalardan çok daha az görsel olarak ısınır ve ampulü çok çok zayıf bir şekilde ısıtır Moskova Işık Müzesi'ne gidip lambaya ellerinizle dokunarak bunu şahsen doğrulayabilirsiniz. Ampulün yüzeyindeki 60 watt'lık bir lambanın bile sıcaklığı tam yükte 70-80 derecedir, hiçbir şekilde 400.
4. ÖNCE ABD'de 1956'ya kadar çok az gizli voltaj çok iyi derecelendirilmemiş ve test edilmemiştir ve kural olarak bu lambanın tasarlandığı 125 voltun altındadır.
5. İKİNCİ küçük sır - lambanın ampulü tavlanmış ve bir süre bir çözelti içinde tutulmuştur, bundan sonra lambanın yüzeyi metalik bir gölgeye sahiptir - belki de bu etkilenmiştir.

Ve ... son küçük sır - lambanın daha önce değiştirildiğinden eminim, ancak bunun hakkında konuşmak geleneksel değil. ABD'de özdeş bir YENİ (kullanılmayan) lamba almak bir sorun değildir, ancak fakir bir müze bile bunu karşılayabilir. Her halükarda, bu müze benimle bu lambalar için açık artırmalarda yarışıyor ... oh, boşuna değil, rezervleri var ve biri değil.
Uzun ömürlü lambayı kim merak ediyor - yaz :)

[#8]

İmkansız birlikte yazılır. Yazar, kampanya, sadece fiziği atlamakla kalmadı.

[#9 andy78]

Alexey, siz de yanlış yazılan bir sözcük yazdınız, "hecelenmiş" yazmak doğrudur. Yazarla dışarı çıktın mı?

[#10 özdeyiş]

Yazarın nasıl hesapladığını anlamıyorum ...

"...Filamanın çapında iki kat artış, tungsten kütlesinde 8 kat artışa neden olur ... "

iplik esas olarak hacmi V = PiD ^ 2 * L / 4 olan bir silindirdir (D çaptır, L uzunluktur, Pi 3.14159 ...). İpliğin kütlesi m = V * p'dir (V hacimdir, p yoğunluktur). Çapı iki katına çıkarırsanız, kütle sadece 4 kat artacaktır. Yazar sadece fiziği değil, aynı zamanda matematiği de atladı.

[#11]

Çapı arttırdıktan sonra, ipliğin direnci azaldı, önceki direnci geri döndürmek gerekiyordu, bunu uzunluğu yarıya kadar artırarak elde ettiler. 4 * 2 = 8

[#12]

Kasım 2013'ten beri, aynı ampul (aynı partiden) müzenin "Moskova Işıkları" nın "Tarihi ve sıradışı ampuller" sergisinde sergilendi, bu 4 salon, 2 numaralı vitrin. Rehberden ışıkları açmasını isteyebilirsiniz.

[#13]

Makaleyi dikkatlice okudum, yorumlarınızı buraya yazmaya karar verdim. Sonsuz bir şey yok! Güneşimiz bile tüm H2 yakıtının (hidrojen) yanmasından sonra yarın dışarı çıkacaktır. Kozmos ve doğada her şey değişir ve ölür. Sonuç: "enerji tasarrufu ile ilgili" fizik yasasına dayanarak sürekli bir hareket makinesi oluşturmak mümkün değildir, sonsuz bir ampul oluşturmak mümkün değildir. Ampulün ömrünü 5000 saate kadar uzatabileceğinize katılıyorum, ancak böyle bir ampulün fiyatı katlanarak artar. Bu nedenle, bu lamba üretici için yararlı değildir ve tüketici için pahalı bir lambadur. Bu arada: dün "Bir Ampulün Etkisi" adlı YouTube Videosu'na baktım ve 1901'den beri İtfaiyede yanan bu sonsuz ışıktan bahsetmiştim. Bu ampulü hedefleyen bir video kamera var. Not: Bugün bir mağazadan satın alırken kaliteli bir akkor ampul seçmeyle ilgili ipuçları için bu makalenin yazarı sayesinde. Beğendim.

[#14 Vladimir Kornienko]

Sondan önceki yüzyılda (Lodygin gibi), 15 yıl boyunca sürekli çalışan kömür ipliğine sahip bir lamba gösterdi. Ancak modern lambalarda, bunun yerine uzun süre vakum yoktur - ksenon, kripton, bazen helyum veya hidrojen.