从材料科学方面解释为什么灯泡的钨丝在开光灯的时候容易断

从材料科学方面解释为什么灯泡的钨丝在开光灯的时候容易断,第1张

白炽灯的钨丝被绕成螺旋状,开灯时会有一个较大的感抗、随即产生感生电压叠加,通过灯丝的电流有一个从瞬间减小到突增的过程,然后才恢复稳定。也就是开灯时灯泡会突亮一下,这时灯丝温度最高,容易烧坏。

1、钨丝烧坏由超高温熔断;

2、超高温由强电流造成;

3、由于灯泡内总会残存少量氧气,钨丝在高温下极易被氧化,而氧化又会降低钨丝熔点:钨的熔点是3400度。而氧化钨的熔点只有1600度。

乌丝灯就是白炽灯。白炽灯是将电能转化为光能的以提供照明的设备,其工作原理是:电流通过灯丝(钨丝熔点达3000多℃)时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。故称之为白炽灯。开关剧烈的温度变化使得钨丝热胀冷缩,受到交变应力的作用,容易发生断裂。(实践表明,即使低于屈服极限,这种交变应力也会引起构件的突然断裂,且断裂前无明显的塑性变形。这种现象称为疲劳失效。疲劳失效的原因是构件尺寸突变或内部缺陷部位的应力集中诱发微裂纹;在交变应力作用下,微裂纹不断萌生、集结、沟通,形成宏观裂纹并突然断裂。

问题原因:

1.电压高。因三相不平衡,有一路电压超过250伏。

2.灯泡寿命是有限的。因电灯泡彻夜通明,三个月下来灯泡就工作1千多小时,灯泡也该寿终正寝。

3.灯泡质量问题。

解决方法:

用可控硅可使灯泡两端的电压降低20-30V,从而使灯泡的寿命延长4-6倍,对电灯亮度影响又不太大。其原因是能降低灯丝的工作温度,减慢了钨丝的升华,使寿命大为延长。 为了便于使用,可以把全部元件都装在普通拉线开关的背后空隙处,使降压、开关一体化。


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