Ранее опубликованная статья "СХЕМА за которую переругались Электрики и Радиолюбители" вызвала массу споров и разделила на два, почти враждующих, клана Физиков, Электронщиков, Радиолюбителей и даже ГууглГуру. Эффект, описанный в статье вроде и прост, но большинству не понятен. "Знатоки" и "Учителя" спорят до хрипоты и оскорблений в комментариях к статье.
В данной статье я постараюсь подготовить Вас к разгадке и пониманию "ФЕНОМЕНА ДВУХ ЛАМПОЧЕК" за который я *получил "пятак электрика".
Для того чтобы Вам уважаемый читатель не стало сразу скучно, предлагаю сразу решить вот такую тестовую задачку из школы
Запомните свой ответ, после прочтения статьи он, возможно, изменится...
ТЕПЕРЬ ПРОКАЧАЕМ МОЗГОВЫЕ ИЗВИЛИНЫ
Сравним характеристики ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ и .... ДИОДА
Можем пронаблюдать картину (маслом) подобия двух характеристик (вольтамперных). Но стоит помнить, что вакуумный диод он все-таки лампа. Имеет, так сказать, родственные связи с обычной лампочкой накаливания и даже нечто общее в виде спирали накала и в той и в другой лампочке.
Проведя простейшие эксперименты можно убедиться в том, что написано в школьных учебниках физики. И было бы странно, если этого не произошло.
"Разумный мир" Снял осциллограмму процесса разогрева лампы
Лампа накаливания это сложная термодинамически-электрическая физическая система описываемая целым рядом дифференциальных уравнений термодинамики.
И я нисколько не утрирую и не усложняю. При подключении к источнику напряжения, ток через лампу определяется сопротивлением ее нити накала. Этот ток приводит к выделению тепла на нити накала и повышению ее температуры.
Повышение температуры нити приводит к росту ее сопротивления.
Рост сопротивления приводит к уменьшению тока через лампу и это приводит к уменьшению выделяющегося в нити тепла.
И поверх всего протекают термодинамические процессы теплообмена через газовую среду и стекло лампочки.
Поэтому полная математическая модель лампы накаливания является системой дифференциальных уравнений. И эти уравнения относятся к разным разделам физики.
РАССМОТРИМ НЕКОТОРЫЕ ГРАФИКИ РАЗНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМ
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА ТЕРМОРЕЗИСТОР !
Его характеристики наиболее близки к рассматриваемому вопросу о нити накаливания лампочки. Можно заявить что нить накала подобна терморезистору с положительным коэффициентом (рост сопротивления с ростом температуры).
БОЛЬШИНСТВО ОПИСАНИЙ ТЕРМОРЕЗИСТОРА предъявляют нам график зависимости его сопротивления от температуры как ЛИНЕЙНЫЙ (рисунок в красной рамке), но это лишь первая часть графика. Полный график для терморезистора PTC мы видим на иллюстрации сравнения графиков разных электрических элементов схем. (было выше)
Не зная поведения электро-детали в широких пределах напряжений и температур, легко можно стать жертвой самообмана.
В СТАРЫХ УЧЕБНИКАХ ГРАФИКИ СОВСЕМ ДРУГИЕ чем в "даташитах"
ТЕРМИСТОРЫ/ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ бывают разные
ЗНАЯ СХОЖЕСТЬ ПОВЕДЕНИЯ НИТИ НАКАЛА И ТЕРМИСТОРА
необходимо понять различия и свойства этих элементов
Термистор - это тип резистора, сопротивление которого сильно зависит от температуры, в большей степени, чем у стандартных резисторов. Слово термистор представляет собой сочетание термического и резисторного.
Термисторы делятся на основе их модели проводимости. Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) имеют меньшее сопротивление при более высоких температурах, в то время как термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) имеют большее сопротивление при более высоких температурах.[1] Следовательно, сопротивление термистора PTC прямо пропорционально температуре.
Термисторы NTC широко используются в качестве ограничителей пускового тока, датчиков температуры, в то время как термисторы PTC используются в качестве самоустанавливающихся протекторов от перегрузки по току и саморегулирующихся нагревательных элементов.
НЕКОТОРЫЕ ТЕРМИСТОРЫ НЕОБЫЧНЫ ПО ИСПОЛНЕНИЮ
Термисторы отличаются от датчиков температуры сопротивления (RTD) тем, что материал, используемый в термисторе, обычно представляет собой керамику или полимер, в то время как в RTD используются чистые металлы. Температурный отклик также отличается; RTD полезны в больших диапазонах температур, в то время как термисторы обычно достигают большей точности в ограниченном диапазоне температур, обычно от -90 ° C до 130 ° C.
RTD — это аббревиатура от Resistance Temperature Detector (резистивный температурный датчик). Это датчик, сопротивление которого изменяется при изменении температуры. RTD sensors. Принцип работы датчика основан на свойстве материала, из которого он изготовлен, изменять свое сопротивление в зависимости от температуры. Сопротивление увеличивается с увеличением температуры датчика.
Провод в RTD выполнен из чистого материала, как правило, из платины, никеля или меди, и этот материал обладает точной зависимостью сопротивления от температуры, которая используется для определения измеряемой температуры.
ДА ЭТО-ЖЕ ЛАМПОЧКА ! РАЗВЕ НЕ ТАК !
МНОГИЕ РАДИОЛЮБИТЕЛИ ДОВОЛЬНО ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЮТ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ БАРЕТТЕРОВ
Баре́ттер (англ. barretter, iron-hydrogen resistor) — электронный газонаполненный прибор, двухполюсник — стабилизатор тока. Бареттер представляет собой заполненный водородом стеклянный баллон, внутрь которого помещена платиновая, железная или вольфрамовая проволока, свёрнутая в прямую спираль. Чаще всего используется нить из химически чистого железа, поскольку железо в атмосфере водорода имеет высокий термический коэффициент сопротивления (ТКС).
А ведь бареттер это по сути тот-же самый термистор!
Вот только в Бареттере используется не первая часть вольтамперной характеристики как у термистора, а вторая часть подобная графикам стабисторов и стабилитронов тока - (пологое плато) как у насыщенного транзистора.
А ТЕПЕРЬ ВНИМАНИЕ - ДВЕ ГРУППЫ ТЕРМИСТОРОВ
Термисторы применяются в самых различных схемах автоматики, которые можно разделить на две группы.
В первую группу входят схемы с термисторами, сопротивление которых определяется только температурой окружающей среды. Ток, проходящий при этом через термистор, настолько мал, что не вызывает дополнительного разогрева термистора. Этот ток необходим только для измерения сопротивления и для термисторов типа ММТ составляет около 10 мА, а для типа КМТ - 2-5 мА.
Во вторую группу входят схемы с термисторами, сопротивление которых меняется за счет собственного нагрева. Ток, проходящий через термистор, разогревает его. Поскольку при повышении температуры сопротивление уменьшается, ток увеличивается, что приводит к еще большему выделению теплоты. В данном случае проявляется положительная обратная связь. Это позволяет получить в схемах с термисторами своеобразные характеристики релейного типа.
ТЕРМИСТОР КАК РЕЛЕ !?!? ну конечно ДА
Для работы в релейном режиме применяют специальные термосопротивления КМТ-11 и КМТ-10.
А ВОТ ТЕПЕРЬ ЗНАНИЯ О ЛАМПОЧКЕ БУДУТ ВАМ МЕШАТЬ!
И вот уже школьная задачка становится не такой простой как кажется
А ВЕДЬ ВСЁ БЫЛО ТАК ПРОСТО ......я не виноват
А ведь это еще не всё! Мы только подходим к самой задачке решение которой уже известно, а вот толкового объяснения придется ждать еще ох как долго.... (читать длинные статьи утомительно для читателя)
* получил "пятак электрика"
