Запомните: сжечь лампочку можно всегда — если приложить к этому достаточные усилия. Однако в контексте долговечности есть физические принципы, которые позволяют радикально продлить срок службы лампы накаливания.
Почему лампы накаливания обычно перегорают?
Изнашивание вольфрамовой нити — испарение вольфрама при высокой температуре (обычно ~2700 °C) истончает нить, особенно при включении (холодная нить имеет меньшее сопротивление, бросок тока).
Перегрев из-за оставшихся газов (в вакуумных/газонаполненных колбах), вибрации. Циклы включения/выключения — из-за теплового расширения/сжатия в нити образуются слабые места.
Как можно почти «вечно» продлить жизнь лампочке?
Сильно понизить температуру нити — например, через понижение напряжения. Если лампу на 230 В питать от 50 В, она будет светить очень тускло (красноватый свет), но испарение вольфрама замедлится в тысячи раз. Практический пример: Лампа в пожарной части г. Ливермор (Калифорния) горит с 1901 года почти непрерывно (так называемая Centennial Light).
Одна из причин долголетия — низкая температура нити (4 ватта, очень тусклый свет) и отсутствие циклов включения/выключения. Использовать постоянный ток без перепадов (но это не главный фактор). Исключить вибрации и удары. Не выключать — если лампа работает в щадящем тепловом режиме, непрерывная работа без циклов остывания/нагрева сильно продлевает срок службы.
Но почему тогда обычные лампы так не делают?
Потому что световая отдача при пониженной температуре резко падает. Эффективность (люмен/ватт) становится неприемлемо низкой для общего освещения. Лампа-долгожитель становится скорее нагревателем, чем источником света.
Ответ на ваш вопрос:
«Лампочка никогда не сгорит, если сделать так» — технически возможно, если: Питать её сильно заниженным напряжением, Обеспечить непрерывную работу без выключения, Защитить от механических повреждений.
Однако такая лампа будет давать очень мало света. Так что «вечная» лампа существует, но это скорее музейный экспонат, чем практичный источник освещения.
14 Января, Тамара Васильева