Частичная работа люминесцентной лампы

[sergey zhukov]

Иногда люминесцентная лампа в целом не горит, но на обоих ее концах видно красное, не люминофорное свечение. Это, как я понимаю, свет от разогретых нитей накала. Если они накалены, а лампа не работает, то вероятно, между нитями нет импульса высокого напряжения, чтобы запустить работу лампы. Ток через газ лампы не идет.

Иногда же бывает так, что лампа в целом опять не горит, но на обоих ее концах видно свечение люминофора. Что происходит в этом случае? Если вылетевшие электроны с катода все же возбуждают близлежащие к катоду атомы ртути (условие возникновения свечения) и теряют энергию на этих столкновениях, то что мешает им снова накопить ее в электрическом поле и вызвать возбуждение атомов ртути дальше от катода и так по всей трубке? Напряженность электрического поля вдоль лампы ведь постоянна?

Или тут нужно учитывать, что только некоторые электроны возбуждают атомы ртути, а остальные ускоряются выше энергии возбуждения и достигают энергии ионизации где-то за областью свечения? И тогда в лампе напряженность электрического поля из-за объемного заряда уже может быть не постоянна в разных частях лампы?

В норме люминесцентная лампа работает в равновесном режиме, при котором процессы возбуждения и ионизации атомов ртути пространственно перемешаны и равномерно распределены по всей длине лампы. А при таком ее режиме (когда светятся только концы), получается, что в месте свечения происходит в основном возбуждение атомов ртути, сразу за местом свечения расположен (невидимый) участок ионизации атомов ртути, а дальше по длине лампы напряженность поля такая низкая (из-за предыдущего участка ионизации), что электроны дальше по лампе не могут накопить энергию ни для возбуждения, ни для ионизации. Так это примерно выглядит?

[EUgeneUS]

sergey zhukov

Разряд в газах - дело темноё

(Оффтоп)

а также - тлеющее, коронное и дуговое

Вы пытаетесь задать вопрос\получить объяснение - как происходит разряд в газе, но в качестве вводной информации даёте не описание установки, какую-то диагностику неверно работающей системы.
То есть по каким-то вторичным половым признакам нужно понять, что же там на входе лампы, что случилось с самой лампой, и т.д. а уже потом понять, что происходит с разрядом в газе.

На Ваших же примерах:

1.

sergey zhukov в сообщении #1565425 писал(а):

люминесцентная лампа в целом не горит, но на обоих ее концах видно красное, не люминофорное свечение. Это, как я понимаю, свет от разогретых нитей накала. Если они накалены, а лампа не работает, то вероятно, между нитями нет импульса высокого напряжения, чтобы запустить работу лампы. Ток через газ лампы не идет.

а) Ток через лампу скорее всего идет - ток темнового разряда.
б) Из того, что светится накал, можно сделать вывод, что питание накала работает.
в) но высоковольтный импульс не идёт, и питание (после него) с накала не снимается.

Выводы:
а) если там старый электромагнитный балласт со стартером, то (вероятно) залип стартер.
б) если там электронный балласт, то надо смотреть, что там может выйти из строя с такими симптомами.

И в этих выводах практически ничего про то, что происходит в газе.

2.

sergey zhukov в сообщении #1565425 писал(а):

что лампа в целом опять не горит, но на обоих ее концах видно свечение люминофора. Что происходит в этом случае?

Есть несколько (гипотетических вариантов). Как минимум:
а) лампа нахваталась воздуха. И вместо тлеющего разряда зажигается коронный.
б) Вышли из строя накалы электродов. Лампа не может разогреться, а темный столб - это расширившаяся темная область у катода.

Или что-нибудь ещё.
Нужна дополнительная диагностика.

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Почему лампа не горит - это мне понятно (электронный балласт у нее, а высоковольтный конденсатор, который соединяет между собой обе нити с двух сторон лампы, пробит и закорочен). При включении такого дефектного балласта сначала накаляются нити лампы, а затем появляется люминофорное свечение, но только на промежутке ~10 см от каждой нити вглубь лампы (в целом лампа не горит). Если балласт исправен - лампа зажигается мгновенно по всей длине, никакого предварительного накала и прочих переходных процессов нет. Сама лампа исправна.

Я задумался над тем, почему может быть такой режим работы: ток через лампу течет вроде бы по всей ее длине, но излучение происходит только рядом с нитями.

[EUgeneUS]

sergey zhukov в сообщении #1565469 писал(а):

Почему лампа не горит - это мне понятно (электронный балласт у нее, а высоковольтный конденсатор, который соединяет между собой обе нити с двух сторон лампы, пробит и закорочен)

Вы это - что данный конденсатор пробит, а не в обрыве, например, проверили инструментально? Или это догадки?

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Проверил. У меня тут четыре электронных балласта, и у всех одна и та же проблема. Не совсем ясно, как вообще что-то там в лампе светится при таком конденсаторе.

[EUgeneUS]

Ещё хочу уточнить. Если после такого "аномального свечения" измерить сопротивление нитей накалов - обе будут целыми?

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Нити будут целыми, конечно. С лампой ничего страшного не происходит.

Да и вообще - такой режим работы лампы, по моему, очень распространен, это не редкость. В районе своих концов лампа светит, как обычно, а по всей длине остается темной. Что-то вроде следующего происходит: электроны, вылетая из катода, на начальном участке способны возбуждать атомы ртути, но отлетев несколько дальше от катода - либо уже не ускоряются до нужной энергии возбуждения, либо наоборот - ускоряются сильнее, чем нужно для возбуждения (там ведь резонансное возбуждение атомов ртути электронами определенной энергии происходит). Или же это какой-то эффект высокочастотного переменного тока, а на постоянном токе такой режим невозможен.

Или, может, это просто коронный разряд, т.е. усиление напряженности электрического поля в районе его концентрации на малой поверхности нити? Скорее всего, так и есть. В районе нити напряженность сходящегося поля всегда выше, чем в любом другом месте лампы, поэтому там возбуждение атомов ртути начинается прежде всего. А по остальной части лампы напряженность поля ниже, и там течет ток без ионизации и возбуждения.

[EUgeneUS]

sergey zhukov
Теперь режим работы лампы более-менее понятен:

1. Источник высокого напряжения, с учетом подключенного к одному из электродов дросселя, и подключенного к другому - конденсатора, скорее представляет собой источник тока.
2. Ограничение тока дросселем и конденсатором не позволяет перегореть нитям накала, но тока достаточно, чтобы их раскалить.
3. Так как пробитый конденсатор находится в КЗ, он замыкает электроды. Ни о каком разряде между электродам не может быть речи.
4. Есть некое падение напряжения на сопротивлении нитей накала, но вряд ли оно превышает 100В и достаточно для зажигания разряда (хотя это не исключено).
5. Однако, сама лампа (в целом) может находиться под высоким напряжением относительно земли.

Выводы:
1. Свечение возникает из-за коронного разряда на электродах. Возникновение которого облегчается наличием термоэмиссии.
2. Потенциал лампы определяется как высоким напряжением, генерируемым балластом. Так и включением балласта в сеть - к какому проводу балласта подключена фаза, а к какому - ноль. Поэтому характер свечения может (но вообще говоря, не обязан) измениться при изменении фазировки питания балласта.

[wrest]

Надо поднести палец к концу лампы (где ещё светится) и поводить. Стекло же изолятор - трахнуть током не должно бы.

Кстати, выключенные лампы светятся если поднести к ним антенну бытовой рации 5..8 ваттной, включенной на передачу. Свежевыключенные светятся лучше. Иногда даже так что надо включенную рацию сперва поднести, а потом лампу выключать, иначе не светятся.

Кто-нибудь клал лампу в микроволновку? Взрывается?

[Aritaborian]

Светится, не взрывается.

[Vladimir-80]

wrest в сообщении #1565777 писал(а):

Кто-нибудь клал лампу в микроволновку? Взрывается?

Не ЛДС, неонки, но в микроволновке (последние несколько секунд небезинтересного для любителей электричества сорокаминутного видео):
https://youtu.be/pSNJ1O1lHgQ?t=3032

[EUgeneUS]

Как писал выше, разряды в газах - тема весьма богатая и сложная, в том смысле, что происходящиее процессы имеют кучу возможных вариантов реализации.

Например, недавно прочитал про высокочастотный ёмкостной разряд (ВЧЕ). Особенность его в том, что носители разряда в газе никогда не достигают поверхности электородов, не успевают за период колебания поля.
При этом существует два существенно разных режима ВЧЕ.
А наблюдал я его во всей красе более 30 лет назад, когда никуда не подключенная ЛДС ярко мигала в такт морзнке, уютно расположившись между анодами ламп в БУМе на два киловатта.

Свчение неонок в микроволновке, тоже видимо следует отнести к ВЧЕ.
А вот свечение неонки в индикатороной отвертке - уже нет, скорее всего. Из-за того, что поле низкочастотное. Это скорее всего обычный тлеющий разряд "с питанием" через ёмкость.

Свечение ЛДС, которое наблюдал ТС (также уважаемый wrest с радиостанциями) опять же имеет свои особенности - этот разряд индуцируется термоэмиссией с электородов. То есть какой-то весьма специфический тип разряда.

[wrest]

Vladimir-80 в сообщении #1565828 писал(а):

Не ЛДС, неонки,

Да неонки от любого чиха светятся.

[Snegovik]

Если поискать, то можно найти немало разных статеек как заставить работать вышедшую из строя лампу. По моему там собирается схема, которая дает импульс более высокого напряжения, чем стандартная схема запуска. Ну и говорят, что работает.

[EUgeneUS]

Snegovik
В случае обрыва накала зажечь ЛДС не составляет труда.
Более того, наиболее простые электронные балласты так и делают - в них нет начального режима для разогрева нитей.
Такой режим, вообще говоря, не полезен для (исправной) лампы, так как при холодном старте ускоренными темпами деградирует поверхность электродов.

Но данная тема несколько о другом. Насколько её понял - вопрос в том, что происходит в исправной лампе при вполне определенной неисправности электронного балласта.