Французский писатель Жак Бержье в своей книге «Промышленный шпионаж» утверждает, что по свету ходит немало различных слухов о существовании очень полезных для человечества изобретений, которым промышленники-монополисты не дают-де хода, дабы не нанести этим ущерба своим корыстным интересам. В частности, он пересказывает исключительно упорный, по его словам, миф о вечно юной, не перегорающей электрической лампочке накаливания.
Дело происходило в США. Однажды некий покупатель приобрел в магазине приглянувшуюся лампочку. И не успел он приехать домой, как к нему заявился ответственный представитель крупнейшей электротехнической компании. Он просто умолял продать лампочку за любую цену. «Вам по ошибке отдали экспериментальный образец, – твердил он, – который не должен был поступать в продажу». На вполне понятные расспросы представитель, в конце концов, признался: «Эта опытная лампочка никогда не перегорает. Есть лампочки, которые горят со времен Эдисона. Если бы мы позволили себе их продавать, то давно бы прогорели».
В этот миф можно верить или не верить. Однако в декабре 1987 года газета «Интернейшнл геральд трибюн» поместила на своих страницах снимок электрической лампочки, выпущенной в начале нашего века. Ввернутая в патрон в 1911 году, она, как ни в чем не бывало, горит у здания пожарной охраны города Ливерморс (штат Калифорния), причем ею пользуются регулярно изо дня в день...
Практически вся энергия, которая попадает в лампу, становится излучением. Что касается потерь, происходящих из-за теплопроводности и конвекции, то их можно не учитывать, они малы. Излучение, испускаемое лампой, невидимо человеческому глазу, вернее, мы различаем всего лишь малый диапазон волн, из которого состоит излучение. Основное излучения находится в инфракрасном диапазоне, и воспринимаем его мы, как тепло, испускаемое лампой. Коэффициент полезного действия – у стандартной лампы накаливания, при температуре равной 3500 K, данный коэффициент достигает пятнадцати процентов. Если температура колеблется в пределах 2700 K, то в данном случае КПД будет равно пяти процентам.
Когда в лампе растет температура, прямо пропорционально растет КПД лампы, но есть и минусы, уменьшается её долговечность. Если температура нити накаливания будет равна 2700 K, максимальное время жизни лампы, колеблется в пределах тысячи часов, в случае с температурой равной 3500 K, ее долговечность исчисляется парой часов.
Соответственно уменьшив температуру, мы понижаем КПД, но при этом увеличиваем срок службы лампы. Поэтому даже при снижении напряжения всего в 2 раза, мы уменьшим КПД на – 30%, однако лампа нам прослужит в тысячу раз дольше. Данный эффект давно известен и пользуется популярностью, его стараются применять в тех случаях, когда нет определенных требований к яркости, и можно немного сэкономить, к примеру, разместив лампочку на лестничной площадке. Иногда такого же эффекта добиваются путем последовательного подключения с диодом.
Если разговаривать о долговечности лампы, то ее время жизни, в основном зависит от того, какие появятся в нити накаливания неоднородности. Из-за того, что в лампах происходит неравномерное испарение частей нити накаливания, появляются истончённые участки, которые обладают повышенным электрическим сопротивлением, а соответственно данные участки греются еще больше и испарение происходит в разы быстрее. В случае, когда такое сужение становится чересчур тонким, материал из которого состоит нить накаливания, в этом месте плавится, и нить накаливания рвется, соответственно лампа выходит из эксплуатации.