Lonjakan Arus Sesaat dalam Tabung Pemanas Inframerah Tungsten

Users of resistance heating tubes or tungsten wire tabung pemanas inframerah are aware that when these tubes are first started, within the first minute or so, the current in the circuit is very large. This phenomenon is known as instantaneous inrush current, where the initial current is much greater than the rated current. But why does this happen?

Pertama, mari kita definisikan arus sesaat. Dalam suatu rangkaian, pada saat dinyalakan, arus yang besar biasanya dihasilkan. Arus besar berdurasi pendek ini disebut arus sesaat. Pada rangkaian dengan kapasitor, hal ini disebabkan oleh kebutuhan kapasitor untuk mengisi daya ketika pertama kali dihidupkan, yang secara efektif menciptakan korsleting. Oleh karena itu, arus sesaat secara teoretis bisa sangat besar. Konsep ini relatif mudah dipahami dalam rangkaian dengan kapasitor. Tetapi, mengapa hal ini terjadi pada sirkuit tabung pemanas inframerah?

Let’s first understand the material of the heating filament in tabung pemanas inframerah—tungsten wire. Tungsten, with its high melting point, high resistivity, and good mechanical strength, is the best material for incandescent lamps among all pure metals. The heating principle of infrared heating tubes is similar to that of incandescent lamps, so tungsten wire is also used for the heating filament.

Pada suhu 20°C, resistivitas kawat tungsten adalah 5,3×10-8 Ω⋅m5.3 \kali 10^{-8} \, \ Omega \cdot m5.3×10-8Ω⋅m. Seperti logam lainnya, resistensi kawat tungsten meningkat seiring dengan suhu. Koefisien resistansi suhu untuk kawat tungsten adalah 5,5×10-3/100°C5,5 \kali 10^{-3}/100°C5,5×10-3/100°C. Suhu permukaan filamen tungsten dalam lampu pijar 100W biasanya berkisar antara 2300-2800 ° C. Untuk tabung pemanas inframerah, yang biasanya memiliki daya sekitar 1000W, suhu pengoperasiannya bahkan lebih tinggi dari 2800°C. Dengan demikian, ketahanan tabung pemanas inframerah selama pengoperasian jauh lebih besar daripada ketahanannya pada suhu kamar (ketahanan dingin).

Jadi, berapa resistansi dingin dan resistansi pengoperasian tabung pemanas inframerah 220V 500W? Seperti apa kurva perubahan resistansi saat penyalaan? Menurut data pengujian dari sebuah makalah dalam jurnal "Lighting Electrical Appliances," resistansi tabung pemanas inframerah kawat tungsten berubah dari 7,45Ω menjadi 87,36Ω dari pengaktifan hingga pengoperasian yang stabil. Ini berarti, bahwa dengan tegangan stabil 220V, arus sesaat saat pengaktifan adalah 10 kali lipat dari arus operasi stabil.

Perubahan resistensi terbesar terjadi dalam detik pertama. Jadi, mengapa tabung pemanas inframerah kawat tungsten memiliki arus lonjakan seketika saat penyalaan? Hal ini terutama disebabkan oleh resistansi rendah kawat tungsten pada suhu rendah. Jika voltase tetap konstan, arus pada detik pertama penyalaan akan jauh lebih besar daripada arus pada daya pengenal.

Prinsip ini juga berlaku untuk tabung pemanas resistansi tradisional.

GlobalQT mengkhususkan diri dalam pembuatan tabung kuarsa berkualitas tinggi dan pemanas tabung kuarsa. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi halaman situs web atau hubungi kami di hubungi@globalquartztube.com.