Ответ на этот вопрос мы пытались найти ранее в статье посвященной "Батареечно-Ламповому" вопросу. Первая статья по этой ссылке
Для того чтобы охватить внимание большего числа Знатоков я опубликовал на своём канале ролик ПАРАДОКСЫ СТАРЫХ ФОНАРИКОВ 🌟 Почему в фонарях с батареями 4,5 вольта ставят лампы на 3,5 вольта ?
Судя по комментариям , мой простой вопрос про несоответствие указанных напряжений источника питания и нагрузки был понят не многими. Но мудростью поделившиеся выдвинули ряд версий и предположений. Именно их я и хочу предоставить вашему вниманию
Поищу ответ в сфере сразу и физики, и психологии, и экономики, так что терпите!!
Физика:
Первый объективный факт- чем выше напряжение, питающее лампочку, тем ниже срок её службы, и это- неизбежность, потому что вместе со светом поверхность накалённой нити покидают атомы вольфрама, оседающие изнутри на колбу (видели старые тёмные лампочки с зеркальным покрытием изнутри?).
Второй столь же объективный факт- чем выше напряжение, питающее лампочку, тем выше температура нити, и тем больше спектр её излучения смещается в сторону коротковолновой части видимого спектра, то есть, приближается к спектру солнечного света, на такой свет глаз человека реагирует лучше, свет получатся более ярким и комфортным.
Третий объективный факт состоит в том, что омическое сопротивление разогретой нити лампочки на десятки процентов выше, чем холодной. В старых схемах низкочастотных генераторов гармонических (синусоидальных) колебаний этот эффект даже использовали для стабилизации амплитуды выходного сигнала, используя лампочку как резистор, сопротивление которого увеличивается с ростом напряжения, но при этом из-за тепловой инерции такой "резистор"не вносит заметных искажений в синусоидальную форму сигнала, не успевая изменять сопротивление с частотой генерируемого сигнала.
Психология и экономика:
Срок службы лампы накаливания, как и любой другой вещи, с точки зрения человека, определяется не тем временем, которое лампочка светит, а тем периодом жизни, в течение которого она ему служит. Если говорить про лампочку в сети, то она работает по нескольку часов ежедневно, пусть будет 3 часа.
Давным-давно производители ламп накаливания, выбирая компромисс между сроком службы, своими прибылями и качеством света, даваемого лампой, договорились о том, что лампочка должна служить около 1000 часов, и все придерживаются этого выгодного всем стандарта. За этот срок нить лампочки испаряется и перегорает, вынуждая покупателя приносить деньги ламповому заводу, при этом свет получается достаточно комфортным.
Так вот, работая по 3 часа ежедневно, лампочка в сети наберёт свои 1000 часов примерно за год - и перегорит. Карманный фонарь никто столько времени не держит включённым - у человека есть представление о том, что батарейки надо беречь.
Давайте посчитаем, чего стоит нам "батарейное" электричество. Типичная хорошая пальчиковая AA батарейка имеет ёмкость около 4000 ма*ч при напряжении в полтора вольта. (этот параметр гады-производители почему-то указывают только для аккумуляторов, заменяя конкретную цифру энергоёмкости батареек всякими словесами типа "Super Heavу Duty".
Хотел бы я посмотреть на консервную банку, на которой вместо веса написано "много хорошего мяса!") Если брать от батарейки ток в 1 ампер, она сдохнет через 4 часа, отдавая мощность 1А*1.5 Вольта=1.5 Ватта.(Пусть это будет специальная, ну очень-очень хорошая батарейка!)
То есть, в батарейке запасено 4*1.5= 6 Ватт*часов.
Чтобы получить от батарейки 1 киловатт-час, нам понадобится 1000/6 = 167 батареек.
Самая "демократичная" цена таких батареек, нагугленная только что, составляет 26 руб. 167*26=4342 рубля!
То есть, батареечное электричество стоит баснословных денег- не менее 4.5 тысячи за киловатт-час, который в сети стоит, после всех подорожаний в самой дорогущей сети на Чукотке 8, 42 руб за киловатт.
Итак, батареечное электричество дороже сетевого как минимум в 500 раз!
Понятно, что человек будет сильно экономить свои деньги, и фонарик будет работать по нескольку часов в месяц.
Если учесть, что КПД преобразования электричества в свет тем больше, чем выше температура нити, что лампочка, работающая при перенапряжении, потребляет ток непропорционально меньше, до некоторой степени защищаясь от адовых условий эксплуатации в фонаре, что психологически допустимо снизить срок службы лампочки в фонаре в десятки раз, что даже при таком снижении срока службы батарейки приходится заменять в десятки раз чаще, а стоят они примерно столько же, сколько и лампочка- вот всё это вместе и приводит к тому, что эксплуатировать лампочку в фонаре в штатном режиме, при котором она, проработав свои тысячу часов, послужит нескольким поколениям людей, давая слабый красноватый свет и безжалостно транжиря при этом "золотую" энергию батарейки, больше грея фонарь, чем освещая окружающий мир, оказывается до крайности нерационально!
В фонаре лампочка обязана гореть ярко, но недолго, вот её и перегружают!
Кстати, те же самые лампочки, которыми в прежние времена подсвечивали панели стационарных электронных устройств, например, шкалу большого лампового радиоприёмника, работали именно в номинальном режиме, без перенапряжения. 6.3 вольта- это стандартное напряжение питания накала большинства радиоламп, тех, маркировка которых начинается с цифры 6, которые в этих устройствах питались вместе от одного источника, а вместе с ними от той же цепи питались и лампочки подсветки шкалы.
Но это уже воспоминания.
И два слова про автомобиль.
Бортовое напряжение автомобиля не12 вольт, а, при работающем двигателе, около 14. Это необходимо для подзарядки аккумулятора. Так что автомобильные лампочки тоже перегружают, но не так, как "фонарные". А стоимость электроэнергии в автомобиле в пересчёте на бензин дороже, чем в электросети, но в разы, а не в сотни раз!
То есть, тут имеет смысл побережнее отнестись к лампочке, что мы и видим.
Как перегоревшая так и слишком тусклая лампочка может стать причиной аварии, поэтому тут другие параметры!
Такие развернутые аргументы привел в своём комментарии Алексей Сивохин за что ему огромное человеческое СПАСИБО!