Почему лампочка загорается

Почему горит лампочка или О чем умалчивают уже 100 лет: kactaheda

Помните, что 100 лет назад говорил нам великий ученый Никола Тесла?И как его за это невзлюбил магнат Морган, которому было не выгодно такое положение вещей - ведь он контроллировал тогда рынок медных проводов. Кому была бы нужна его медь, если бы электричество передавалось без проводов?Но это было предисловие - а слово будет впереди...

Прочитал сегодня интересную статью и решил поделиться с Вами. Репостера не помню - зато есть непосредственный источник.Итак...

Почему горит лампочка?

Вначале предисловие о том, как вообще появилась эта статья.

Лет пять тому назад я зарегистрировался на каком-то студенческом форуме и опубликовал там статью о том, какие ошибки допускает наша академическая наука в трактовке многих базовых положений, как эти ошибки исправляет альтернативная наука, и как академическая наука воюет с альтернативной, приклеивая ей ярлык "лженауки" и обвиняя во всех смертных грехах. Моя статья провисела в свободном доступе около 10 минут, после чего была скинута в отстойник. Меня же сразу отправили в бессрочный бан и запретили появляться у них. Через несколько дней я решил зарегистрироваться на других студенческих сайтах, чтобы повторить свою попытку с публикацией данной статьи. Но оказалось, что я уже нахожусь в черном списке на всех этих сайтах и в регистрации мне отказывают. Насколько я понимаю, между студенческими форумами происходит обмен информацией о нежелательных персонах и попадание в черный список на одном сайте означает автоматический вылет со всех других.

Тогда я решил выйти на журнал "Квант", специализирующийся на научно-популярных статьях для школьников и студентов ВУЗов. Но так как на практике этот журнал больше ориентируется все же на школьную аудиторию, статью пришлось значительно упрощать. Я выкинул оттуда все про лженауку и оставил только описание одного физического явления и дал ему новую трактовку. То есть статья превратилась из технически-публицистической в чисто техническую. Но на мой запрос никакого ответа из редакции я не дождался. А раньше ответ из редакций журналов мне всегда был, даже если редакция отклоняла мою статью. Отсюда я сделал вывод, что в редакции я тоже нахожусь в черном списке. Так моя статья и не увидела свет.

Прошло пять лет. Я решил снова обратиться в редакцию "Квант". Но и через пять лет на мой запрос ответа не последовало. Значит, я до сих пор нахожусь у них в черном списке. Поэтому я решил больше не воевать с ветряными мельницами, а публикую статью здесь на сайте. Конечно жалко, что подавляющее большинство школьников ее не увидит. Но тут я уже ничего поделать не могу. Итак, вот сама статья....

Наверное, не найдется такого населенного пункта на нашей планете, где не будет электрических лампочек. Большие и маленькие, люминесцентные и галогенные, для карманных фонариков и мощных военных прожекторов - они настолько прочно вошли в нашу жизнь, что стали привычны также, как привычен нам воздух, которым мы дышим. Принципы действия электрических лампочек кажутся нам настолько ясными и очевидными, что практически никто не задумывается над механикой их работы. А тем не менее, в этом феномене таится огромная загадка, которая до сих пор не решена в полной мере. Попробуем разгадать ее сами.

Пусть у нас будет бассейн с двумя трубами, по одной из которых вода вливается в бассейн, по другой она из него выливается. Примем, что в бассейн каждую секунду поступает 10 килограммов воды, а в самом бассейне 2 килограмма из этих десяти каким-то волшебным способом перерабатывается в электромагнитное излучение и выбрасывается наружу. Вопрос: сколько воды уйдет из бассейна по другой трубе? Наверное, даже первоклассник ответит, что будет уходить 8 килограммов воды в секунду.

Немного изменим пример. Пусть вместо труб будут электрические провода, а вместо бассейна электрическая лампочка. И снова рассмотрим ситуацию. По одному проводу в лампочку входит, скажем, 1 миллион электронов в секунду. Если мы полагаем, что часть из этого миллиона преобразуется в световое излучение и выбрасывается из лампы в окружающее пространство, тогда по другому проводу будет уходить из лампы меньшее количество электронов. А что покажут измерения? Они покажут, что электрический ток в цепи не меняется. Ток - это поток электронов. И если электрический ток одинаков в обоих проводах, это означает, что количество уходящих из лампы электронов равно количеству электронов, входящих в лампочку. А световое излучение - это разновидность материи, которая не может появиться из совершенной пустоты, но может появиться только из другой разновидности. И если в данном случае световое излучение не может появиться из электронов, тогда откуда же появляется материя в форме светового излучения?

Этот феномен свечения электической лампочки также вступает в противоречие с одним очень важным законом физики элементарных частиц - законом сохранения так называемого лептонного заряда. Согласно данному закону, электрон может исчезнуть с испусканием гамма-кванта только в реакции аннигиляции со своей античастицей позитроном. Но в лампочке никаких позитронов как носителей антивещества быть не может. И тогда мы получаем буквально катастрофическую ситуацию: все электроны, входящие в лампочку по одному проводу, без всяких реакций аннигиляции уходят из лампочки по другому проводу, но при этом в самой лампочке возникает новая материя в форме светового излучения.

А вот еще интересный эффект, связанный с проводами и лампами. Много лет назад известный физик Никола Тесла выполнил загадочный эксперимент передачи энергии по одному проводу, который в наше время повторил российский физик Авраменко. Суть эксперимента состояла в следующем. Берем самый обыкновенный трансформатор и первичной обмоткой подключаем его к электрогенератору или сети. Один конец провода вторичной обмотки просто болтается в воздухе, второй конец тянем в соседнее помещение и там подсоединяем к мостику из четырех диодов с электролампочкой в середине. Подаем напряжение на трансформатор и лампочка загорелась. Но ведь к ней тянется всего один провод, а для работы электрической цепи нужно два провода. При этом, как утверждают исследующие этот феномен ученые, идущий к лампочке провод совершенно не нагревается. Настолько не нагревается, что вместо меди или алюминия можно использовать любой металл с очень высоким удельным сопротивлением, и он все равно останется холодным. Более того, можно толщину провода уменьшить до толщины человеческого волоса, и все равно установка будет работать без проблем и без выделения тепла в проводе. До сих пор этот феномен передачи энергии по одному проводу без каких-либо потерь так никто и не сумел объяснить. И сейчас я попробую дать свое объяснение данному явлению.

Есть в физике такое понятие - физический вакуум. Его не нужно путать с техническим вакуумом. Технический вакуум - это синоним пустоты. Когда мы удаляем из сосуда все молекулы воздуха, мы создаем технический вакуум. Физический вакуум - это совсем иное, это некий аналог всепроникающей материи или среды. Все ученые работающие в данной области, не сомневаются в существовании физвакуума, т.к. его реальность подтверждается многими хорошо известными фактами и явлениями. Спорят о наличии в нем энергии. Кто-то говорит об исключительно малом количестве энергии, другие склоняются к мысли о сверхогромном количестве энергии. Дать точное определение физвакууму невозможно. Но можно дать примерное определение через его характеристики. Например такое: физический вакуум - это особая всепроникающая среда, которая формирует пространство Вселенной, порождает вещество и время, участвует во многих процессах, имеет огромнейшую энергию, но не видима нами из-за отсутствия нужных органов чувств и потому кажущаяся нам пустотой. Надо особенно подчеркнуть: физвакуум не есть пустота, он только кажется пустотой. И если встать на такую позицию, тогда очень многие загадки достаточно легко решаются. Например, загадка инерции.

Что такое инерция - до сих пор не ясно. Более того, феномен инерции даже противоречит третьему закону механики: действие равно противодействию. По этой причине инерционные силы иной раз даже пытаются объявить иллюзорными и фиктивными. Но если мы в резко тормознувшем автобусе упадем под действием инерционных сил и набьем себе шишку на лбу, насколько эта шишка будет иллюзорна и фиктивна? В реальности инерция возникает как реакция физвакуума на наше движение.

Когда мы сидим в автомобиле и давим на газ, мы начинаем двигаться неравномерно (ускоренно) и таким движением гравитационного поля своего организма деформируем структуру окружающего нас физвакуума, сообщая ему некоторую энергию. А вакуум реагирует на это созданием сил инерции, которые тянут нас назад, чтобы оставить в состоянии покоя и тем самым исключить вносимую с него деформацию. Для преодоления сил инерции требуется затратить много энергии, что выливается в большой расход топлива на разгон. Дальнейшее равномерное движение никак не действует на физвакуум, и потому он сил инерции не создает, поэтому затраты топлива при равномерном движении меньше. А когда мы начинаем тормозить, мы снова движемся неравномерно (замедленно) и снова деформируем физвакуум своим неравномерным движением, и он снова реагирует на это созданием сил инерции, которые тянут нас вперед, чтобы оставить в состоянии равномерного прямолинейного движения, когда деформация вакуума отсутствует. Но теперь уже не мы передаем энергию вакууму, а он отдает ее нам, и эта энергия выделяется в форме тепла в тормозных колодках автомобиля.

Такое ускоренно-равномерно-замедленное движение автомобиля является не чем иным, как единичным тактом колебательного движения низкой частоты и огромной амплитуды. На стадии ускорения в вакуум вносится энергия, на стадии замедления вакуум энергию отдает. И самое интригующее состоит в том, что вакуум может отдать энергии больше, чем ранее принял ее от нас, т.к. он сам обладает огромным запасом энергии. При этом никакого нарушения закона сохранения энергии не происходит: сколько энергии вакуум нам отдаст, ровно столько энергии мы от него получим. Но вследствие того, что физвакуум кажется нам пустотой, нам будет казаться, что энергия возникает из ниоткуда. И такие факты кажущегося нарушения закона сохранения энергии, когда энергия появляется буквально из пустоты, в физике давно известны (например, при любом резонансе выделяется настолько огромная энергия, что резонирующий предмет может даже разрушиться).

Движение по окружности также является разновидностью неравномерного движения даже при постоянной скорости, т.к. в этом случае меняется положение вектора скорости в пространстве. Следовательно, такое движение деформирует окружающий физвакуум, который реагирует на это созданием сил сопротивления в форме центробежных сил: они всегда направлены так, чтобы распрямить траекторию движения и сделать ее прямолинейной, когда деформация вакуума отсутствует. И для преодоления центробежных сил (или для поддержания вызываемой вращением деформации вакуума) приходится тратить энергию, которая уходит в сам вакуум.

Теперь можно возвратиться к феномену свечения лампочки. Для ее работы в цепи обязательно должен присутствовать электрогенератор (даже если будет батарея, она все равно когда-то заряжалась от генератора). Вращение ротора электрогенератора деформирует структуру соседнего физвакуума, в роторе возникают центробежные силы, а энергия на преодоление этих сил уходит от первичной турбины или иного источника вращения в физвакуум. Что касается движения электронов в электрической цепи, это движение происходит под действием создаваемых вакуумом центробежных сил во вращающемся роторе. Когда электроны входят в нить накаливания электрической лампочки, они интенсивно бомбардируют ионы кристаллической решетки, и те начинают резко колебаться. В ходе таких колебаний структура физвакуума снова деформируется, и вакуум реагирует на это испусканием световых квантов. Так как сам вакуум является разновидностью материи, отмеченное ранее противоречие появления материи из ниоткуда снимается: одна форма материи (световое излучение) возникает из другой ее разновидности (физический вакуум). Сами же электроны в таком процессе не исчезают и не трансформируются во что-то иное. Поэтому сколько электронов в лампочку войдет по одному проводу, ровно столько же выйдет по другому. Естественно, что энергия квантов также берется из физвакуума, а не от входящих в нить накаливания электронов. Сама же энергия электрического тока в цепи не меняется и остается постоянной.

Таким образом, для свечения лампы нужны не электроны сами по себе, а резкие колебания ионов кристаллической решетки металла. Электроны играют всего лишь роль инструмента, который заставляет ионы колебаться. Но инструмент можно заменить. И в эксперименте с одним проводом как раз это происходит. В знаменитом эксперименте Николы Тесла по передаче энергии через один провод таким инструментом выступало внутреннее переменное электрическое поле провода, которое постоянно меняло свою напряженность и тем самым заставляло ионы колебаться. Поэтому выражение "передача энергии по одному проводу" в данном случае не удачно, даже ошибочно. Никакой энергии через провод не передавалось, энергия выделялась в самой лампочке из окружающего физвакуума. Вот по этой причине и сам провод не нагревался: невозможно нагреть предмет, если энергию к нему не подводить.

В итоге вырисовывается довольно заманчивая перспектива резкого снижения стоимости строительства линий электропередачи. Во-первых, можно обойтись одним проводом вместо двух, что сразу снижает капитальные затраты. Во-вторых, можно вместо сравнительно дорогой меди использовать любой самый дешевый металл, хоть ржавое железо. В-третьих, можно уменьшить сам провод до толщины человеческого волоса, а прочность провода оставить неизменной или даже повысить, заключив его в оболочку из прочного и дешевого пластика (кстати, это также защитит провод от атмосферных осадков). В-четвертых, из-за снижения общей массы провода можно увеличить расстояние между опорами и тем самым снизить количество опор на всю линию. Реально ли это осуществить? Конечно реально. Была бы политическая воля руководства нашей страны, а ученые не подведут.

Источник

kactaheda.livejournal.com

Почему перегорает лампа накаливания при включении – 5 причин

Не знаете, почему перегорает лампа накаливания при включении света в комнате? Этой проблеме есть несколько объяснений, которые запросто решаются без вызова опытного электрика. Далее мы перечислим основные причины перегорания, а также поговорим о том, как правильно устранить ту или иную проблему своими руками.

Итак, к Вашему вниманию перечень «виновников» из-за которых сгорает лампа накаливания в момент включения:

Повышенное напряжение в сети. Учеными доказано, что если напряжение отклонится от номинального (которое указано на упаковке) даже на 1%, срок службы лампочки может сократиться до 14%. Если у Вас действительно существует данная проблема, исправить ее можно двумя способами: подключить стабилизатор напряжения либо купить люминесцентные лампы, которые могут работать при повышенном напряжении в электросети. В первом случае Вы хоть и переплатите денег, но зато полностью устраните перегорание лампочек, во втором же только незначительно уйдете от проблемы.
Плохой электрический контакт между проводами и патроном. Следующая причина по которой перегорают лампы накаливания, может возникнуть в том случае, если патрон изготовлен из дешевого пластика. Подгоревшие контакты способствуют дополнительному нагреванию лампочки, в результате чего она может сгореть. Все, что Вам нужно сделать – разобрать светильник, проверить патрон и если действительно проблема в нем, тогда нужно осуществить замену патрона на новый, более качественный. Помимо этого не забудьте зачистить провода до металлического цвета, чтобы новый контакт был надежным.
Некачественное соединение проводов. Если и напряжение в сети нормальное и патрон целый, но все же при включении света лампа накаливания перегорает, нужно проверить все возможные соединения электрических проводов, начиная от распределительной коробки и заканчивая самим светильником. Неисправность может быть где угодно: в выключателе света, в распределительной коробке и даже на самой люстре. Проверьте все скрутки проводов, разберите выключатель света и после нахождения проблемной зоны устраните неполадку новым соединением. Для этого лучше всего использовать клеммы WAGO.
Частое включение/выключение света. Когда мы рассматривали технические характеристики ламп накаливания, то говорили о таком показателе, как максимальное количество включений, по достижению которого вольфрамовая нить перегорает. Тут уже ничего не сделаешь, и придется попросту заменить лампочку на новую.
Неправильная эксплуатация. Ну и последняя причина, почему быстро сгорает лампа в люстре, заключается в повышенной влажности, температуре либо вибрации в помещении. Учитывайте требования, указанные на упаковке и тогда лампочка будет иметь обычный срок службы.

Видео, в котором объясняется причина сгорания

Вот и все, что хотелось рассказать Вам по поводу данного вопроса. Надеемся, что из перечисленных причин Вы нашли свой вариант неисправности и быстро решили проблему. Рекомендуем обязательно установить в доме устройство защиты сети от перенапряжения, а также хотя бы раз в год делать ревизию электропроводки. В таком случае лампы накаливания не будут часто перегорать при включении, и вся домашняя бытовая техника будет защищена от скачков напряжения.

Также советуем прочитать:

Видео, в котором объясняется причина сгорания

Нравится(0)Не нравится(0)

samelectrik.ru

Почему часто перегорают лампочки в квартире

Частый выход из строя осветительных элементов в электроприборах должен сразу же насторожить хозяев, так как это может быть не безопасно. Есть несколько причин, почему часто перегорают лампочки в квартире. Выяснив, в чем дело, можно решить данную проблему. Это поможет избежать опасных последствий и сэкономит финансы. С чего же начинать поиск причины?

Высокое напряжение в электрической сети

Если в квартире напряжение выше 220 Вольт, осветительная спираль в лампах накаливания разогревается значительно сильнее, что вызывает интенсивное испарение вольфрама, из которого она изготовлена. В результате срок службы прибора сильно сокращается.

Проверить величину напряжения в квартире можно мультиметром (авометром). Чтобы получить реальную картину, делать это следует несколько раз в течение суток. Возможно, напряжение повышается в определенный период, например – вечером, если к электросети дома подключены какие-нибудь предприятия или организации (после окончания их работы). Во время скачков напряжения часто выбивает автомат (пробки).

После того, как установлено, почему часто перегорают лампочки, проблему можно решить следующими способами:

Приобретать лампы накаливания с повышенным рабочим напряжением (230-240 V). Данный параметр указан на упаковке и цоколе лампочки.
Установить на каждый выключатель блок защиты ламп накаливания. Эти электронные устройства обеспечивают плавное включение осветительных приборов и защищают от всплесков напряжения при включении.
Всю электропроводку в квартире подключить через один или несколько стабилизаторов напряжения. Это убережет не только лампочки в люстре, но и все электроприборы в доме от колебаний напряжения.
Заменить лампы накаливания на люминесцентные, срок службы которых не изменяется при повышенном напряжении.
Использовать светодиодные осветительные элементы.

Светодиодные лампы

Следует знать, что выбивает пробки или автоматы не только во время скачков напряжения, но и когда общая мощность подключенных электроприборов превышает допустимое значение, а также при замыкании электропроводки.

Неисправности в патронах

Если лампочки постоянно перегорают только в одном светильнике или люстре, а при включении периодически слышится характерное жужжание или потрескивание, и меняется яркость свечения (свет мигает), то необходимо проверить исправность патронов.

В современных светильниках максимальную мощность используемых ламп накаливания обычно ограничивают 40 Ваттами. Это объясняется тем, что большинство патронов изготавливается из пластика, который при перегреве выгорает и растрескивается. При ослаблении или подгорании контактов цоколь лампочки будет раскаляться, и она быстро выйдет из строя.

При обнаружении неисправности необходимо зачистить и поправить контакты. Если подгорел пластик, то такие патроны надо заменить.

Ни в коем случае нельзя использовать лампочки, мощность которых превышает разрешенную.

Если яркости светильника недостаточно, то можно использовать люминесцентные или светодиодные лампы, которые выделяют значительно больше света при меньшем потреблении энергии.

Сломанный выключатель

Лампы накаливания обычно сгорают при включении. Это объясняется скачком тока. Если контакты выключателя неисправны, или ослабло соединение проводов под винтами, то они могут искрить, что равносильно многократному включению и выключению. Понятно, что это приводит к быстрому износу и выходу из строя осветительных элементов. Поэтому, если постоянно перегорают лампы накаливания в электроприборах, запитанных от одного выключателя, его следует проверить и, при необходимости, заменить.

Вместо вышедшего из строя выключателя есть смысл установить диммер. Это поможет избавиться от скачка тока при включении, а также даст возможность регулировать яркость световых приборов в помещении.

Проблемы в местах соединений квартирной электропроводки

Причиной, почему перегорают лампочки в квартире, может быть неисправная квартирная проводка. В первую очередь следует проверить качество подключения в электрощите и подтянуть винты в местах подключения проводов. Если постоянно выбивает пробки или автоматы, надо проверить соответствие их мощности потребляемой энергии. Неисправные и маломощные необходимо поменять.

Нельзя самостоятельно заменять приборы на межквартирном электрощите, данную работу могут выполнять только специалисты-электрики ЖКХ.

Затем следует осмотреть соединения в распаечных коробках. Если обнаружены провода с почерневшей или расплавленной изоляцией, значит, в данном соединении окислились или ослабли контакты и их необходимо подтянуть. Если в качестве соединения использовалась скрутка, то лучше переделать его, установив специальные соединители. Делать это надо только на полностью обесточенной электропроводке. Особенно это важно, если электропроводка в квартире выполнена алюминиевыми проводами, которые быстро окисляются в местах скрутки.

Необходимо также проверить и отремонтировать места подключения светильников к основной электропроводке.

При проведении диагностических и ремонтных работ следует помнить: ни в коем случае нельзя соединять в скрутку провода, изготовленные из различных металлов. В месте контакта алюминия и меди образуется своеобразная «гальваническая пара», которая обязательно будет греться. Кроме того, из-за различных коэффициентов теплового расширения металлов подобное соединение быстро ослабнет. Поэтому в таких местах надо устанавливать специальные колодки-соединители.

Почему перегорают галогеновые лампы

Чаще всего галогеновые лампы используются в точечных светильниках, реже – в люстрах. Одной из распространенных причин, почему быстро выходят из строя такие осветительные элементы – замена ламп голыми руками. Делать это ни в коем случае нельзя. Любое жировое загрязнение поверхности вызывает повышение температуры колбы в этом месте, что проводит к ее разрушению.

Галогеновые лампы

Галогеновые лампы надо устанавливать только в чистых перчатках. При обнаружении загрязнений колбу следует очистить салфеткой, смоченной спиртом.

Неграмотный монтаж проводки при установке точечных светильников также может быть причиной частого выхода из строя «галогенок».

Освещение холодильников

Для освещения камер в холодильнике обычно используются малогабаритные лампы накаливания. Они автоматически включаются при открывании дверцы и выключаются при ее закрывании. Обычно осветительные элементы в холодильнике служат долго, но если они начали постоянно перегорать, необходимо устранить причину.

Лампа накаливания миниатюрная для холодильников

Это может быть неисправность контактов патрона, использование лампочек, мощность которых превышает предусмотренную технически, или установка некачественных ламп. В первую очередь необходимо проверить соединения и контакты в патроне, в случае необходимости заменить его новым. Производить такие работы в холодильнике можно, только отключив его от электрической сети.

Можно заменить лампы накаливания на светодиодные, которые служат значительно дольше. Кроме того, это поможет немного сэкономить электроэнергию и улучшит освещение в холодильнике.

Если в квартире постоянно сгорают лампы накаливания, часто выбивает пробки, а при включении света слышится жужжание и потрескивание, необходимо срочно проверять и ремонтировать электропроводку. Делать это самостоятельно, не имея соответствующих знаний и опыта, не следует. Лучше обратиться к специалистам.

mschistota.ru

Презентация "Почему загорается лампочка?" | Социальная сеть работников образования

Слайд 1

Презентация «Почему загорается лампочка?» Исследовательская работа ученика 3 «Б» класса ГАОУ РМЭ «Лицей Бауманский» Федорова Артёма Дмитриевича Научный руководитель — Очиева Раиса Александровна, учитель начальных классов ГАОУ РМЭ «Лицей Бауманский»

Слайд 2

Проблема исследования : Отчего появляется свет в доме ?

Слайд 3

Цель : Исследовать процесс , при котором загорается электрическая лампочка .

Слайд 4

Задача : Выяснить каким путем свет попадает к нам в дом

Слайд 5

Исследования : Однажды вечером , придя домой в свою комнату , я включил выключатель , и в темной комнате стало светло. Я задумался , отчего загорается лампочка в люстре ? С этим вопросом я обратился к папе . Мой папа работает главным инженером в Йошкар-Олинских электрических сетях, и эта тема ему хорошо знакома . Поэтому мы вместе с ним исследовали этот вопрос.

Слайд 6

Во-первых , я узнал , что лампочка загорается от электричества, телевизор , утюг , пылесос и другие бытовые приборы работают тоже от электричества Слово «электричество» происходит от слова «электрон» , которым древние греки называли янтарь . Греки заметили , что если потереть янтарь об овечью шкуру , то он начинает притягивать легкие предметы : перья , стружку и т.п. С тех пор ученые пытались открыть тайны этой загадочной силы , пока не обнаружили их внутри атома.

Слайд 7

Я спросил: «Что такое атом ? ». И мы провели следующий опыт: надули воздушный шарик, порвали несколько листочков легкой бумаги и подготовили шерстяную ткань.

Слайд 8

Шарик мы хорошо потерли шерстяной тканью. Поднесли шарик , не касаясь кусочков бумаги, при этом бумага поднялась и прилипла к шарику .

Слайд 9

В ходе этого эксперимента папа мне объяснил , что все тела состоят из мельчайших частиц , называемых атомами . В свою очередь, атомы состоят из еще более мелких частиц. Их называют протонами и электронами. Протоны имеют положительный заряд , обозначаемый знаком плюс(+) , электроны – отрицательный заряд обозначаемый знаком минус (-) . Заряды с противоположными знаками притягиваются , заряды с одноименными знаками отталкиваются . Атомы содержат одинаковое количество протонов и электронов , поэтому положительные заряды уравновешиваются отрицательными. Протоны вместе с нейтронами (еще одни , не заряженные частицы) находятся в неподвижном состоянии и представляют собой ядро атома . Электроны ,напротив, постоянно вращаются вокруг ядра . Когда мы трем шарик о шерстяную ткань , отдельные электроны атомов шерсти отрываются и переходят к атомам , образующим шарик . Движение или поток электронов от одного атома к другому порождает форму энергии , которая называется электричеством . Когда электроны под действием силы движутся через проводник , например провод, поток энергии , который они создают , называется электрическим током. Работу такого электричества мы видим, когда включаем свет .

Слайд 10

А какой же маршрут (путь) проделывает электрический ток , чтобы оказаться у нас дома в розетках и выключателях ? Папа рассказал мне, что для нашей республики и нашего города электричество вырабатывается на гидроэлектростанции , находящейся на реке Волга , в г. Новочебоксарске .Вода с большой высоты падает вниз , она проходит через огромные лопасти гидротурбин . Турбины приводят в действие генераторы , вырабатывающие электричество . В один из выходных мы всей семьёй поехали в гости в г. Чебоксары к прабабушке Тоне . Как раз в это время я проводил это исследование и проезжая мимо Новочебоксарской ГЭС, мы остановились рядом с ней.

Слайд 11

Папа объяснил мне следующее : электричество , выработанное на этой ГЭС , далее передается по проводам линии электропередач в наш город на подстанцию «Заречная» .

Слайд 12

С этой подстанции электричество опять по проводам воздушных линий попадает в менее крупные трансформаторные подстанции и от них к нам в дом в розетки и выключатели.

Слайд 13

И этот маршрут, назову его электрической цепью, я покажу на следующем опыте . Для этого нам потребуется батарейка (рассмотрим её как гидроэлектростанцию ) , два куска изоляционного провода ( рассмотрим их как провода воздушных линий ) , маленькая лампочка .

Слайд 14

Присоединим провода к выводам батарейки .

Слайд 15

Двумя другими концами проводов мы коснемся лампочки. Один конец должен касаться металлической резьбы, другой – «пятки» лампочки. В результате лампочка загорается . Это произошло потому , что электричество от батарейки прошло по проводам к лампочке по маршруту ( электрической цепью ), и электрический ток превратился в свет.

Слайд 16

Выводы: Я узнал , что такое электрический ток и откуда он появляется . Я понял , что лампочка загорается от электрического тока.

Слайд 17

Источники сведений: Большая энциклопедия экспериментов ( для школьников ) Энциклопедия «Я познаю мир» Естествознание Д.С. Идигель. Интернет

nsportal.ru

Почему так часто перегорают лампочки

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Наверное многие из Вас сталкивались с проблемой быстрого перегорания ламп накаливания (ЛН). Например, у меня в подъезде раньше такая лампа горела от силы 3-4 дня, а бывало и того меньше. Т.е. вместо положенных ей по паспорту 1000 часов, она работала максимум часов 30-40.

Вы скажите, что согласно Федерального Закона №261 «Об энергосбережении» от 26.11.2009 (Глава 3, ст.10) уже все давно должны перейти на энергосберегающие лампы, например, на КЛЛ или светодиодные.

Но спешу огорчить Вас, что на самом деле это не так. Переход на энергосберегающие лампы идет, но не так быстро, как предполагалось. Еще большинство граждан используют именно лампы накаливания, а значит и проблема их частого перегорания тоже актуальна.

Можно, конечно, ссылаться на производителей ламп, и в принципе это тоже правильно. Но не всегда виноват производитель, иногда причина закрадывается в цепях электропроводки и условиях эксплуатации.

Итак, по моему мнению существует как минимум 7 причин, и каждую мы рассмотрим в отдельности.

Причины частого перегорания ламп накаливания (ЛН)

1. Уровень напряжения в сети

Это самая первая и, пожалуй, самая основная причина, про которую я хочу сказать.

Существует ГОСТ 13109-97 с нормами по напряжению. Для однофазной сети 220 (В) предельно-допустимое напряжение может находиться в пределах от 198 (В) до 242 (В). Более подробно об этом читайте в статье про основные показатели электрической энергии.

Соответственно, производители ламп накаливания должны производить лампы под номинальное напряжение, хотя бы, 240 (В). В действительности все происходит совсем не так.

Как видите, номинальное напряжение лампы составляет 230 (В).

Предположим, что у нас в квартире напряжение не ровно 220 (В), а чуть больше, например, 231 (В) или вовсе 236 (В). Проверить это можно самостоятельно с помощью цифрового мультиметра.

Желательно измерять напряжение в разное время суток, как утром, так и вечером, т.е. в разные пики нагрузок.

По ГОСТу такое напряжение является нормой, а вот для лампочки — критичным. Объясню.

При включении ЛН на напряжение больше номинального, к вольфрамовой нити, соответственно, прикладывается повышенное напряжение. Таким образом, во время работы температура нити увеличивается больше обычных 2000-2300°С.

Под воздействием высокой температуры атомы вольфрама начинают более интенсивно испаряться и оседать на стеклянной колбе. Колба при этом начинает быстрее темнеть.

Чем больше вольфрама испарится, тем тоньше по диаметру становится его нить, и тем быстрее она оборвется.

Заводом-изготовителем для ЛН устанавливается номинальное напряжение, при котором будет обеспечена оптимальная температура нагрева вольфрамовой нити и ее светоотдача, а соответственно, и заявленный срок ее службы (1000 часов).

Как я говорил выше, у меня лампа на лестничной площадке работала максимум часов 30-40. А почему? Да потому, что ночью электрическая сеть жилого дома не нагружена (люди спят), а напряжение сети завышено.

Как же решить эту проблему?

Все просто. При покупке лампы обращайте внимание на ее номинальное напряжение, указанное на колбе или упаковке, т.е. покупайте лампу не на 230 (В), а на 230-240 (В), а еще лучше на 235-245 (В), и она прослужит Вам значительно дольше.

Даже если у Вас в доме напряжение составляет 220 (В) и ниже, то все равно покупайте лампы по моей рекомендации.

Знайте, что при уменьшении напряжения на лампе всего на 10%, ее срок службы увеличивается в несколько раз.

Еще можно установить у себя в квартире или на даче стабилизатор напряжения. Как его выбрать, читайте здесь. В таком случае Ваши лампы перестанут часто перегорать, а также Вы защитите от повышенного напряжения не только лампы, но и всю остальную технику в доме.

Существуют электронные блоки защит для ламп накаливания и галогенных ламп, которые обеспечивают им плавный пуск.

Такой блок устанавливается непосредственно у люстры или светильника на потолке. О нем мы поговорим в ближайших статьях — подписывайтесь на новости сайта.

Еще вариант. Вместо выключателя можно установить диммер (светорегулятор) — он спасет Ваши лампы от частых перегораний, т.к. с помощью диммера можно плавно регулировать выходное напряжение.

Еще один распространенный способ продлить срок службы лампы — это подключить ее через выпрямительный диод. Для этого я применял кремниевый диод КД203А, при этом лампы горели по несколько лет.

2. Частое включение ламп

Когда лампа выключена, ее вольфрамовая нить накаливания находится в холодном состоянии. А значит, ее сопротивление в несколько раз меньше, чем в нагретом состоянии (рабочем).

Получается, что в момент включения лампы (нить накаливания еще холодная) ток значительно больше, чем ток в рабочем ее состоянии (нить уже нагрелась).

При частом включении ламп накаливания этот пусковой ток приводит к перегоранию нити накаливания.

3. Материал патрона и его контакты

Третьей причиной может являться электрический патрон, а точнее его материал, используемый при изготовлении.

Одно дело, когда патрон полностью керамический, другое дело, когда он пластиковый (карболитовый). Пластиковые патроны чаще всего ограничиваются мощностью 60 (Вт).

Но даже при такой незначительной мощности пластиковые патроны сильно нагреваются, корпус их деформируется (трескается) и в них пропадает электрический контакт — либо центральный, либо боковые.

В таком случае в светильнике или люстре появляется треск, лампа начинает часто и не приятно для глаза моргать. Эта ситуация аналогична второму пункту — частое включение и отключение лампы.

Прошу не путать данный случай с тем, когда моргает энергосберегающая лампа.

Для устранения данной проблемы нужно разобрать патрон, с помощью надфиля зачистить подгоревшие контакты, при необходимости подогнуть их, либо вообще заменить сгоревший патрон на новый.

Уважаемые, граждане!!! Не устанавливайте в патроны люстр или светильников лампы бОльшей мощности, чем указано в их паспорте. Иначе проблемы Вам не избежать.

4. Контакт выключателя

По мере эксплуатации одноклавишных или двухклавишных выключателей происходит износ их контактов. Ведь у каждого выключателя есть свой ресурс (срок службы). Контакт может подгорать из-за частых коммутаций (включений/отключений).

Соответственно, при подгоревшем контакте лампа накаливания (ЛН) будет моргать, как в предыдущем пункте.

Что нужно делать?

Нужно вскрыть выключатель и проверить состояние его контактов. Если такой возможности нет, то заменить выключатель полностью, предварительно убедившись, что причина именно в выключателе. Сделать это можно путем установки шунтирующей перемычки. Если после установки перемычки лампа моргать не будет, значит причина в контакте выключателя.

До капитального ремонта электропроводки в моем доме у нас в подъезде стоял вот такой экспонат — выключатель с поворотной рукояткой. Вы представляете с каких времен он установлен и эксплуатируется. Конечно же после ремонта он был заменен.

При разборке выключателя обязательно протяните все подходящие провода, и если они почерневшие, то причина была в слабом контакте.

5. Проверка соединений проводов

Если причина не решилась по перечисленным выше пунктам, то следует проверить и протянуть все контактные соединения проводов в квартирном щитке, во всех распределительных коробках, в клеммниках у светильников и люстр.

Вот такая распределительная коробка была установлена в подвале одного жилого дома на магистральной цепи электропроводки. Страшно смотреть.

С течением временем контактные соединения могут ослабевать, особенно, когда в квартире все еще используется алюминиевая проводка, которая кстати, запрещена по ПУЭ. Но об этом в скором времени я напишу отдельную статью, потому что все еще наблюдаю использование алюминиевых проводов, причем на совершенно новых объектах (новый жилой дом).

Если Вы обнаружили «слабый» контакт, то переделайте соединение, либо используйте другой вид соединения — читайте здесь про все способы соединения проводов.

6. Вибрация и механические воздействия

Если около ламп накаливания наблюдаются регулярные вибрации, удары и прочие механические воздействия, то она перегорит очень быстро. В таком случае нужно просто напросто использовать другой тип ламп, например, КЛЛ или светодиодные.

7. Температура окружающего воздуха

В зонах отрицательных температур при эксплуатации ЛН возникают сильные перепады по температуре у вольфрамовой нити. Дело в том, что при низкой температуре ее сопротивление уменьшается еще больше, а значит и пусковой ток при включении становится еще больше, что приводит к преждевременному выходу ее из строя (смотрите пункт 2).

P.S. Надеюсь, что с помощью данной статьи Вы определитесь, почему у Вас так часто перегорают лампочки накаливания, и решите свою проблему.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

zametkielectrika.ru

Лампа накаливания. История изобретения, конструкция, принцип действия, типы лам накаливания. Глазами ребёнка на Поэтому.Ру

Изобретение лампы накаливания

Лампа накаливания, так же как радио, телефон и кинематограф была изобретена в 19 веке. и точно так же, как радио у лампы накаливания несколько изобретателей:

В 1809 году англичанин Деларю сконструировал первую лампу накаливания (с платиновой спиралью).
В 1838 году бельгиец Жобар изобрёл угольную лампу накаливания.
В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую "современную" лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде.
В 1860 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал первые результаты и получил патент, но с получением вакуума в те годы было сложно и лампа Суона работала недолго и неэффективно. Он не остановился на достигнутом и в 1878 году получил патент на лампу с угольным волокном. В ней волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин (на фото) получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.
В 1875 году В.Ф. Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, откачав из неё воздух и применил в лампе несколько волосков, чтобы в случае перегорания одного из них, следующий включался автоматически.

Во второй половине 1870-х годов Томас Эдисон взялся за усовершенствование лампы накаливания и провёл серию опытов, используя в качестве нити различные металлы. по результатам опытов в 1879 году он запатентовал лампу с платиновой нитью, а в 1880 году он вернулся к работе с угольным волокном и создал лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно с этим Эдисон изобрёл бытовой поворотный выключатель. Несмотря на недолговечность, лампы Эдисона постепенно начали вытеснять газовое освещение.

Лодыгин также не оставлял работы над усовершенствованием лампочек и в 1890-х годах он предложил применять в лампах нити из вольфрама и молибдена и закручивать нить накаливания в форме спирали.

Предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух, что сохраняло нить от окисления и увеличивало их срок службы. Первая американская коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью впоследствии производилась по патенту Лодыгина.

Конструкция лампочки

Независимо от назначения ламп накаливания, конструктивно они мало отличаются друг от друга: тело накала, колба и токовводы.

В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции.

Бывают лампы бесцокольные или с цоколями различных типов, также лампочки могут иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

Колба. Защищает тело (спираль) накала от воздействия атмосферных газов. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала тела накала.
Газовая среда. Первые лампы были вакуумированными. Большинство современных ламп наполняются химически инертными газами (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). Смеси азота N2 с аргоном Ar являются наиболее распространёнными в силу малой себестоимости, также применяют чистый осушенный аргон, реже — криптон Kr или ксенон Xe.
Тело накала. Может быть разной формы, наиболее распространённое - спираль из проволоки круглого поперечного сечения, но применяются и ленточные тела накала (из металлических ленточек). Поэтому правильнее будет использовать термин "тело накала", вместо "нить накала".
Цоколь. Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей стандартизованы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14, E27 и E40 - цифра обозначает наружный диаметр в милиметрах. Также встречаются цоколи без резьбы. Лампа держится в таком патроне за счёт трения или нерезьбовыми сопряжениями — британский бытовой стандарт, а также бесцокольные лампы, часто применяемые в автомобилях.

Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома: I=U/R и мощность по формуле P=U·I, или P=U²/R.

Принцип работы лампы накаливания

В лампе используется эффект нагревания проводника (тела накаливания - спирали) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Тело накала излучает электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка.

Функция Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов. При температуре 5770 K (кельвинов), что равно температуре поверхности Солнца, свет соответствует спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более «красным» кажется излучение.

Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, а часть уходит в результате процессов теплопроводимости и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, тогда как основная доля приходится на инфракрасное излучение.

Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) лампы и получения максимально "белого" света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410°C) и, очень редко, осмий (3045°C).

Для оценки качества света используется цветовая температура. При типичных для ламп накаливания температурах 2200—3000 K излучается желтоватый свет, отличный от дневного. В вечернее время "тёплый" (

Если бы вольфрамовые тела накала использовались на открытом воздухе, то при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. Именно поэтому тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух.

Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить КПД и приблизить спектр излучения к белому. Колба газонаполненной лампы не так быстро темнеет за счёт осаждения материала тела накала, как у вакуумной лампы.

Сегодня лампы накаливания уступают место лампам энергосберегающим, люминесцентным и другим. Они отличаются устройством и техническими характеристиками, так что к этой теме мы обязательно вернёмся.

www.poetomu.ru

Почему перегорают лампочки. Часто перегорает лампа накаливания

Наверное, многие заметили, что лампочки накаливания в последнее время перегорают довольно часто. Во всяком случае, положенные по инструкции тысячу часов эксплуатации они никак не выдерживают.

Это явление связано как с плохим качеством самих ламп, так и с некоторыми внешними факторами. Так как на качество ламп повлиять невозможно, нужно бороться с причинами, создаваемые внешними факторами.

Причины, по которым так быстро перегорают лампы накаливания.

1. Высокое напряжение в сети.

Одним из основных факторов, влияющих на продолжительность срока эксплуатации ламп накаливания, является качество напряжения в электросети.

Очень неблагоприятно влияет на срок эксплуатации ламп повышенное напряжение, так как в этом случае происходит интенсивный разогрев вольфрамовой нити, в результате чего испаряются атомы вольфрама и оседают на стенках колбы, вызывая ее потемнение, нить постепенно утончается и, в конце концов, обрывается.

Как поступить, если в квартире всегда повышенное стабильное напряжение?

В магазинах обычно продают лампы накаливания на 220-230 В, но можно найти и лампочки на 230-240 В и использовать их у себя в квартире. Еще один выход – использовать контактные люминисцентные лампы, хорошо работающие и при повышенном напряжении.

Можно приобрести стабилизатор напряжения. Очень удобно его устанавливать на стадии ремонта квартиры. Для этого нужно осветительную сеть вашей квартиры выделить в одну либо несколько групп и подключить их к сети через стабилизатор напряжения.

2. Некачественные контакты в патронах ламп, подгоревшие патроны.

Традиционно в отечественных светильниках применяются патроны из пластика, причем для недорогих светильников используют пластик невысокого качества. Реже применяются керамические патроны.

Но пластиковые патроны предназначены для ламп мощностью до 40 Вт, при большей мощности ламп они растрескиваются и постепенно выгорают. По мере эксплуатации происходит окисление и подгорание контактов в патронах, что приводит к дополнительному нагреванию ламп накаливания и выходу их из строя.

Если у вас постоянно перегорают лампочки в одной люстре, иногда слышен треск, сопровождающийся изменением яркости лампы, то причина может крыться именно в недостаточно надежных контактах в патронах для ламп.

Необходимо зачистить контакты и заменить подгоревшие патроны, а лучше всего приобрести новый светильник и установить его. Никогда не используйте в светильнике лампы большей мощности, чем предусмотрено инструкцией!

3. Некачественный выключатель или выключатель с подгоревшими контактами.

Причина может быть и в некачественном выключателе. Попробуйте разобрать выключатель и проверить, не подгорели ли контакты. Посмотрите, нет ли почернений в местах соединений проводов с выключателем. Если наблюдается искрение, подгорели контакты или почернели провода в местах соединений, то такой выключатель следует заменить.

Лучше всего установить диммер, с помощью которого можно регулировать яркость освещения. Он защитит ваши лампочки от резких колебаний тока в момент включения.

4. Недостаточно надежное подключение проводов люстры, слабые контакты в распределительных коробках или квартирном щитке.

Все контакты должны быть качественными и надежными, так как именно ненадежные и ослабленные со временем контакты являются причиной того, что перегорают лампочки и нарушается стабильная работа электроприборов. Особенно часто нарушаются контакты, когда в квартире установлена алюминиевая проводка.

Физическое объяснение, почему перегорают лампочки и какие процессы, оказывают влияние на срок службы ламп накаливания.

Вы проверили и купили лампу накаливания, она исправно работала некоторое время, но, в конце концов, перегорела, хотя и эксплуатировалась она при стабильном напряжении. В чем причина столь быстрого выхода из строя вашей лампочки? Ведь напряжение в сети вашей квартиры не изменялось.

При ближайшем рассмотрении лампочки мы заметим, что ее баллон почернел. Это вызвано тем, что на внутренней стороне колбы оседают частицы вольфрама, который испаряется со спирали при нагревании.

Если нить лампочки неравномерна по всей длине и имеет разную толщину, то в местах, где толщина нити меньше, при прохождении тока возрастает сопротивление, в результате чего увеличивается температура нагревания нити.При увеличении температуры происходит интенсивное испарение вольфрама, приводящее к тому, что нить в этих местах становится тоньше и быстрее перегорает.

Важную роль играют и условия охлаждения вольфрамовой нити. Наверное, вы заметили, что около держателей, которые способствуют охлаждению спирали, нить почти никогда не перегорает.

Еще одной, самой прозаичной причиной, почему перегорают лампочки, является их частое включение и выключение. В момент, когда спираль еще не нагрелась и не может обеспечить достаточного сопротивления, происходит увеличение номинального тока в несколько раз, что очень негативно влияет на работу ламп накаливания.

Похожие материалы на сайте:

electricvdome.ru