電球が切れる—なぜスイッチにアークがあるのですか？

私は部屋で電球（白熱電球）を使用していますが、定期的に燃え尽きます。4か月に1本の電球が切れます。非常に頻繁に、まさにその瞬間に、スイッチにアーク（青みがかった光のフラッシュ）が表示されるため、電源を入れると常に電球が燃えます。電球が通常切り替わるときはいつでもアークは表示されませんが、電球が切れたときだけです。

質問：アークが現れた後、電球は燃えますか、またはその逆です-フィラメントが燃えると、スイッチでアークが発生しますか？
私の考えでは、フィラメントがすり減っただけで電球が燃えると思いますが、この瞬間にスイッチにアークがほとんど常にあるのはなぜですか？

ランプが故障すると、繊細なフィラメントがそれ自体でつぶれ、短絡を引き起こすことがよくあります。これにより、電流の瞬間的なピークが発生します。電流が非常に大きいため、わずかな爆発のために、短絡がほぼ即座に開回路を吹き直します。

ランプのフィラメントを含むほとんどの材料の抵抗は温度とともに上昇するため、通常、スイッチをオンにするとランプは故障します。寒いとき、それは熱いときよりもはるかに多くの電流を引きます-10または15倍。そのため、フィラメントは非常に急速に加熱されるため、フィラメントが最もストレスを受けているため、断線する可能性がはるかに高くなります。さらに、AC波はゼロを通過するのではなく途中で通過し、電磁界の突然の蓄積を引き起こし、物理的衝撃がフィラメントにも影響を与えるためです。

白熱フィラメントランプは、これらの理由でスイッチを一度もオフにしないと、非常に長く持ちます。

質問に答えるために、スイッチのフラッシュは障害によって引き起こされます。

誘導線=アーク+サージ電流を使用した定格電流の10倍の接触バウンスにより、フィラメントが分離されます。誘導電流を遮断するとアークが発生するため、スイッチはフィラメントになり、コールドフィラメントがオンになっているときの接点のバウンス中にスイッチでアークが発生します。

これは、スイッチのアークと電源投入時の障害の簡単な説明です。（POOF）。

寿命を延ばすための最善の方法は、対流冷却を可能にし、密閉されたエンクロージャーに保管しないことです（通気のための隙間を残します）。次善の方法は、ソフトスタートを可能にするが、依然として高温からの老化を加速させるねじ付きNTCインサートです。（しかし、これらは今では非常にまれです）

接触バウンスのないZCSを使用したクールなランプは、最大10倍長持ちしますが、その後、ランプの背後に適切な空気速度のファンが必要です。アレニウス効果と呼ばれます。しかし、電球の販売には悪い。

スイッチにアークが発生する原因はいくつかあります。

そのうちの1つは接点が摩耗しています。これは、繰り返し/頻繁に使用されるスイッチで見られます。

もう1つは過剰な負荷です。白熱灯のフィラメントは、冷えているときの抵抗が非常に低くなっています。スイッチをオンにすると、しばらくの間（フィラメントが熱くなるまで）大電流（たとえば、公称電流の5倍）が流れます。（頻繁に使用するため）フィラメントが非常に磨耗している場合、切断する直前に非常に高い電流を引き込む可能性があります。そのため、この短時間の過度の負荷によりアークが発生する可能性があります。