kategória: Najlepšie články » Elektrické tajomstvá
Počet zobrazení: 90940
Komentáre k článku: 36
Lampa stále horí v tej istej lampe. Čo je a ako má byť?
O prípadoch, keď lampa stále horí v tej istej lampe. Na vysoké počiatočné prúdy v žiarovkách, na prechodné a krátko na to, ako vyriešiť problém.
Prepínanie vypínača: na záchode bliká svetlo, ktoré na chvíľu osvetľuje skromný interiér toalety, a to je všetko. Svetlo bolo jasné, ale nie dlho. Keď ste prišli za súmraku so svojimi prirodzenými potrebami, potiahnite stoličku a odskrutkujte postihnutú lampu. Ona, samozrejme, už nemôže pomôcť.
Zaskrutkujeme novú lampu a incident vyhodíme z hlavy. A nasledujúci deň sa všetko náhle opakuje: kliknutie, záblesk a náhla smrť lampy. Aká katastrofa! Možno sú lampy neúspešné, chybné? V žiadnom prípade - v chodbe horí presne to isté a bez akýchkoľvek excesov.
Márne si pamätáme na Iljiča aj na Edisona, zásobujeme si žiarovky a neochotne vyčerpávame celú svoju zásobu do jedinej žiarovky - všetko na tej istej záchode. A všetky žiarovky vyhoria a vyhoria. A to je v čase začlenenia, to znamená prepínania. Prečo teda nakoniec?
V skutočnosti pri prepínaní trpí akékoľvek elektrické zariadenie, a nielen to žiarovky, Len o posledné šťastie menej. Elektrický odpor ich vlákna je veľmi závislý od teploty a počas prevádzky sa zahrieva na viac ako dvetisíc stupňov Celzia. V tomto prípade zodpovedá menovitý režim činnosti žiarovky vyhrievanému závitu, ktorý má veľký odpor. Keď zapnete studenú špirálu, elektrický prúd môže byť kvôli zníženému odporu desaťkrát vyšší ako menovitý prúd. Obrazne povedané, po zapnutí svietidla dostáva skutočný elektrický šok so zvýšenou energiou.
Takéto zdvihy samotné sú nepríjemné a neprispievajú k dlhej životnosti žiarovky a jej vlákna. Situáciu však môže zhoršiť ďalší faktor, vďaka ktorému sa ukazuje, že práve v konkrétnej žiarovke vyhoria žiarovky so záviditeľnou stálosťou. Tento faktor je prechodný počas prepínania.
Napokon prúd cez žiarovku začne prúdiť okamžite po pripojení napätia. Ak má napríklad žiarovka príkon 60 wattov, potom, vzhľadom na to, že záťaž je čisto aktívna, sme dospeli k záveru, že elektrický prúd by mal byť približne 0,27 ampér. Je v nominálnom režime. Po zapnutí studenej nite sa získajú všetky 2,7 ampéry. Ako sa však zmení prúd z nuly na 2,7 ampéra? Skákanie ihneď po zapnutí spínača alebo po chvíli plynulo?
Podľa teórie prechodných období nemôže byť prechod z úplného nedostatku prúdu na 2,7 ampér okamžitý. Možno to nie je prekvapujúce - napokon v živote neexistujú prakticky žiadne okamžité procesy, existujú iba procesy, ktoré z nášho ľudského hľadiska zaberajú veľmi krátke časové obdobia. Takže proces zmeny elektrického prúdu v záchodovej žiarovke trvá tisíciny, možno stotiny sekundy.
Tu už, samozrejme, naše úvahy dávajú trochu filozofie, ale elektrický prúd tiež nejaký čas potrebuje, aby sa zrýchlil na rýchlosť svetla. Toto je prvý. Po druhé, prítomnosť / neprítomnosť reaktívneho zaťaženia ovplyvňuje trvanie prechodných období v akomkoľvek obvode. Takže podľa jedného zo zákonov o prepínaní, indukčný prúd fyzicky sa nemôže okamžite zmeniť. Pole vytvorené indukčnosťou zabráni zmene prúdu. A čím väčšia indukčnosť, tým pomalší prúd dosiahne svoju konečnú hodnotu v ustálenom stave.
Podľa druhého zákona o prepínaní nemôže napätie na kapacitnom prvku, to znamená kondenzátor, prudko klesať alebo zvyšovať.Kondenzátor potrebuje čas, aby sa vzdal alebo akumuloval svoj náboj. Čím viac je jeho elektrická kapacita, tým viac času bude potrebných na zmeny.
Tieto zákony sa vzťahujú na striedavé aj jednosmerné obvody. Ale niekto povie: „Aké ďalšie induktory a kondenzátory? Išlo o obyčajnú žiarovku - čo s tým malo spoločné? “ A skutočne by sa človek mohol dohodnúť: koniec koncov, reaktancia žiarovky je iba zlomkom percenta jej aktívneho odporu. Preto sa vo výpočtoch zanedbáva reaktancia žiarovky.
Ale zanedbávanie neznamená, že chýba. A navyše, parametre celého obvodu, to znamená celej domácej siete, sa nám nedajú úplne poznať. S istotou možno povedať iba jednu vec: ekvivalentný obvod žiarovky bude obsahovať nielen odpor, ale aj reaktívny prvok - kondenzátor alebo induktor a najpravdepodobnejšie - obidva súčasne.
Ak sú v obvode reaktívne prvky, je veľkosť elektrického prúdu v prechodoch definovaná ako súčet zisteného prúdu a nejakej voľnej zložky. Voľný komponent po zapnutí veľmi rýchlo klesá a jeho maximálna hodnota sa objaví v prvom okamihu po zapnutí ističa.
Rozsah a trvanie pôsobenia prúdu voľnej zložky, dokonca aj v jednosmerných obvodoch, je určený metódou riešenia zložitých diferenciálnych rovníc, ktoré zohľadňujú pomer všetkých parametrov ekvivalentného obvodu - aktívny odpor, indukčnosť a kapacitancia. V praxi sú také výpočty veľmi zriedkavé - je ťažké určiť všetky parametre s dostatočnou presnosťou.
Do obvodu so striedavým prúdom je zahrnutá žiarovka v záchode, pre ktorú zohrávajú dôležitú úlohu nielen ekvivalentné parametre obvodu, ale aj počiatočná fáza ističa. Ak bol prepínač zapnutý v čase, keď bolo napätie na nule, prechodný stav nemusí byť v žiadnom prípade viditeľný a lampa sa uvedie do činnosti za najvýhodnejších podmienok.
Ak však dôjde k prepnutiu, keď je napätie na vrchole svojej hodnoty (a pre domácnosť je to približne 310 voltov), potom môže byť žiarovka vystavená prúdovému zaťaženiu, ktoré je dvakrát vyššie ako stanovená hodnota! Samozrejme, vzhľadom na to, že indukčnosť a kapacita ekvivalentného obvodu bude malá, bude trvanie takého preťaženia veľmi krátke. Lampa je teda vystavená súčasnému šoku v dôsledku skutočnosti, že niť nie je zahrievaná.
Na jednej strane máme studené vlákno, ktorého odpor je malý, a na druhej strane máme obvod s neznámymi substitučnými parametrami. A zapnúť tento obvod nie je známy v akom okamihu vo fáze prúdu. A ak je veľkosť reaktívnych parametrov obvodu významná a sieťové napätie nie je nižšie ako nominálnych 220 voltov, potom nebude žiarovka privítaná.
Snažiť sa nájsť skutočný dôvod, prečo žiarovky v tejto žiarovke neustále horia, nie je sľubná vec. Napokon nemôžeme určiť všetky faktory a parametre obvodu a vykonať potrebné opravy. Preto je problém najlepšie vyriešiť radikálne.
Prvým možným riešením je zmena typu žiarovky alebo aspoň žiarovky. Napríklad rovnaké kompaktné žiarivky, známe ako úspora energie, sú oveľa menej náchylné na škodlivé účinky prechodných javov. A nemajú žiadne žiarovky - ani studené, ani horúce. To isté možno povedať o LED žiarovkách.
Ak sú pre vás však žiarovky drahé a bez ich žlto-červeného svetla „svetlo nie je pekné“, môžete urobiť toto:
- nainštalovať elektronickú jednotku na ochranu žiaroviek. Takáto jednotka poskytuje nielen hladký prívod napätia do žiarovky bez zapínacích prúdov, ale tiež stabilizuje napätie a zaisťuje optimálnu prevádzku.
- namontovať do obvodu žiarovky škrtiacu klapku alebo aktívny odpor, čím sa zníži napätie a poskytne žiarovke mäkší režim činnosti;
- namontovať do obvodu žiarovky obyčajnú diódu zodpovedajúcu menovitému prúdu. Dióda „preruší“ jednu polovicu doby napätia a lampa bude horieť dvakrát tak slabá. Na mnohých miestach, napríklad pre šatník alebo pre väčšiu verandu, sa tak stáva a nie je to potrebné.
Posledné dva spôsoby riešenia problému súvisia nielen so znížením jasu lampy, ale aj so skutočnosťou, že bude pracovať s menšou účinnosťou. Ale keďže uprednostňujeme žiarovky, táto skutočnosť by nás nemala skutočne rozrušiť.
Alexander Molokov
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: