Thể loại: Sự thật thú vị, Bí mật thợ điện, Vấn đề gây tranh cãi
Số lượt xem: 65613
Bình luận về bài viết: 14
Tại sao sự tồn tại của một bóng đèn vĩnh cửu là không thể
Tại thành phố Livermore (California, Hoa Kỳ) có một bóng đèn độc đáo, được bắt vít vào năm 1901 và kể từ đó đã được bật lên mà không bị gián đoạn. Đây là một kỷ lục tuyệt đối được ghi vào sách kỷ lục Guinness. Một webcam được lắp đặt trước một bóng đèn độc đáo tại Trạm cứu hỏa số 6, vì vậy có thể nhìn thấy bóng đèn trên Internet. Làm thế nào điều này có thể?
Được biết, mặt chính của sự cháy bóng đèn là sự hao mòn dần dần của dây tóc vonfram. Dây tóc này được làm nóng gần đến điểm nóng chảy của vonfram (3300 ° C), nếu không bạn sẽ không nhận được dòng ánh sáng cực mạnh. Ở nhiệt độ này, các nguyên tử vonfram trong mạng tinh thể rung động mạnh và một số trong số chúng rơi ra và đi vào không gian, lắng xuống các thành của bình. Dần dần, sợi chỉ trở nên mỏng hơn, và ở nơi mỏng nhất, nhiệt độ vượt quá điểm nóng chảy, sợi bị cháy.
Rõ ràng, để tăng tuổi thọ của bóng đèn, cần phải cài đặt một sợi dày hơn. Nhưng đồng thời, để duy trì điện trở của ren, cần phải tăng chiều dài của nó. Sự gia tăng gấp đôi đường kính của dây tóc dẫn đến sự gia tăng khối lượng của vonfram lên 8 lần. Và vonfram là một kim loại đắt tiền, vì vậy các nhà sản xuất bóng đèn hiện tại đang cố gắng cứu nó.
Nhưng có một lý do khác cho việc mòn đèn, mà hầu như không ai biết đến. Thực tế là thủy tinh mỏng của một bình ở trạng thái nóng truyền khí. Có bảng cho kính khác nhau và các loại khí khác nhau ở nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, 1 cm2 bề mặt kính có độ dày 1 mm trong 1 giây và chênh lệch áp suất là 1 mm Hg. vượt qua 6,5 * 10 in (-12) cm3 nitơ ở nhiệt độ 600 ° С (phần chính của không khí).
Chúng ta hãy tính nhiệt độ bóng đèn của một bóng đèn 40 watt tiêu chuẩn với diện tích bề mặt bóng đèn là 200 cm2 và diện tích bề mặt dây tóc vonfram là (khoảng) 0,3 cm2, tức là sự khác biệt là 660 lần.
Sử dụng phương pháp tính toán theo định luật Stfan-Boltzmann và tính đến việc tất cả các bức xạ hồng ngoại của dây tóc làm nóng bình (ánh sáng nhìn thấy không quá 3%), chúng ta có thể đạt được nhiệt độ bình khoảng 400 ° C (mọi người có thể chắc chắn rằng điều này là đúng khi chạm vào bình bóng đèn phát sáng). Hơn nữa, lấy độ dày thủy tinh của bình cầu 0,5 mm, chênh lệch áp suất 760 mm RT.article. và thời gian là 1 năm, chúng ta có được sự thâm nhập của khí vào đèn khoảng 4-5 cm.
Trong vài năm, nếu dây tóc không cháy hết, đèn sẽ chứa đầy khí, sự phóng khí sẽ xảy ra và cùng với đó là sự bắn phá ion của dây tóc. Sau đó, chủ đề này sẽ mỏng ra nhanh hơn. Do đó, để tạo ra đèn sợi đốt có tuổi thọ cao, cần phải lắp đặt dây tóc vonfram dày, tăng diện tích bề mặt của bóng đèn (trong trường hợp này, nhiệt độ bóng đèn sẽ thấp hơn và rò rỉ khí sẽ giảm), tăng độ dày kính của bóng đèn.
Rõ ràng, những điều kiện này đã được đáp ứng trong một chiếc đèn có tuổi thọ cao. Nhưng các nhà sản xuất hiện tại không muốn đáp ứng các điều kiện này, trước tiên, vì lý do kinh tế (vonfram và thủy tinh), và thứ hai, các nhà sản xuất chỉ đơn giản là không quan tâm đến việc phát hành bóng đèn vĩnh cửu (nếu không họ sẽ đốt cháy).
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: