白炽灯俗称电灯泡或钨丝灯泡。简单的说就是白炽灯是通过对灯丝的加热,以热的形式发出可见光源,然后外面套上耐热玻璃。由于玻璃的可塑性,随制造工艺而定,其外形拥有有多种形状。那么你知道白炽灯的工作原理是什么呢?
白炽灯的工作原理
白炽灯的工作原理是由发光用的金属钨丝、与外界电源相通的电极,尾部的密封部分组成。白炽灯的工作原理一般将灯泡里面抽成真空或充入其它惰性气体,利用钨的熔点高的特点,将其制造成丝状,通入电流后,钨丝便发光,并有一部分电能转化为热能。在使用白炽灯时,注意不要去处接触灯泡,第一,灯泡表面温度很高,容易烫着手;第二,灯泡在工作时,钨丝在很高的温度下变软,如果晃动灯泡,容易使灯泡损坏。安全用电重要。
电灯是靠灯丝来发光的。同炭丝一样,白炽灯里的钨丝也害怕空气。如果玻壳里充满空气,那么通电以后,钨丝温度升高到2000℃以上,空气就会对它毫不留情地发动袭击,使它很快被烧断,同时生成一种黄白色的三氧化钨,附着在玻壳内壁和灯内部件上。
要是玻壳里残留的空气比较少,那么上面讲的过程就会进行得慢一些,钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。这些都是空气玩的把戏——空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。所以钨丝灯泡要抽成真空,把空气统统清除出去。
白炽灯的组成结构
一、玻壳
一般使用耐热的玻璃制成圆球形,内装钨丝。为了避免灯丝眩光,可对玻壳进行磨砂处理,形成光的漫反射。一些特殊用途的灯泡会使用彩色玻璃。白炽灯工作时,玻壳的温度最高可达100℃。
二、灯丝
又称白炽体,是用极细的钨丝做成单螺旋丝或双螺旋丝,灯丝看似很短,其实如果将其拉成一条直线,可达一米之长。钨丝由芯柱上的钼丝支架支撑,两端连接导丝。通常灯丝举要具备熔点高、蒸发率低、机械加工性能好、电阻率大、在高温下能定型等特点。由于钨丝害怕空气,因此要将灯泡内的空气抽掉,再充进需要的惰性气体。
三、导线
由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。内导线一般用铜丝或镀镍铁丝制成,用于导电和固定灯丝;杜美丝是导线中间一段很短的红色金属丝,要与玻璃密切结合并确保不漏气;外导线是铜丝,用于连接灯头以通电。
四、感柱
是一个喇叭状的玻璃零件,与玻壳连接,用于固定金属部件,感柱上有一个排气管,用于抽掉玻壳内的空气,再将下端烧焊密封,就可以使灯不漏气。
五、灯头
是连接灯座和接通电源的一个金属件,通常使用焊泥将灯头和玻壳粘在一起。
白炽灯工作原理带来的缺陷
紧凑型荧光灯售价约是白炽灯泡的10倍,但寿命是后者的6倍,而且同等亮度的产品,荧光灯耗电量不足白炽灯泡的四分之一。随着新产品的不断出现,新型光源也不断诞生,譬如LED发光二极管,是一种半导体固体发光器件,被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上;电光功率转换可超过10%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
由于工作原理的缺陷,许多国家决定淘汰白炽灯。中国是白炽灯的生产和消费大国,2011白炽灯产量和国内销量分别为38.5亿只和10.7亿只。根据测算,中国照明用电约占全社会用电量的12%左右。如果把在用的白炽灯全部替换为节能灯,年可节电480亿千瓦时,相当于减少二氧化碳排放4800万吨所以推动白炽灯淘汰步法不仅符合节能减排的大势所趋,而且能有效缓解日趋紧张的电力短缺。
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