灯丝烧坏但灯泡电阻小

电器工程 系列 它是如何工作的
2022-01-19 08:21:05

下图所示的灯泡来自圣诞树灯串。灯串由串联的灯泡组成。但是,如果一个灯泡烧坏了,其他灯泡会继续工作。从插座中取出灯泡会使与之串联的所有其他灯泡停止工作。

在此处输入图像描述

图片显示的不是很清楚,但是灯丝断成两截。然而,当我用万用表检查这个灯泡的电阻时,它显示了大约 1.5 欧姆,这解释了这种行为(所有其他系列的灯泡仍然亮着)。

我的问题是:这个灯泡的工作原理是什么?我猜他们使用连接的并联电阻(见灯泡内的绕组线,留给图片中的灯丝)。但是如果这个电阻只有1.5欧,灯泡是怎么亮的呢?假设电阻相等,每个灯泡的电压约为 7 V AC。想象一下,仅这个 1.5 欧姆的“电阻”会消耗多少电流……

2个回答

这些灯泡包含一个分流线,该分流线通常与灯泡绝缘,但在施加高压时会关闭。东西如何工作

在此处输入图像描述

您还可以在烧毁的灯丝下方看到图像中的电线。

分流线涂有低击穿电压的绝缘层。当一个灯泡烧坏时,其他灯泡看起来像电线(特别是在它们冷却并且电阻降低之后),烧坏的灯泡看起来像一个开路,因此几乎整个电源电压(110 或 220 VAC)出现在损坏的灯泡上。这会通过分流线的绝缘层产生电弧,破坏绝缘层,使分流线使灯泡短路,从而使灯串继续工作。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

这是一个反熔丝的例子。普通保险丝从低电阻开始,然后在某个电流阈值以上转换为高电阻。反熔丝在各个方面都相反:它从高电阻开始,然后转换为高于某个电压阈值的低电阻。这两个可以被认为是电对偶

那些看起来像枪的圣诞灯固定器会产生高压尖峰,这可以帮助反熔丝工作失败。它们非常短暂地产生高于电源电压的电压(与相机闪光灯不同),如果电源电压不足以破坏绝缘层,这可以帮助反熔丝发挥作用。

其他答案都是正确的。我只是想根据自己的经验添加一个火灾危险警告。

当 20 灯串中的一个灯泡烧坏并熔断时,所有其他灯泡的电压增加 5%,灯串消耗的电流增加 5%。因此,瓦数上升了 10.8%。这会缩短灯泡的寿命。当下一个灯泡烧坏时,功率提升将增加到 23%,依此类推。(从技术上讲,增加的幅度并不大,因为保险丝有一点电阻,而灯丝温度的升高会导致反抗。)

不久之后,剩余的灯泡将燃烧得如此之热,以至于有色涂层会变黑,直到最终一个灯泡无法熔断,或者其中一个熔断器因大电流而熔化。

因此,如果您发现树上的某些灯泡比其他灯泡亮,请立即检查那根绳子!