根据白炽灯现象原理工作的电光源称为白炽灯白炽灯。也就是说,灯的工作是由于灯丝的发光所引起的电流通过它,被称为白炽灯。
白炽灯如何工作?
当物体变热时原子在物体内部变得热兴奋。如果物体不熔化,则外轨电子原子由于提供的能量而跳到更高的能量级别。在这些高能级上的电子并不稳定,它们会再次回落到低能级。当电子从高能级下降到低能级时,它们会以光子的形式释放额外的能量。然后这些光子以电磁辐射的形式从物体表面发射出来。
该辐射将具有不同的波长。波长的一部分处于可见的波长范围内,并且有很大的波长部分是红外范围。具有红外线范围内的波长的电磁波是加热的,并且具有可见范围内的波长的电磁波是光能。
白炽灯是指通过加热物体而产生可见光。一个白炽灯工作在同样的原则。使用电力的最简单的人工光源是白炽灯。我们在这里使用电流发光通过一细细的灯丝而产生可见光电流使灯丝的温度升高到发光的程度。
白炽灯的历史
人们通常认为托马斯·爱迪生是白炽灯的发明者,但实际的历史并非如此。在爱迪生之前,有许多科学家研究并设计了白炽灯的原型。其中一位是英国物理学家约瑟夫·威尔逊·斯旺。据记载,他获得了第一个白炽灯的专利。后来爱迪生和斯旺合并,生产了商业规模的白炽灯。
白炽灯的构造
灯丝连接在两根引线上。一根引线接在灯泡的脚触点上,另一根引线接在灯泡的金属底座上。两根引线都通过安装在灯泡下部中间的玻璃支架。两根支撑线也附在玻璃支架上,用于支撑其中间部分的灯丝。脚触点通过绝缘材料与金属底座隔离。整个系统是由一个彩色或phasphare涂层或透明的玻璃灯泡封装。根据白炽灯的等级,玻璃灯泡可能充满惰性气体或保持真空状态。
的灯丝白炽灯用合适的形状和大小的玻璃球密封排出。这种玻璃灯泡用于将灯丝与周围的空气隔离,以防止灯丝被氧化,并将灯丝周围的常规电流降至最低,从而保持灯丝温度较高。
玻璃灯泡要么保持真空状态,要么在低压下充满氩气和少量氮气等惰性气体。在灯具使用过程中,使用惰性气体以尽量减少灯丝的蒸发。但由于惰性气体在灯泡内对流流动,灯丝在运行过程中失去热量的机会更大。
再次真空是热的绝缘绝缘,但它在操作期间加速了灯丝的蒸发。在气体填充的白炽灯的情况下,使用与15%氮气混合的85%的氩气。偶尔氪可以用于减少长丝蒸发,因为氪气的分子量相当高。
但它的成本更高。在大气压的约80%,将气体填充到灯泡中。气体填充在灯泡中,栅格超过40W。但灯泡少于40°;没有使用天气。
白炽灯的各个部分如下图所示。
白炽灯灯
在现在,白炽灯在不同的瓦数额定值中可用,如25,40,60,75,100和200瓦等。存在不同的灯泡形状,但基本上,所有形状都是圆形的。主要有三种材料用于生产白炽灯的长丝,这些材料是碳,钽和钨。以前用于长丝材料的碳,但目前钨用于最具目的。
碳丝的熔点在3500左右oC,这种灯丝的工作温度约为1800o因此蒸发的可能性就小得多。因为有碳丝,白炽灯不会因为灯丝的蒸发而变暗。在操作过程中,由于灯丝的蒸发,灯丝材料的分子沉积在玻璃球的内壁上,灯丝灯就会变暗。
这种暗变在灯的长寿命后变得突出。碳白炽灯的效率并不好,大约是每瓦4.5流明。钽被用作灯丝,但是它的效率很差,大约是2流明每瓦。这是因为钽很少被用作灯丝元件。
由于其高发光效率,现在使用最广泛的灯丝材料是钨。当它在2000时运行时,它可以为每瓦提供18个流明o当它运行在2500流明/瓦时,这种效能可以达到30流明/瓦o高熔点是长丝材料的主要标准,因为它必须在非常高的温度下工作而不被蒸发。
虽然钨具有比碳的较差较差的较差点,但仍然钨更优选为灯丝材料。这是因为高效温度,这使得钨更加明亮。钨长丝的机械强度非常高,以承受机械振动。
白炽灯的寿命
无论是什么可能是制造技术,每种白炽灯都有一些近似的寿命。这是因为可以最小化但不能完全避免的丝状蒸发现象。
由于灯丝的蒸发,玻璃灯泡在一段时间后变暗。由于灯丝的蒸发,灯丝变薄,使灯丝发光效率降低,最后灯丝断裂。由于灯丝是直接连接到供电线路上的,线路上的电压波动,影响灯泡的性能。
研究发现,白炽灯的光效与电源电压的平方成正比,同时,灯的寿命与13成反比th到14.th电源电压的功率。白炽灯的主要优点是这些足够便宜,非常适合在小区域照明。但这些灯不是节能,大约90%的输入电能作为热量丢失。
市场上白炽灯泡的可用性
市场上有各种有吸引力的形状和尺寸的灯泡。PS30灯具具有梨形,T12灯泡是直径1.5英寸的管状,R40灯泡是具有直径为5英寸的反射器灯泡外壳。基于瓦数的可用性,灯泡在市场上很常见,有25,40,60,75,100,150和200W等。我们可以遵循下表以获得重要数据白炽灯。