Как горит лампа накаливания на воздухе.

Колба обыкновенной лампы накаливания заполнена инертным газом (аргоном или смесью ксенона и криптона). В вакуумных лампах из колбы откачан воздух. Это делается для того, чтобы раскаленная вольфрамовая спираль не контактировала с воздухом.

А что случится, если защиту инертного газа (или вакуума) убрать? Дать ответ на этот вопрос очень легко.
Для этого я вкрутил лампу накаливания на 100 Вт (220 В) в патрон, пропилил колбу лампы треугольным напильником и осторожно обломал стекло пинцетом.

Когда включил ток, спираль ярко засветилась, от нее пошел белый дым триоксида вольфрама (вольфрамового ангидрида), а через несколько секунд спираль перегорела и погасла, поскольку нарушился контакт. Спираль стала черной. Все это происходило практически беззвучно.

Выключив ток, я снова присоединил оборванную спираль к контактам и повторил опыт. Эксперимент прошел аналогично, с той разницей, что на этот раз спираль рассыпалась на несколько кусочков, которые уже не годились для повторения опыта.

Тогда я подключил к электродам лампы вольфрамовую спираль от другой лампочки, мощностью 150 Вт. При включении тока спираль ярко загорелась, пошел белый дым, после чего раздался треск и спираль погасла. На вид спираль была целой, но от прикосновения рассыпалась.

Я решил попробовать использовать вместо вольфрамовой спирали медную проволочку толщиной с волос (от многожильного провода). Понимая, что дело может кончится коротким замыканием (КЗ), я подсоединил последовательно с лампой электрическую плиту.

Когда я включил ток, ничего не произошло. Совсем ничего. Проверил все соединения - вроде все подключено. Снова включил ток - и ничего. Рискнул включить лампочку напрямую - без электрической плитки, и тоже ничего. Когда выкрутил лампочку (вернее то, что от нее осталось) из патрона, то обнаружил, что перегорел один из электродов, которые подводят ток к спирали.

Взял другую лампу (спираль от которой была использована в третьем опыте) и подсоединил к ее электродам медную проволоку (последовательно подключил плитку). Включил ток, сначала в месте контакта проволочки и электродов появились искры, потом с проволочкой ничего не происходило, но правый электрод снизу раскалился и стал светиться желтым. Запахло горелым, и через несколько секунд я выключил ток.

Однажды мне попал в руки масляный конденсатор на 100мкФ, 2000В. Если его зарядить от 220В через диод и балластное сопротивление вроде нагревательного пробора на 1 кВт (кипятильник и т.п.), а потом накоротко замкнуть выводы, то получается вспышка с оглушительным выстрелом. При этом концы проводов оплавляются. Поигравшись со взрывными разрядами от КЗ, я решил замкнуть выводы на тонкий медный волосок. Волосок положил на текстолитовую плиту, примотав его к одному из выводов конденсатора, зарядил кондер и замкнул цепь толстым проводом другого вывода. Жахнуло с ослепительной вспышкой, волосок исчез, а на месте, где он лежал, появилось пятно медного зеркала с черным ореолом. Текстолитовая подложка совершенно не пригорела.
Волосок испарился с такой быстротой, что пары меди осели зеркалом не успев окислится, а пластиковая подложка обгореть!

Vladimir'у: В нашей стране лампочки накаливания на 150 Вт и даже на сто уже не выпускают и не продают, самое большее - на 95 Вт.

Лампы на 100 Вт я купил пару недель назад (Киев). В продаже также были лампы на 150 и 200 Вт. Продавалась даже лампа на 500 Вт, но дорого.

Насколько я слышал, в России ограничили выпуск ламп накаливания в связи с "экономией" - заменой их на китайские газоразрядные лампы. Правда, последние намного дороже, быстро перегорают (примерно как лампы накаливания) и, разумеется, содержат ртуть.

Вместо вольфрамовой нити взял грифель от простого карандаша (графит). В результате послышался треск, грифель загорелся, а через несколько секунд расплавились электроды лампы и грифель упал.
Тогда закрепил грифель с помощью двух металлических пластинок с отверстиями. Первые несколько секунд после включения тока появилось пламя (из графита выделялись и сгорали летучие продукты термолиза), потом пламя исчезло, в местах контакта металла и графита наблюдалось искрение, слышался треск. Сам грифель накалился до красного цвета.
Через несколько минут грифель либо перегорал и падал, либо контакт нарушался и грифель остывал.

Последовательно с грифелем следует включить хорошее сопротивление, например, электрическую плитку (как в нашем случае), утюг или мощный кипятильник (кипятильник должен быть в воде!). Это необходимо, чтобы избежать короткого замыкания (КЗ).

Хорошо подходят так же тепловентиляторы (мощностью 1,5 kW и выше) и масляные обогреватели.

Когда-то давно (еще учился в школе) смотрел научно-популярный фильм про электричество. И там как раз показывали опыты с медной нитью. Там она раскалилась до красна, затем от нее пошел дым, она провисла и оборвалась.

Не совсем по теме, но... Если накоротко замкнуть сеть от трансформатора то либо проводка сгорит, либо то чем закоротил. Вопросы:
1. А если закоротить очень толстыми проводами и короткими.
2. Если закоротить через атмосферу неона с минмумом проводов.

Значит провода сгорят не в том месте, где вы закоротили, а, например, в розетке или в стене (при использовании трансформатора - сгорит обмотка трансформатора).
Инертный газ тут не чем не поможет: он не помешает проводам (алюминий, медь или железо) расплавиться.

А ещё есть проект от по-моему нанотехнологий, по разработке и производству светодиодных ламп. Предполагаемая итоговая стоимость оных что-то за 1000р.
Абалдеть.


Я вроде слышал, что первые лампы накаливания (именно самые первые - 100 с чем-то лет назад) были как раз графитовыми...


Это всё равно будет КЗ. Просто при использовании тонкой проволочки слабым звеном в электрической цепи будет проволочка. А с увеличение толщины проволочки будет расти вероятность того, что это слабое звено сместится куда-либо в сторону счётчика.



Ну почему. Если рассчитать толщину (и длину) "провода" так, чтобы площадь его поверхности позволяла отдавать тепло с достаточной скоростью, то эта штука (боюсь её называть проводом) будет работать как банальный электрокамин. А в инертной атмосфере он не будет гореть.

Если рассчитать толщину, все это можно сделать и на воздухе.