Glühbirne beim Einschlaten geplatzt , warum?

6 Antworten

Glühbirnen brennen bevorzugt beim Einschalten durch. Das liegt daran, dass Metalle ein Kaltleiter sind. Je kälter das Metall, desto besser leitet es.

Der Glühfaden besteht hauptsächlich aus Wolfram, einem Metall. Zur Verbesserung der Lebensdauer bei hoher Leistung wird noch Osmium beigemischt. Die Firma die das zuerst machte nennt sich übrigens OSmium+WolfRAM = OSRAM.

Schaltet man eine Glühbirne ein, so ist der Faden noch kalt. Die 20°C Raumtemperatur ist gegenüber der ca. 2500°C Brenntemperatur extrem wenig. Da das Metall kalt viel besser leitet, fließt im ersten Moment ein Strom der 5 bis 15 mal höher ist als wenn der Faden auf Betriebstemperatur ist. Das bedeutet dass eine Glühbirne für den Bruchteil einer Sekunde etwa 1000W aufnimmt.

Während eine Glühlampe "brennt" verdampft langsam der Glühfaden. Das ist der Grund für die endliche Lebensdauer. Leider verdampft der Faden ungleichmäßig, es entstehen Stellen wo der Faden extrem dünn wird.

Im Einschaltmoment setzen diese dünneren Stellen einen Großteil der Leistung um und diese Leistung ist wie schon erwähnt gewaltig. Ist eine Stelle zu dünn geworden, so verdampft der Faden an dieser Stelle beim Einschalten Schlagartig, der Faden ist kaputt. Daher brennen alte Glühlampen bevorzugt beim einschalten durch.

Damit der Faden nicht sofort verbrennt weil er mit Sauerstoff reagiert, wurden die Glaskolben früher "evakuiert", also fast die gesamte Luft herausgepumpt. Da das viel zu teuer wäre wird heutzutage ein sauerstofffreies Schutzgas verwendet. Das Gas steht unter einem leichten Unterdruck. Ist es im Betrieb heiß, so hat es einen leichten Überdruck wegen seiner Wärmeausdehnung.

Wenn der Faden durchbrennt, so wird der Stromkreis unterbrochen und an den Enden liegt die volle Spannung an. Zum Zünden eines Lichtbogens (funken) braucht man bei Luft etwa 10kV pro Zentimeter. Da der Faden im Moment wenn er reißt fast 0mm auseinander ist, reichen die 230V völlig um einen Lichtbogen zwischen den abgerissenen Enden zu zünden.

Ein mal gezündet braucht so ein Lichtbogen nur eine sehr geringe Spannung um weiter zu brennen. Ein Lichtbogen ist nämlich extrem niederohmig, leitet den Strom also ausgesprochen gut. Ein mal gezündet kann man den ziemlich weit "aufziehen". Mit 230V können locker 2cm und mehr überbrückt werden wenn sich die herunterfallenden Enden des Glühfadens langsam genug von einander entfernen und der Lichtbogen bereits gezündet hatte.

Die enorme Hitze des Lichtbogens verdampft das Wolfram an den Enden des Fadens, der Lichtbogen wächst immer weiter während der Faden immer kürzer wird. Schafft es der Faden lange genug durchzuhalten, so wird er vollständig vom Lichtbogen ersetzt. Da der Lichtbogen viel weniger Widerstand hat als der Faden, entsteht eine Ungeheure Leistung von 10000W und mehr!

Diese Extreme Leistung erhitzt das Schutzgas im Glaskolben so schnell und so weit, dass der plötzlich auftretende extreme Überdruck sehr nah an eine Explosion kommt und den Glaskolben sprengt.

Bis der Sicherungsautomat im Sicherungskasten bei der Leistung (Beinahekurzschluss) auslöst, vergeht bis zu einer halben Sekunde! Genug Zeit um den Glaskolben zu sprengen.

Zwar passiert das mit dem Lichtbogen extrem selten da viele Faktoren den Lichtbogen frühzeitig löschen können, aber es kann hin und wieder passieren. Gute Glühbirnen haben daher eine schnell wirkende Schmelzsicherung eingebaut. Das ist eine kleine Einkerbung in den Drähten die den Faden halten. Entsteht ein kräftiger Lichtbogen, so zerplatzt der Draht der den Faden hält an seiner Einkerbung und der Stromkreis ist unterbrochen. Das verhindert dass die Sicherung im Sicherungskasten auslöst und verhindert dass der Glaskolben platzen kann.

Der extrem laute Knall kommt übrigens nicht vom platzenden Glaskolben, der entsteht weil das jetzt unter sehr hohem Druck stehende Schutzgas schlagartig entweichen kann.

Die Birne war schon alterschwach und hat sich nun mit einem Knall verabschiedet. Das kommt schon mal vor. Meistens aber brennt nur das Glüh-Drähtchen durch. Das plötzliche Platzen der Birne wird durch die plötzliche Wärme beim Einschalten verursacht, aber wie gesagt: Die Birne war schon alterschwach.

Die Sache ist ganz einfach. Die Glühbirne ist undicht geworden und Luft ist dahin geströmt, wo sonst ein Vakuum herrscht. Beim Einschalten verbrennt der Glühdraht und durch die plötzlich verursachte Druckerhöhung kann es zum Platzen der Birne kommen. Eine eher thermodynamische, als eine elektrische Ursache.


Bozznia 
Beitragsersteller
 08.03.2010, 14:44

sehr schön , danke !

aber die sätze hast du 1:1 aus google herauskopiert ! lachflash :D:D:D:D:D:D

0
DonRamon  08.03.2010, 14:50
@Bozznia

Jep, aber ich hätts auch nicht besser erklären können. Ab und zu hat Wiki ja auch Recht! Man muss nicht alles wissen, aber man muss wissen, wo's steht!;-))

1
Kaen010  28.01.2015, 19:18
@Bozznia

Und du warst nicht in der Lage es alleine zu googln ! trauergesicht :(:(:(

0

Ich würd sagen die war kaputt. Hört scih vielleicht blöd an ist aber so. Vielleciht ein Produktionsfehler ein Riss oder Sprung hat die Birne zu platzen gebracht. Pech gehabt. Übrigens jetzt alle Sicherungen raus vor Wierdereinschalten Sichern auf Spannungsfreiheit überprüfen und mit eier Zange vorichtig die Fassung herrasudrehen und eine Energiesparlampe Verwenden.

Hallo Bozznia. Die Glühbirne hat sein Vaccum verloren. Durch das einschalten ist sie kurzzeitig warm geworden und ist dadurch geplatzt !! Kann halt mal passieren!! Gruß Tampor