context: Glühlampe

=== Lebensdauer ===
Lebensdauer und Helligkeit in Abhängigkeit von der Betriebsspannung (nicht gültig für Halogenlampen)
Die Lebensdauer einer Glühlampe sinkt mit steigender Lichtausbeute, bedingt durch die höhere Glühfadentemperatur drastisch ab. Bei 2700 K erreichen konventionelle Glühlampen eine Standzeit von etwa 1000 Stunden, bei 3400 K (Studiolampen) nur wenige Stunden. Wie das Diagramm zeigt, verdoppelt sich die Helligkeit, wenn man die Betriebsspannung um 20 % erhöht. Gleichzeitig reduziert sich die Lebensdauer um 95 %. Eine Halbierung der Betriebsspannung (zum Beispiel durch Reihenschaltung zweier gleichartiger Glühlampen) verringert demnach zwar die Lichtausbeute, verlängert aber die Lebensdauer um mehr als das Tausendfache.
Sind die Kosten für das Auswechseln einer Lampe hoch (Ersatzbeschaffung, Montage), kann zu Gunsten einer höheren Lebensdauer auf eine hohe Lichtausbeute verzichtet und die Betriebsspannung abgesenkt werden. Signallampen sind meist umständlich zu wechseln oder sollen möglichst selten ausfallen. Hier werden Glühlampen oft bei geringer Lichtausbeute betrieben.
Die Lebensdauer einer Glühlampe endet nicht durch gleichmäßiges Abdampfen von Wendelmaterial, sondern durch das Durchbrennen an einer Stelle. Grund ist eine Instabilität, die mit der Zunahme des elektrischen Widerstandes mit der Temperatur zusammenhängt: Stellen des Glühfadens, die nur wenig dünner sind und sich beim Einschalten zunächst nur aufgrund der höheren Stromdichte schneller aufheizen, haben dann auch noch aufgrund ihrer Übertemperatur einen höheren Widerstand, heizen sich kurzzeitig extrem auf und verlieren dabei etwas Material durch Verdampfen. Beim nächsten Einschalten verschärft sich das Problem. Beim letzten Einschalten kann von der Unterbrechungsstelle sogar eine Bogenentladung im Füllgas ausgehen, die sich hin zu den Anschlussdrähten ausbreitet und einen hohen Leistungsumsatz hat.
Um das Zerplatzen des Glaskolbens durch derartige oder anderweitig zündende Bogenentladungen zu verhindern, haben manche 230-Volt-Glühlampen eine Schmelzsicherung im Sockel. Sie hat die Gestalt eines dünnen Glasröhrchens. Hochvolt-Halogenlampen haben einen zusätzlichen Schutzglaskolben oder dürfen nur mit Abdeckung betrieben werden.
Eine Möglichkeit, die Lebensdauer zu verlängern, ist daher die Begrenzung des Einschaltstroms oder die in der Veranstaltungstechnik häufig angewandte ''Vorheizung'' (engl. ) durch einen permanenten Stromfluss knapp unterhalb der Leuchtschwelle.
Die Ausfallwahrscheinlichkeit von Glühlampen lässt sich durch eine Exponentialverteilung oder, mit Berücksichtigung der Historie, durch eine Weibullverteilung beschreiben.
qas: question: Was kann die Lebensdauer einer Glühbirne verlängern?
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text: Eine Halbierung der Betriebsspannung
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text: Eine Halbierung der Betriebsspannung (zum Beispiel durch Reihenschaltung zweier gleichartiger Glühlampen)
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question: Welche Lampen sind schwierig zu wechseln?
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text: Signallampen
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