白炽灯泡中的学问

2015-01-22 13:29:14   来源:想想再说   点击:



  1、白炽灯是谁发明的?

  发明大王爱迪生于1879年发明的。

  2、白炽灯利用什么原理制成的?

  利用电流的热效应原理制成的。白炽灯工作时,将电能转化为内能和光能。

  3、制造白炽灯的材料可以分为哪两类?

  导体和绝缘体。属于导体的有:铁螺扣套、锡块、钨丝、金属支架;属于绝缘体的有:玻璃隔离层、玻璃支柱、玻璃泡。

  4、白炽灯的灯丝是用什么材料做的?它为什么会发光?能用其他材料做灯丝吗?

  白炽灯的灯丝是用熔点高的钨做的。当电流通过时,灯丝温度达2500℃以上,灯丝发热到白炽状态,发出明亮的光,其他金属的熔点低于灯丝发光时的温度,易熔化,所以,不能用其他金属代替钨丝做灯丝。

  5、用久的灯泡灯壁为什么发黑?

  这是灯丝升华后又凝华在灯壁上造成的。

  6、普通家用白炽灯为何制成鸭梨形?

  电灯泡的灯丝是用金属钨制成的。通电后,灯丝发热,温度高达2500℃以上。金属钨在高温下升华,一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上。时间一长,灯泡就会变黑,降低亮度,影响照明。

  科学家们根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量惰性气体,并把灯泡做成梨形。这样,灯泡内的惰性气体对流时,金属钨蒸发时的黑色微粒大部分被气体卷到上方,凝结沉积在灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使灯泡亮度不受影响。

  7、电灯的玻璃泡为什么厚度均匀,而且很薄?

  这是为了防止玻璃泡内外受热不均匀热膨胀胀破玻璃泡。

  8、灯泡的铁螺扣套为什么有花纹?

  为了增大灯口螺套和灯头之间的摩擦。

  9、在铁螺扣套与灯丝连线之间的玻璃隔离层起什么作用?

  绝缘。

  10、灯泡内为什么要抽成真空或充入一些惰性气体?

  因为真空和惰性气体是热的不良导体,可以隔热,还可以防止灯丝在高温下氧化。充入一些惰性气体,还可以减少钨丝升华。

  11、真空的灯泡摔碎时会很响,这是为什么呢?

  同样的道理,当真空的灯泡落在地上摔碎的瞬间,由于灯泡内部气体的压强远小于灯泡外的大气压强,灯泡周围的空气填充真空部分发生碰撞而发出很大的响声。

  12、白炽灯的灯丝为何绕成螺旋状?

  这主要是为了通电时减少灯丝的热损失,以提高灯丝温度和发光效率。

  13、你能凭外观来判断灯泡的功率吗?

  能。灯丝越粗,电阻越小,额定电压相同时,灯泡的额定功率越大;灯丝越细,电阻越大,灯泡的额定功率越小。

  14、为什么用久的白炽灯通常要比相同规格的新白炽灯暗些?

  这是因为灯丝发生升华而变细,从而使灯电阻变大,通过灯丝的电流变小,当电压不变时,实际功率变小。

  15、为什么夏天在家里打开大功率的空调等用电器时,室内的灯光变暗?

  这是因为家庭电路中总功率增大时,干路电流增强,从而使干路上分担的电压增大,此时灯两端的电压变小,它的实际功率变小的缘故。

  16 灯丝断后又搭接上,为什么更亮了?

  白炽灯的灯丝断了,搭上继续使用时,灯丝长度变短,电阻变小,灯泡两端电压不变,灯泡的实际功率变大,亮度变亮。由于此时灯的实际功率大于额定功率,因而灯丝过热更易熔断。

  17、当打开或闭合电灯时为什么收音机中会传来“喀喀”的杂声?

  这杂声就是电路通断时发出的电磁波被收音机接收到而产生的。

  18、白炽灯的寿命有多长?

  白炽灯寿命的终止主要是灯丝断裂。所以白炽灯的寿命主要取决于灯丝的寿命。白炽灯工作时,灯丝在高温下不断蒸发,截面逐渐变小,到一定程度就出现断裂。工作温度越高,灯丝蒸发得越快,寿命就越短。降低灯丝工作温度,能使灯丝的蒸发速度显著降低,所以可大大延长灯丝的寿命。但是灯丝工作温度降低后,发光效率就会明显降低。因此,生产厂家在权衡了寿命和光效之后,确定了一个适当的灯丝工作温度,在这个温度下工作,白炽灯的灯丝平均寿命为1000小时左右。

  19、灯泡断丝有哪些原因?

  断丝的直接原因是高温时灯丝烧断。由于多种原因,白炽灯工作时整个灯丝的温度不可能完全均匀,处处相同。当某处的温度过高时,该处的灯丝(称作热点)因温度较高、蒸发较快。经过一定时间后,热点截面变得较小而电阻增大,随之温度更高,蒸发更快。如此循环下去,过不了多长时间,热点处的灯丝就会烧断而成为断点,结果造成灯泡寿命终止。质量合格的灯泡在额定电压下工作时,有的灯泡寿命短的在500小时以内,长的还可达1500小时以上。

  热点突出是正常断丝的根本原因,要延长白炽灯的寿命,关键是延缓灯丝的热点突出之前热点发展的速度。有一点很清楚,断丝不是电动力破坏所致。断丝完全是热损坏。要使灯丝在瞬间烧毁,灯丝温度必须比正常工作温度高出许多才行。开灯的冲击电流虽然很大,但毕竟是冷态的瞬间电流,一旦灯丝温度达到正常工作温度时它就消失了。就是说,瞬间大电流是出现在灯丝高温工作之前。所以白炽灯的开灯电流冲击不是断丝的主要原因。至于很多白炽灯的断丝发生在开灯瞬间,则只是一种表面现象罢了。这些在开灯瞬间烧毁的灯泡,其灯丝的热点已经突出,寿命已临近终期,即使是在正常状态下,也用不了多少时间灯丝热点处就会断裂。

  对于用户来说,真正能延缓灯丝热点发展的办法,就是通过降低灯泡的工作电压来降低灯丝工作温度,使灯丝的蒸发速度降低,从而有效延长灯丝的寿命。在电压偏高的情况下,这种办法不仅有效而且必要。如有些地方,夜间照明线路电压达到240伏,此时白炽灯的平均寿命将只有300小时左右。如能将电压降低为200伏,则新灯泡的平均寿命可延长到3600小时左右。不过随着灯泡工作电压降低,灯的亮度也随之降低到正常时的70%左右或更低。

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