¿Por qué las bombillas se consideran carga resistiva?

http://it.wikipedia.org/wiki/File:Electric_bulb_filament.jpg

Una bombilla (una simple lámpara incandescente antigua) suele mencionarse como un ejemplo de carga resistiva.

Sin embargo, el filamento en realidad está hecho de varios pies de alambre muy delgado enrollado inteligentemente para formar un filamento de aproximadamente una pulgada de largo. Claramente, enrollar el cable de esta manera hace que el filamento sea más o menos similar a un inductor. Sin embargo, las bombillas no se consideran carga inductiva.

¿Por qué las bombillas se consideran carga resistiva con un filamento hecho de alambre enrollado?

Supongo que la resistencia del filamento es mucho mayor que la reactancia a 50-60 Hz.
Trate de usar uno como carga ficticia para un transmisor de radio y encontrará muchas pruebas de que es inductivo. Pero a la frecuencia de línea, esto es insignificante.

Respuestas (3)

La reactancia a 50 o 60 Hz es simplemente despreciable. Según esta calculadora una bobina de 100 vueltas de 1 mm de diámetro, 25 mm de largo es 0,04 µH. A 50 Hz eso es 12 µΩ. Una bombilla de 60 W a 230 V tiene una resistencia de 880 Ω, entonces los 12 µΩ son solo 0,014 ppm de eso, y el cos(φ) = 0,9999999999999999902. ¿Diremos "1"?

El filamento no se enrolla para agregar reactancia, sino para aumentar la resistencia, haciendo que el filamento sea más largo. Las bombillas de mayor potencia no necesitan mayor resistencia y, por lo tanto, a menudo no tienen un filamento enrollado. La alternativa para aumentar la resistencia sería disminuir el diámetro del filamento, pero entonces se volvería demasiado frágil.

A menudo me pregunto si la naturaleza enrollada del filamento también ayuda a evitar que se rompa debido a las tensiones térmicas, de vibración y de choque. Nunca jamás vi ningún dato para confirmar esa sospecha o no.
@Michael - Lo siento, yo tampoco lo sé. Sería bueno si alguien puede comentar sobre esto.
@Michael: Esa también es una razón, proporciona elasticidad para reducir el impacto debido a la rigidez, pero también son ayudados por la "tercera pata" (cuarta, quinta ...) que ayuda a amortiguar las nuevas vibraciones debido a la elasticidad ( Lo siento, no puedo encontrar mejores palabras en este momento). Ayuda, pero no es un factor decisivo, ver por ejemplo bombillas realmente pequeñas, donde el riesgo de vibración se reduce debido a la geometría física más pequeña. Algunas están hechas con un espacio interior considerable aunque sean de medio centímetro, por lo que la bobina no es para darle mayor resistencia, solamente.
Un filamento más largo también será más grueso para la misma resistencia, reduciendo también el riesgo de rotura.
@MichaelKaras: Veo lo que quiere decir, pero el cable enrollado pesa más y, por lo tanto, bajo golpes o vibraciones, se le aplicará una fuerza más fuerte.
Para saber qué tan perfecta es una bombilla como " carga óhmica perfecta ", realicé una prueba con una bombilla incandescente de 25 vatios a 50 Hz 230 V CA. El dispositivo de medida es un analizador de potencia de precisión Zes Zimmer LMG95. El resultado después de la fase de calentamiento es un factor de potencia (PF) de 0,99965 a 0,99966.
El filamento es, según recuerdo, típicamente una bobina de "segundo orden": el alambre fino se enrolla firmemente y luego esa bobina se enrolla en espiral. Puede ver esa construcción en la imagen de arriba, en realidad, si mira de cerca (intente mirar la parte que no brilla en el extremo derecho).

el bobinado no agrega resistencia (agrega reactancia), ayuda a colocar un filamento largo en un espacio pequeño, lo que hace que la bombilla sea lo suficientemente pequeña como para ser utilizable y, gracias a la pequeña distancia entre los devanados, se calientan mutuamente, lo que aumenta la temperatura del filamento y la luz. Salida. También elimina el estrés de alargar/acortar el filamento mientras se calienta/enfría y de golpes y vibraciones, lo que prolonga la vida útil de la bombilla.

El alambre enrollado pesa más y, por lo tanto, bajo golpes o vibraciones, se le aplicará una fuerza más fuerte. Así que no estoy seguro de que esto extienda la vida útil.

Una forma ligeramente diferente de ver esto es comparar una "bobina" de bombilla con la bobina de lo que normalmente se denominan cargas inductivas. Si desmonta un motor o un solenoide, verá varios órdenes de magnitud más de vueltas con áreas de bucles que también son varios órdenes de magnitud más grandes que el filamento de la lámpara.

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