白熾燈原理
白熾(chi)燈(deng)是(shi)一種(zhong)熱輻射光(guang)源(yuan),能量的轉換效率(lv)很低,只(zhi)有(you)2%~4%的電能轉換為眼睛能夠感受到的光(guang)。但(dan)白熾(chi)燈(deng)具有(you)顯色(se)性好、光(guang)譜連續、使用(yong)方便(bian)等優點,因而仍被廣泛應(ying)用(yong)。
一只點亮的白熾燈的(de)(de)(de)燈絲(si)溫度(du)高達(da)3000℃。正是由于熾熱的(de)(de)(de)燈絲(si)產(chan)生了(le)光輻射,才使電燈發出(chu)了(le)明亮(liang)的(de)(de)(de)光芒。因為(wei)在高溫下(xia)一些鎢原子會蒸發成(cheng)氣體,并在燈泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)玻璃表(biao)面上沉積,使燈泡(pao)(pao)變黑,所(suo)以白熾燈都被(bei)造成(cheng)“大腹便便”的(de)(de)(de)外(wai)型,這是為(wei)了(le)使沉積下(xia)來的(de)(de)(de)鎢原子能(neng)在一個比較(jiao)大的(de)(de)(de)表(biao)面上彌散開。
鎢(wu)(wu)(wu)跟空氣中(zhong)的氧化合生成一薄層藍色的三(san)氧化二(er)鎢(wu)(wu)(wu)和氧化鎢(wu)(wu)(wu)的混合物(wu)。原因是空氣里的氧氣使高溫(wen)的鎢(wu)(wu)(wu)絲氧化了。所以鎢(wu)(wu)(wu)絲燈(deng)泡要(yao)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(zai)燈泡的感柱上涂一點紅磷(lin)(lin)。紅磷(lin)(lin)受熱會(hui)變成(cheng)白(bai)磷(lin)(lin),白(bai)磷(lin)(lin)很(hen)容易同氧氣反應,生成(cheng)固態的五氧化二磷(lin)(lin),玻殼里殘留的氧氣也被消除了。
但是白熾燈(deng)(deng)用(yong)久了玻(bo)殼會(hui)變黑,再過一(yi)段(duan)時間會(hui)燒(shao)(shao)斷,因(yin)為(wei)鎢絲(si)比起炭絲(si)來,在真空里的(de)(de)升(sheng)(sheng)華速(su)度要快(kuai)(kuai)得(de)多。當白熾燈(deng)(deng)點(dian)亮溫(wen)度升(sheng)(sheng)得(de)很高(gao)(gao)的(de)(de)時候,鎢的(de)(de)升(sheng)(sheng)華仍然(ran)(ran)十分嚴重。長時間的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)使(shi)鎢絲(si)表面的(de)(de)鎢原子升(sheng)(sheng)華擴散,然(ran)(ran)后一(yi)層(ceng)又一(yi)層(ceng)地沉積到玻(bo)殼的(de)(de)內表面上,使(shi)玻(bo)殼慢(man)慢(man)黑化,鎢的(de)(de)蒸發也使(shi)鎢絲(si)越(yue)來越(yue)細,最后燒(shao)(shao)斷。燈(deng)(deng)絲(si)工作溫(wen)度越(yue)高(gao)(gao)鎢升(sheng)(sheng)華的(de)(de)越(yue)快(kuai)(kuai),白熾燈(deng)(deng)的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命就越(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(bian)宜,具有種類極多的燈罩形式,并配有輕便(bian)燈架、頂棚和墻上(shang)的安裝用具和隱蔽裝置。
2、通用性大(da),彩(cai)色品種(zhong)多,具有定(ding)向、散射(she)、漫射(she)等多種(zhong)形(xing)式(shi)。
3、能用于(yu)(yu)加強(qiang)物體立體感、白熾(chi)(chi)燈的(de)色(se)光(guang)(guang)最接(jie)近于(yu)(yu)太陽(yang)光(guang)(guang)色(se),顯(xian)色(se)性(xing)好(hao),光(guang)(guang)譜(pu)均(jun)勻而(er)不突(tu)兀。白熾(chi)(chi)燈(包含鹵素燈)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)是連(lian)續而(er)且平均(jun)的(de),擁有(you)(you)極佳演色(se)性(xing)的(de)優點(dian)(dian);而(er)熒(ying)光(guang)(guang)燈、LED是離散光(guang)(guang)譜(pu),演色(se)性(xing)低,低演色(se)性(xing)光(guang)(guang)源不但會讓(rang)人覺得顏色(se)不好(hao)看、對于(yu)(yu)健(jian)康及(ji)視力(li)也有(you)(you)害。傳統燈泡還有(you)(you)可調光(guang)(guang)、耐點(dian)(dian)滅及(ji)無汞的(de)優點(dian)(dian)。白熾(chi)(chi)燈有(you)(you)一(yi)個其他大部分類型(xing)發光(guang)(guang)產(chan)品(pin)不具備的(de)優點(dian)(dian),即(ji)適合頻繁(fan)啟動的(de)場合。
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(zhong),白熾燈(deng)的效率是最低的。它所消耗的電(dian)能只有約(yue)2%可轉化(hua)為(wei)光能,而其余部分都(dou)以熱(re)能的形式(shi)散失了。至于(yu)照明時間,這種電(dian)燈(deng)的使用壽命(ming)通常不會超過1000小時。在這一(yi)(yi)點上(shang),鹵素(su)燈(deng)就比一(yi)(yi)般的白熾燈(deng)要(yao)長很多。
鹵(lu)素(su)燈(deng)(deng)(deng)(deng)的外形一(yi)般(ban)都是(shi)一(yi)個(ge)細(xi)小的石英玻(bo)璃(li)管,和(he)白(bai)熾燈(deng)(deng)(deng)(deng)相(xiang)比(bi),其特殊性(xing)就(jiu)在于鎢(wu)(wu)(wu)絲(si)可以(yi)“自我(wo)再生”。實際上,在這種燈(deng)(deng)(deng)(deng)的燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)和(he)玻(bo)璃(li)外殼中充(chong)有(you)一(yi)些(xie)鹵(lu)族元(yuan)素(su),如(ru)(ru)碘(dian)和(he)溴(xiu)。當燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)發熱時,鎢(wu)(wu)(wu)原子被蒸(zheng)(zheng)發向(xiang)玻(bo)璃(li)管壁(bi)方向(xiang)移動(dong)。在它們接(jie)近玻(bo)璃(li)管時,鎢(wu)(wu)(wu)蒸(zheng)(zheng)氣被“冷卻”到大(da)約800℃并(bing)和(he)鹵(lu)素(su)原子結合在一(yi)起,形成鹵(lu)化鎢(wu)(wu)(wu)(碘(dian)化鎢(wu)(wu)(wu)、溴(xiu)化鎢(wu)(wu)(wu))。鹵(lu)化鎢(wu)(wu)(wu)向(xiang)玻(bo)璃(li)管中央移動(dong),又(you)落到被腐蝕的燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)上。因為鹵(lu)化鎢(wu)(wu)(wu)很(hen)(hen)不穩定(ding),遇熱后就(jiu)會(hui)分(fen)解成鹵(lu)素(su)蒸(zheng)(zheng)氣和(he)鎢(wu)(wu)(wu),這樣鎢(wu)(wu)(wu)又(you)在燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)上沉積下來,彌補了被蒸(zheng)(zheng)發的部分(fen)。如(ru)(ru)此循(xun)環,燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)的使(shi)用壽命就(jiu)會(hui)延長很(hen)(hen)多。所以(yi),鹵(lu)素(su)燈(deng)(deng)(deng)(deng)的燈(deng)(deng)(deng)(deng)絲(si)就(jiu)可以(yi)做的相(xiang)對較小,燈(deng)(deng)(deng)(deng)體也很(hen)(hen)小巧(qiao)。鹵(lu)素(su)燈(deng)(deng)(deng)(deng)一(yi)般(ban)用在需要(yao)光線(xian)集中照(zhao)射的地方,比(bi)如(ru)(ru)用于寫字臺或居(ju)室(shi)局部的照(zhao)明。