Причины перегорания нитей ламп накаливания

Тем не менее рано или поздно любая лампа перегорает. Ученые Берлинского университета совместно со специалистами фирм «Филипс» и «Фольксваген» выяснили что причиной перегорания нити является не только испарение вольфрама. Элекронный микроскоп выявил кристаллическую структуру металла, которая при высокой температуре самопроизвольно изменяется, стремясь к состоянию с минимальной поверхностной энергией. Вследствие этих изменений гладкая нить превращается в ребристое образование (рис. 5.3), которое к тому же работает как радиатор, охлаждая спираль и уменьшая световой поток.

Это – стадия износа лампы, за которой следует её отказ. Из-за потери прочности рыхлая спираль разрушается, и в месте разрыва образуется дуговой разряд: он расплавляет вольфрам и сваривает соседние витки. Лампа скачкообразно начинает светить ярче и потреблять повышенную мощность. Таких скачков до полного перегорания обычно бывает 3…4 (рис. 5.4). При этом оказалось, что на срок службы «галогенки» мало влияют вибрации; гораздо опаснее превышение напряжения в бортовой сети.

Расчетное напряжение питания ламп больше 12 В и составляет 12,8…14,3 В, так как лампы горят обычно при работающем генераторе. Отклонение напряжения от этого значения влияет на светоотдачу и очень сильно на ресурс лампы. Повышение напряжения всего на 10 % на 25…40 % увеличивает светоотдачу, но в 3…4 раза уменьшает срок службы ламп. Неожиданными оказались результаты исследования того, как влияют на долговечность лампы её медленное включение и выключение популярными ныне диммерами. До сих пор считалось, что плавные разогрев и остывание спирали продлевают срок её службы. Оказалось наоборот: резкое остывание как бы «закаливает» нить, а медленное ведет к её пластической деформации и преждевременному замыканию витков, пятикратно сокращая срок службы.