白熾燈原理
白熾燈(deng)是一種熱輻射光(guang)源,能量的(de)轉換效(xiao)率很低,只有2%~4%的(de)電能轉換為眼睛能夠(gou)感受到(dao)的(de)光(guang)。但白熾燈(deng)具有顯(xian)色性好、光(guang)譜連續、使用(yong)(yong)方便等優點,因而仍被(bei)廣泛應用(yong)(yong)。
一只點亮的白熾燈的燈(deng)絲溫度高達3000℃。正是(shi)由于熾熱的燈(deng)絲產生(sheng)了(le)光輻(fu)射,才使(shi)電燈(deng)發出了(le)明亮的光芒。因(yin)為在(zai)高溫下一些鎢原子會蒸發成氣體,并在(zai)燈(deng)泡(pao)(pao)的玻(bo)璃表面上(shang)沉積,使(shi)燈(deng)泡(pao)(pao)變(bian)黑,所以白熾燈(deng)都被造(zao)成“大腹便便”的外(wai)型,這是(shi)為了(le)使(shi)沉積下來的鎢原子能在(zai)一個比(bi)較大的表面上(shang)彌(mi)散開。
鎢(wu)跟(gen)空氣中的氧化合生成一薄層藍色的三氧化二鎢(wu)和氧化鎢(wu)的混(hun)合物。原因是空氣里的氧氣使(shi)高溫的鎢(wu)絲氧化了(le)。所(suo)以鎢(wu)絲燈泡(pao)要抽成真空,把空氣統(tong)統(tong)清除出去。
有時怕抽氣機抽不干凈,還要在燈泡的(de)(de)感柱上涂一(yi)點紅磷(lin)。紅磷(lin)受熱會變成(cheng)白(bai)磷(lin),白(bai)磷(lin)很(hen)容易同氧(yang)氣反(fan)應(ying),生成(cheng)固(gu)態的(de)(de)五氧(yang)化二磷(lin),玻(bo)殼里(li)殘(can)留的(de)(de)氧(yang)氣也被消除了。
但是白(bai)(bai)熾(chi)燈(deng)用久了玻殼(ke)會(hui)變黑,再過一(yi)(yi)段時(shi)間(jian)會(hui)燒斷(duan),因為鎢(wu)絲(si)(si)比起炭絲(si)(si)來(lai),在真空里的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)(hua)速度(du)要快(kuai)得多。當白(bai)(bai)熾(chi)燈(deng)點亮溫度(du)升(sheng)(sheng)(sheng)得很(hen)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)時(shi)候,鎢(wu)的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)(hua)仍(reng)然十分(fen)嚴(yan)重(zhong)。長時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫使(shi)鎢(wu)絲(si)(si)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)鎢(wu)原子升(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)(hua)擴(kuo)散,然后一(yi)(yi)層又一(yi)(yi)層地沉積到玻殼(ke)的(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)上(shang),使(shi)玻殼(ke)慢慢黑化,鎢(wu)的(de)(de)(de)蒸發也使(shi)鎢(wu)絲(si)(si)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)細,最后燒斷(duan)。燈(deng)絲(si)(si)工作(zuo)溫度(du)越(yue)(yue)高(gao)(gao)鎢(wu)升(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)(hua)的(de)(de)(de)越(yue)(yue)快(kuai),白(bai)(bai)熾(chi)燈(deng)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命就越(yue)(yue)短。
白熾燈、節能燈、LED燈的瓦數是什么對應關系
白熾燈優點:
1、光源小(xiao)、便宜,具有種類極多(duo)的(de)燈罩(zhao)形式,并配有輕便燈架、頂棚和墻上的(de)安裝(zhuang)用具和隱蔽裝(zhuang)置。
2、通用性大,彩色品種多,具有定向、散射(she)(she)、漫射(she)(she)等多種形式。
3、能用于(yu)加強(qiang)物體(ti)立體(ti)感、白(bai)熾燈的(de)(de)色(se)光(guang)(guang)(guang)最接近于(yu)太陽光(guang)(guang)(guang)色(se),顯色(se)性(xing)好,光(guang)(guang)(guang)譜均勻而(er)不突兀。白(bai)熾燈(包(bao)含鹵(lu)素燈)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜是連續而(er)且(qie)平均的(de)(de),擁有(you)極佳演色(se)性(xing)的(de)(de)優點;而(er)熒光(guang)(guang)(guang)燈、LED是離(li)散光(guang)(guang)(guang)譜,演色(se)性(xing)低,低演色(se)性(xing)光(guang)(guang)(guang)源不但會(hui)讓人(ren)覺得顏(yan)色(se)不好看(kan)、對(dui)于(yu)健康(kang)及(ji)視力也有(you)害。傳統(tong)燈泡還有(you)可調光(guang)(guang)(guang)、耐點滅(mie)及(ji)無汞的(de)(de)優點。白(bai)熾燈有(you)一(yi)個其他大部分類(lei)型發光(guang)(guang)(guang)產品不具備的(de)(de)優點,即適合(he)頻繁(fan)啟動的(de)(de)場合(he)。
4、白熾燈和鹵鎢燈相比較,鹵鎢燈與一般白熾燈相比光效離低,體積不大,便于光控翻,色域校高,顯色性好,特別適用于電視轉播照明、繪圖、攝影及建筑物泛光照明等。但制造方便,成本低,啟動快,線路簡單,被大量采用。
白熾燈缺點:
在所有用電的照明燈具中,白熾燈(deng)的(de)(de)效(xiao)率是(shi)最低(di)的(de)(de)。它所(suo)消耗的(de)(de)電能(neng)只有(you)約2%可轉化為光能(neng),而其余部分都以熱(re)能(neng)的(de)(de)形式散失(shi)了。至于照明時(shi)間,這(zhe)種電燈(deng)的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命通常(chang)不會(hui)超過1000小時(shi)。在(zai)這(zhe)一(yi)點上,鹵(lu)素燈(deng)就比一(yi)般(ban)的(de)(de)白熾燈(deng)要長很(hen)多。
鹵(lu)(lu)(lu)素燈(deng)(deng)(deng)(deng)的(de)(de)外(wai)形一(yi)(yi)般都是一(yi)(yi)個(ge)細小(xiao)的(de)(de)石英玻(bo)(bo)璃(li)(li)管(guan),和(he)白熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)(deng)相(xiang)比(bi),其(qi)特殊性(xing)就(jiu)在(zai)于鎢(wu)(wu)絲(si)(si)可以(yi)(yi)“自我再生”。實際上,在(zai)這(zhe)(zhe)種燈(deng)(deng)(deng)(deng)的(de)(de)燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)(si)和(he)玻(bo)(bo)璃(li)(li)外(wai)殼中充有一(yi)(yi)些鹵(lu)(lu)(lu)族(zu)元素,如(ru)碘和(he)溴(xiu)。當燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)(si)發熱時,鎢(wu)(wu)原子被蒸發向玻(bo)(bo)璃(li)(li)管(guan)壁方向移(yi)動。在(zai)它們接近(jin)玻(bo)(bo)璃(li)(li)管(guan)時,鎢(wu)(wu)蒸氣被“冷卻”到大(da)約800℃并和(he)鹵(lu)(lu)(lu)素原子結合(he)在(zai)一(yi)(yi)起,形成鹵(lu)(lu)(lu)化(hua)鎢(wu)(wu)(碘化(hua)鎢(wu)(wu)、溴(xiu)化(hua)鎢(wu)(wu))。鹵(lu)(lu)(lu)化(hua)鎢(wu)(wu)向玻(bo)(bo)璃(li)(li)管(guan)中央移(yi)動,又(you)落到被腐蝕的(de)(de)燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)(si)上。因為(wei)鹵(lu)(lu)(lu)化(hua)鎢(wu)(wu)很(hen)(hen)不穩定,遇熱后就(jiu)會分解成鹵(lu)(lu)(lu)素蒸氣和(he)鎢(wu)(wu),這(zhe)(zhe)樣鎢(wu)(wu)又(you)在(zai)燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)(si)上沉(chen)積下來,彌補了被蒸發的(de)(de)部(bu)分。如(ru)此循環,燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)(si)的(de)(de)使用(yong)壽命就(jiu)會延長很(hen)(hen)多(duo)。所以(yi)(yi),鹵(lu)(lu)(lu)素燈(deng)(deng)(deng)(deng)的(de)(de)燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)(si)就(jiu)可以(yi)(yi)做的(de)(de)相(xiang)對較小(xiao),燈(deng)(deng)(deng)(deng)體也很(hen)(hen)小(xiao)巧。鹵(lu)(lu)(lu)素燈(deng)(deng)(deng)(deng)一(yi)(yi)般用(yong)在(zai)需要(yao)光線集中照射的(de)(de)地方,比(bi)如(ru)用(yong)于寫字臺或居室局部(bu)的(de)(de)照明。