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A lâmpada queima constantemente na mesma lâmpada. Qual é o problema e como ser?
Sobre os casos em que a lâmpada queima constantemente na mesma lâmpada. Em altas correntes de partida em lâmpadas incandescentes, em transientes e brevemente em como resolver o problema.
O toque de um botão: uma luz pisca no banheiro, iluminando momentaneamente o interior modesto do banheiro, e é tudo. A luz estava forte, mas não por muito tempo. Tendo descoberto no crepúsculo com suas necessidades naturais, arraste o banco e desaparafuse a lâmpada afetada. Ela, é claro, não pode mais ajudar.
Apertamos uma lâmpada nova, jogamos o incidente para fora da nossa cabeça. E no dia seguinte, repentinamente tudo se repete: um clique, um flash e a morte repentina de uma lâmpada. Que desastre! Talvez as lâmpadas não tenham sucesso, com defeito? De jeito nenhum - no corredor queima exatamente da mesma forma e sem excessos.
Lembrando em vão tanto Ilyich quanto Edison, estocamos lâmpadas e, com relutância, esgotamos todo o nosso suprimento com uma única lâmpada - tudo no mesmo banheiro. E todas as lâmpadas queimam e queimam. E é no momento da inclusão, ou seja, mudar. Bem, por que, no final?
De fato, ao trocar, qualquer equipamento elétrico sofre, e não apenas lâmpadas. Apenas a última sorte a menos. A resistência elétrica de seu filamento depende muito da temperatura e, durante a operação, aquece mais de dois mil graus Celsius. Nesse caso, o modo de operação nominal da lâmpada corresponde a um fio aquecido, que possui uma grande resistência. Quando você liga a espiral fria, a corrente elétrica pode ser dez vezes maior que a corrente nominal devido à resistência reduzida. Figurativamente falando, depois de acender a lâmpada, recebe um choque elétrico real de maior potência.
Esses cursos são desagradáveis e não contribuem para a longa vida útil da lâmpada e seu filamento. Mas a situação pode ser agravada por outro fator, devido ao fato de que é em uma lâmpada específica que as lâmpadas queimam com constância invejável. Esse fator é transitório durante a comutação.
Afinal, a corrente através da lâmpada começa a fluir imediatamente após a aplicação da tensão. E se a lâmpada, por exemplo, tem uma potência de 60 watts, considerando que a carga é puramente ativa, concluímos que a corrente elétrica deve ser de aproximadamente 0,27 ampere. Está no modo nominal. Quando você liga o fio frio, todos os 2,7 ampères já são obtidos. Mas como a corrente muda de zero para 2,7 ampères? Saltando, imediatamente após ligar o interruptor, ou suavemente, depois de um tempo?
Portanto, de acordo com a teoria dos transitórios, a transição de uma completa falta de corrente para 2,7 ampères não pode ser instantânea. Talvez isso não seja surpreendente - afinal, praticamente não há processos instantâneos na vida, existem apenas processos que ocupam períodos muito curtos do nosso ponto de vista humano. Portanto, o processo de alteração da corrente elétrica na lâmpada do banheiro leva milésimos, talvez centésimos de segundo.
Aqui já, é claro, nossos raciocínios dão um pouco de filosofia, mas a corrente elétrica também leva algum tempo para acelerar a velocidade da luz. Este é o primeiro. E segundo, a presença / ausência de carga reativa afeta a duração dos transientes em qualquer circuito. Então, de acordo com uma das leis da mudança, corrente do indutor fisicamente não pode mudar instantaneamente. O campo criado pela indutância impedirá que a corrente seja alterada. E quanto maior a indutância, mais lenta a corrente atingirá seu valor final, no estado estacionário.
De acordo com a segunda lei da comutação, a tensão no elemento capacitivo, ou seja, o capacitor, não pode cair ou aumentar acentuadamente.Um capacitor precisa de tempo para desistir ou acumular sua carga. E quanto mais sua capacidade elétrica, mais tempo será necessário para as mudanças.
Essas leis se aplicam aos circuitos de corrente alternada e direta. Mas alguém dirá: “Que outros indutores e capacitores? Era sobre uma lâmpada comum - o que isso tinha a ver com isso? De fato, alguém poderia concordar: afinal, a reatância de um filamento incandescente de uma lâmpada é apenas uma fração de um por cento de sua resistência ativa. É por isso que a reatância de uma lâmpada incandescente é negligenciada nos cálculos.
Mas ser negligenciado não significa que está ausente. Além disso, os parâmetros de toda a cadeia, ou seja, de toda a rede doméstica, não podem ser totalmente conhecidos por nós. Só se pode dizer uma coisa com certeza: o circuito equivalente de uma lâmpada incandescente conterá não apenas um resistor, mas também um elemento reativo - um capacitor ou indutor e, muito provavelmente - os dois ao mesmo tempo.
Quando existem elementos reativos no circuito, a magnitude da corrente elétrica em transientes é definida como a soma da corrente estabelecida e algum tipo de componente livre. O componente livre diminui muito rapidamente após a comutação e seu valor máximo ocorre no primeiro momento após a ativação do disjuntor.
A magnitude e a duração da ação da corrente do componente livre, mesmo em circuitos DC, são determinadas pelo método de resolução de equações diferenciais complexas que levam em consideração a razão de todos os parâmetros do circuito equivalente - resistência ativa, indutância e capacitância. Na prática, esses cálculos são muito raros - é tão difícil determinar todos os parâmetros com precisão suficiente.
Uma lâmpada no vaso sanitário está incluída no circuito de corrente alternada, para a qual não apenas os parâmetros equivalentes do circuito desempenham um papel importante, mas também a fase inicial do disjuntor. Se o interruptor foi ligado no momento em que a tensão estava em zero, o transitório pode não ser percebido de forma alguma e a lâmpada entrará em operação nas condições mais favoráveis.
Mas se a comutação ocorrer quando a tensão estiver no pico de seu valor (e, para uma rede doméstica, é de aproximadamente 310 volts, a propósito), a lâmpada pode estar sujeita a uma carga de corrente que é o dobro do valor em estado estacionário! Obviamente, considerando que a indutância e a capacitância do circuito equivalente serão pequenas, a duração dessa sobrecarga será muito curta. Porém, a lâmpada está sujeita a choques de corrente devido ao fato de a linha não estar aquecida.
Então, por um lado, temos um filamento frio, cuja resistência é pequena, e, por outro, temos um circuito com parâmetros de substituição desconhecidos. E ligar esse circuito é desconhecido em que momento da fase da corrente. E se a magnitude dos parâmetros reativos do circuito for de importância significativa e a tensão da rede elétrica não for menor que os 220 volts nominais, a lâmpada não será recebida.
Tentar encontrar a verdadeira razão pela qual as lâmpadas nesta lâmpada em particular constantemente queimam não é algo promissor. Afinal, não podemos determinar todos os fatores e parâmetros do circuito e fazer as correções necessárias. Portanto, o problema é melhor resolvido radicalmente.
A primeira solução possível é alterar o tipo de lâmpada, ou pelo menos a lâmpada. Por exemplo, as mesmas lâmpadas fluorescentes compactas, conhecidas como economia de energia, são muito menos propensas aos efeitos nocivos dos transientes. E eles não têm filamento incandescente - nem frio nem quente. O mesmo pode ser dito sobre as lâmpadas LED.
Mas se as lâmpadas incandescentes são caras para você e sem a luz amarelo-vermelha, "a luz não é agradável", você pode fazer o seguinte:
- instale uma unidade eletrônica para proteger lâmpadas incandescentes. Essa unidade não apenas fornece um fornecimento suave de tensão à lâmpada sem correntes de irrupção, mas também estabiliza a tensão, garantindo uma operação ideal.
- instale um acelerador ou resistência ativa no circuito da lâmpada, diminuindo a tensão e proporcionando à lâmpada um modo de operação mais suave;
- instale no circuito da lâmpada um diodo comum correspondente à corrente nominal. O diodo "corta" metade do período de tensão e a lâmpada queima duas vezes mais fraca. Em muitos lugares, por exemplo, em um armário ou em uma varanda maior, isso acontece e não é necessário.
As duas últimas maneiras de resolver o problema estão associadas não apenas à diminuição do brilho da lâmpada, mas também ao fato de que ela funcionará com menos eficiência. Mas, como damos preferência às lâmpadas incandescentes, esse fato não deve nos perturbar.
Alexander Molokov
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