白熾燈原理
白熾燈是一種熱輻射光源,,能量的轉(zhuǎn)換效率很低,,只有2%~4%的電能轉(zhuǎn)換為眼睛能夠感受到的光。但白熾燈具有顯色性好,、光譜連續(xù),、使用方便等優(yōu)點(diǎn),因而仍被廣泛應(yīng)用,。
一只點(diǎn)亮的白熾燈的燈絲溫度高達(dá)3000℃,。正是由于熾熱的燈絲產(chǎn)生了光輻射,才使電燈發(fā)出了明亮的光芒,。因?yàn)樵诟邷叵乱恍╂u原子會(huì)蒸發(fā)成氣體,,并在燈泡的玻璃表面上沉積,使燈泡變黑,,所以白熾燈都被造成“大腹便便”的外型,,這是為了使沉積下來(lái)的鎢原子能在一個(gè)比較大的表面上彌散開(kāi)。
鎢跟空氣中的氧化合生成一薄層藍(lán)色的三氧化二鎢和氧化鎢的混合物,。原因是空氣里的氧氣使高溫的鎢絲氧化了,。所以鎢絲燈泡要抽成真空,把空氣統(tǒng)統(tǒng)清除出去,。
有時(shí)怕抽氣機(jī)抽不干凈,,還要在燈泡的感柱上涂一點(diǎn)紅磷。紅磷受熱會(huì)變成白磷,,白磷很容易同氧氣反應(yīng),,生成固態(tài)的五氧化二磷,玻殼里殘留的氧氣也被消除了,。
但是白熾燈用久了玻殼會(huì)變黑,,再過(guò)一段時(shí)間會(huì)燒斷,因?yàn)殒u絲比起炭絲來(lái),,在真空里的升華速度要快得多,。當(dāng)白熾燈點(diǎn)亮溫度升得很高的時(shí)候,,鎢的升華仍然十分嚴(yán)重。長(zhǎng)時(shí)間的高溫使鎢絲表面的鎢原子升華擴(kuò)散,,然后一層又一層地沉積到玻殼的內(nèi)表面上,,使玻殼慢慢黑化,鎢的蒸發(fā)也使鎢絲越來(lái)越細(xì),,最后燒斷,。燈絲工作溫度越高鎢升華的越快,白熾燈的使用壽命就越短,。
白熾燈,、節(jié)能燈、LED燈的瓦數(shù)是什么對(duì)應(yīng)關(guān)系
白熾燈優(yōu)點(diǎn):
1,、光源小,、便宜,具有種類(lèi)極多的燈罩形式,,并配有輕便燈架,、頂棚和墻上的安裝用具和隱蔽裝置。
2,、通用性大,,彩色品種多,具有定向,、散射,、漫射等多種形式。
3,、能用于加強(qiáng)物體立體感,、白熾燈的色光最接近于太陽(yáng)光色,顯色性好,,光譜均勻而不突兀,。白熾燈(包含鹵素?zé)簦┑墓庾V是連續(xù)而且平均的,擁有極佳演色性的優(yōu)點(diǎn),;而熒光燈,、LED是離散光譜,演色性低,,低演色性光源不但會(huì)讓人覺(jué)得顏色不好看,、對(duì)于健康及視力也有害。傳統(tǒng)燈泡還有可調(diào)光,、耐點(diǎn)滅及無(wú)汞的優(yōu)點(diǎn),。白熾燈有一個(gè)其他大部分類(lèi)型發(fā)光產(chǎn)品不具備的優(yōu)點(diǎn),即適合頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)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(zhuǎn)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(dòng)快,,線(xiàn)路簡(jiǎn)單,被大量采用,。
白熾燈缺點(diǎn):
在所有用電的照明燈具中,白熾燈的效率是最低的,。它所消耗的電能只有約2%可轉(zhuǎn)化為光能,,而其余部分都以熱能的形式散失了,。至于照明時(shí)間,這種電燈的使用壽命通常不會(huì)超過(guò)1000小時(shí),。在這一點(diǎn)上,鹵素?zé)艟捅纫话愕陌谉霟粢L(zhǎng)很多,。
鹵素?zé)舻耐庑我话愣际且粋€(gè)細(xì)小的石英玻璃管,和白熾燈相比,,其特殊性就在于鎢絲可以“自我再生”。實(shí)際上,,在這種燈的燈絲和玻璃外殼中充有一些鹵族元素,,如碘和溴。當(dāng)燈絲發(fā)熱時(shí),,鎢原子被蒸發(fā)向玻璃管壁方向移動(dòng),。在它們接近玻璃管時(shí),鎢蒸氣被“冷卻”到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起,,形成鹵化鎢(碘化鎢,、溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管中央移動(dòng),,又落到被腐蝕的燈絲上,。因?yàn)辂u化鎢很不穩(wěn)定,,遇熱后就會(huì)分解成鹵素蒸氣和鎢,,這樣鎢又在燈絲上沉積下來(lái),,彌補(bǔ)了被蒸發(fā)的部分。如此循環(huán),,燈絲的使用壽命就會(huì)延長(zhǎng)很多,。所以,鹵素?zé)舻臒艚z就可以做的相對(duì)較小,,燈體也很小巧,。鹵素?zé)粢话阌迷谛枰饩€(xiàn)集中照射的地方,比如用于寫(xiě)字臺(tái)或居室局部的照明,。