燈絲的熱特性：熱阻vs冷阻
作者 : John Dunn，EDN
白熾燈燈絲的熱阻和冷阻之比令人驚訝，其中最糟糕的是在通電瞬間的峰值電流突波相當大。畢竟，經過多年的使用，電燈插座及其相關線路不斷受到這些峰值電流突波的衝擊，早晚都可能會發生問題...
白熾燈燈絲的熱態電阻(hot resistance)和冷態電阻(cold resistance)之比著實讓我大感驚訝，儘管我一直以為自己對這些事情瞭若指掌。後來才知道，我並非對此「無所不知」，而且我對此無知的後果甚至可能會有引發潛在火災之虞。
在我家的餐桌上方有一盞水晶吊燈，它已經掛在那裡35年了，直到最近都還能正常運作。但是，時不時地，其中一顆100W的燈泡會忽然熄滅，但只要更換新的燈泡後，一切就又恢復正常了(圖1)。
然而，有一天，事情就不太樂觀了。
圖1：帶有100W燈泡的水晶吊燈。
那天當我走進餐廳後試著想打開燈，但卻還是一片漆黑。「該換燈泡了，」我心想，因此就拿了一個新燈泡來換並丟棄了舊燈泡。於是燈就亮起來了，我以為就像以前一樣一切都很好。
第二天，燈又暗了。難道新的燈泡有瑕疵？但似乎也不太可能。於是我取出昨晚才換上的那個新燈泡並測量其燈絲電阻，結果是9.4Ω。(請暫時記得這個數字。)很顯然地，燈泡並沒有燒壞，所以我又把它放回去，結果燈又亮起來了。
在那之後的幾天，這盞燈都會自己慢慢暗下來，然後再亮起來。有時燈泡會變暗一點，然後再變亮。很明顯地，問題要麼出在燈座上，不然就是牆上的開關有問題。但這也意味著我可能扔掉了一個還完好無缺的100W燈泡。因為那些燈泡已經都買不到了，我想到還覺得生氣。
然後我突然意識到，以一個在120V線路上運作的100W燈泡，燈泡的電阻必須為(120V)² /100W = 144Ω，但我卻只測量到9.4Ω？因此，我決定測量幾個其他瓦數的燈泡，並查看「熱」阻與「冷」阻的比例(表1)。
表1：測量房屋中各種燈泡的熱阻和冷阻。
也許大家都知道熱阻和冷阻之間有多麼不一樣，但甚差異之比卻令人大吃一驚。最糟糕的情況是在通電瞬間的峰值電流突波確實非常大。
經過多年的使用過程，電燈插座及其相關線路一次又一次地受到這些峰值電流突波的衝擊，早晚都可能會發生問題。
那盞水晶吊燈已經用了35年，我也換過很多次燈泡了。在這些變化過程中，接觸燈泡尖端的插座片可能逐漸變形，以至於它不無法再與燈泡尖端緊密接觸(圖 2)。
圖2：多年的使用後，導致插座片變形，並造成燈泡尖端與插座片的接觸不良。
而當燈泡尖端和插座片之間的電接觸不牢固時，該接合處將會升溫，我要特別強調的是它會變得非常、非常熱。於是我後來更換掉插座了，原本的舊插座是長這樣的(圖3)：
圖3：過熱損壞的舊插座。
從現在起，每當必須更換燈泡時，我打算都得順便偷偷看一下插座，檢查看看是否會有熱損壞的可能。
編譯：Susan Hong
(參考原文：Hot resistance versus cold resistances，by John Dunn)
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