Momentinis srovės šuolis volframo infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdžiuose

Varžinių kaitinimo vamzdelių arba volframo vielos naudotojai infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdžiai žinote, kad pirmą kartą įjungus šias lempas, per pirmąją minutę ar panašiai, srovė grandinėje būna labai didelė. Šis reiškinys vadinamas momentine įjungimo srove, kai pradinė srovė yra daug didesnė už vardinę srovę. Tačiau kodėl taip atsitinka?

Pirmiausia apibrėžkime momentinę srovę. Įjungus grandinę, joje paprastai susidaro didelė srovė. Ši trumpalaikė didelė srovė vadinama momentine srove. Grandinėse su kondensatoriais taip yra dėl to, kad pirmą kartą įjungus maitinimą kondensatoriai turi būti įkrauti, todėl susidaro trumpasis jungimas. Todėl momentinė srovė teoriškai gali būti labai didelė. Šią sąvoką gana lengva suprasti grandinėse su kondensatoriais. Tačiau kodėl taip atsitinka infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdelių grandinėse?

Pirmiausia supraskime, iš kokios medžiagos yra kaitinimo siūlas infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdžiai-volframo viela. Volframas, pasižymintis aukšta lydymosi temperatūra, didele varža ir geru mechaniniu atsparumu, yra geriausia medžiaga kaitinamosioms lempoms iš visų grynųjų metalų. Infraraudonųjų spindulių kaitinimo vamzdžių kaitinimo principas panašus į kaitinamųjų lempų kaitinimo principą, todėl volframo viela taip pat naudojama kaitinimo siūleliui.

20 °C temperatūroje volframo vielos varža yra 5,3×10-8 Ω⋅m5,3 karto 10^{-8}. \, \Omega \cdot m5,3×10-8Ω⋅m. Kaip ir kitų metalų, volframo vielos varža didėja su temperatūra. Volframo vielos varžos temperatūrinis koeficientas yra 5,5×10-3-3/100°C5,5 kartų 10^{-3}/100°C5,5×10-3-3/100°C. 100 W kaitrinės lempos volframo siūlelio paviršiaus temperatūra paprastai svyruoja nuo 2300 iki 2800 °C. Infraraudonųjų spindulių kaitinimo vamzdžių, kurių galia paprastai būna apie 1000 W, darbinė temperatūra yra dar aukštesnė nei 2800 °C. Taigi infraraudonųjų spindulių kaitinimo vamzdelio varža darbo metu yra daug didesnė nei jo varža kambario temperatūroje (šaltoji varža).

Kokia yra 220 V 500 W infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdžio šalčio varža ir darbinė varža? Kaip atrodo varžos kitimo kreivė paleidimo metu? Remiantis žurnale "Lighting Electrical Appliances" išspausdinto straipsnio bandymų duomenimis, volframo vielos infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdžio varža nuo paleidimo iki stabilaus veikimo kinta nuo 7,45 Ω iki 87,36 Ω. Tai reiškia, kad esant stabiliai 220 V įtampai, momentinė srovė paleidimo metu yra 10 kartų didesnė už stabilią darbinę srovę.

Didžiausias pasipriešinimo pokytis įvyksta per pirmąją sekundę. Taigi, kodėl įjungiant volframo vielos infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdį atsiranda momentinė įjungimo srovė? Taip yra daugiausia dėl mažos volframo vielos varžos esant žemai temperatūrai. Jei įtampa išlieka pastovi, srovė per pirmąją paleidimo sekundę bus daug didesnė už srovę esant vardinei galiai.

Šis principas taikomas ir tradiciniams varžiniams šildymo vamzdžiams.

"GlobalQT" specializuojasi aukštos kokybės kvarco vamzdelių ir kvarco vamzdelių šildytuvų gamyboje. Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite mūsų Interneto svetainė arba susisiekite su mumis el contact@globalquartztube.com.