Wytwarzanie światła po przez żarnik

Sie 10, 2013 przez

Po wielu latach doświadczeń z żarnikami ze zwęglonych włókien naturalnych w roku 1915 Irving Langmuir, zastosował wolfram – pierwiastek o najwyższej temperaturze topnienia (3650 K). Żarnik wolframowy jest promiennikiem selektywnym, wykazuje emisyjność na poziomie 0,44 w zakresie widzialnym i wyraźnie mniejszą w zakresie podczerwieni. Na podczerwień  przypada przeważająca część mocy promienistej żarówki.

Selektywność wolframu powoduje, że – w porównaniu z innym ciałem czarnym o tej samej temperaturze – wolframowa żarówka ma lepsze parametry: większą (o 30÷50%) skuteczność świetlną i większą (o 50÷85 K) temperaturę barwową. Silnie rozgrzany żarnik w obecności tlenu natychmiast by spłonął. Tak więc we wnętrzu bańki utrzymuje się próżnię albo atmosferę beztlenową. Żarówki  o niskiej mocy (do 15 W lub 25 W) wykonuje się jako próżniowe, natomiast większej mocy – jako gazowane.

Gabaryt żarnika stosowanego w żarowych źródłach światła powinien być jak najmniejszy, aby ograniczyć jego straty cieplne i, co jest ważne w przypadku projektorów, aby uzyskać możliwie punktowe źródło światła. Żarnik żarówek głównego szeregu 230 V wymaga drutu wolframowego o średnicy ok 10÷45 μm i znacznej długości. Zatem, aby osiągnąć pożądany rezultat, drut zwija się w skrętkę lub w dwuskrętkę, a w niektórych przypadkach nawer w trójskrętkę. Najlepszy jest wolfram polikrystaliczny o opóźnionej rekrystalizacji, z którego otrzymuje się drut niezwisający.

Jeśli rozważyć żarnik idealny, o jednakowej temperaturze w każdym miejscu, teoretycznie miałby on trwałość nieograniczoną. Z biegiem czasu jego przekrój zmniejszałby się równomiernie coraz wolniej, a rosłaby jego rezystancja. Wówczas będzie malał przepływający prąd i obniżała się temperatura. Żarnik rzeczywisty ma gorące plamki, wskutek nieuniknionych przewężeń przekroju i nierównomiernego skoku skrętki, z których wolfram ubywa coraz szybciej, bo proces ten ma dodatnie sprzężenie zwrotne.

VN:F [1.9.22_1171]
Ocenki: 0.0/10 (0 głosów)
VN:F [1.9.22_1171]
Ocenki: 0 (z 0 głosów)

Podobne

Podziel się!