Por que as lâmpadas são consideradas carga resistiva?

Uma lâmpada (uma lâmpada incandescente velha comum) é normalmente apresentada como um exemplo de carga resistiva.

No entanto, o filamento é na verdade feito de vários metros de fio muito fino, habilmente enrolado para formar um filamento com cerca de uma polegada de comprimento. Claramente enrolar o fio dessa maneira torna o filamento mais ou menos semelhante a um indutor. No entanto, as lâmpadas não são consideradas carga indutiva.

Por que as lâmpadas são consideradas carga resistiva com um filamento feito de arame enrolado?

resistance inductance incandescent

— dente afiado
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Eu acho que a resistência do filamento é muito maior do que a reatância em 50-60Hz.

— Armandas

Tente usar um como carga fictícia para um transmissor de rádio e você encontrará muitas evidências de que é indutivo. Mas na frequência da linha, isso é insignificante.

— Chris Stratton

Respostas:

A reatância em 50 ou 60 Hz é simplesmente insignificante. De acordo com esta calculadora, uma bobina de 100 voltas com 1 mm de diâmetro e 25 mm de comprimento é 0,04 µH. A 50 Hz, são 12 µΩ. Uma lâmpada de 60 W a 230 V possui uma resistência de 880 Ω, então os 12 µΩ representam apenas 0,014 ppm e o cos (φ) = 0,999999999999999902. Vamos dizer "1"?

O filamento não é enrolado para adicionar reatância, mas para aumentar a resistência, tornando o filamento mais longo. Lâmpadas de alta potência não precisam de maior resistência e, portanto, geralmente não têm um filamento em espiral. A alternativa para aumentar a resistência seria diminuir o diâmetro do filamento, mas depois se tornaria muito frágil.

— stevenvh
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Muitas vezes me pergunto se a natureza enrolada do filamento também ajuda a impedir que a coisa se quebre devido a tensões térmicas, de vibração e choque ?? Nunca vi nenhum dado para confirmar essa suspeita ou não.

— Michael Karas

@ Michael - Desculpe, eu também não sei. Seria bom se alguém pudesse comentar sobre isso.

— stevenvh

@ Michael: Essa também é uma razão, fornece elasticidade para reduzir o choque devido à rigidez, mas eles também são ajudados pela "terceira perna" (4ª, 5ª ...), que ajuda a amortecer as novas vibrações devido à elasticidade ( Sinto muito, não consigo encontrar palavras melhores agora). Ajuda, mas não é um fator decisivo, veja, por exemplo, lâmpadas realmente pequenas, onde o risco de vibração é reduzido devido à geometria física menor. Alguns são feitos com um espaço interno considerável, mesmo que tenham meio centímetro, de modo que a bobina não serve apenas para proporcionar uma resistência maior.

— Vlad

Um filamento mais longo também será mais espesso para a mesma resistência, reduzindo também o risco de quebra.

— precisa saber é o seguinte

@ MichaelKaras: Entendo o que você quer dizer, mas o fio enrolado pesa mais e, portanto, sob choque ou vibração, uma força mais forte será aplicada a ele.

— The Resistance

o enrolamento não adiciona resistência (adiciona reatância), ajuda a colocar o filamento longo em um espaço pequeno, tornando a lâmpada pequena o suficiente para ser utilizável e, graças à pequena distância entre os enrolamentos, eles se aquecem mutuamente, aumentando a temperatura do filamento e da luz Também elimina o estresse de alongar / encurtar o filamento durante o aquecimento / resfriamento e de choques e vibrações, prolongando assim a vida útil da lâmpada.

— auto25242
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O fio enrolado pesa mais e, portanto, sob choque ou vibração, uma força mais forte será aplicada a ele. Portanto, não tenho certeza se isso prolongará a vida útil.

— The Resistance