白炽灯的发光原理

2021-04-23 08:53:39 lighting 10

白炽灯的由来

托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison)在1879年发明了白炽灯泡,被称之为光明之父。但爱迪生却是起先发明并使用灯泡的人。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison)

“白炽灯”这个名词听起来虽然很专业,但其实它就是现代人生活中使用较频繁的电灯泡。

电灯泡的结构图

一颗电灯泡的结构可以简单地分为3部分:灯头、灯芯,和玻璃泡壳。其中灯芯的构造是发光的重要条件。

灯芯由3根导线丝闭合组成,分别是A钨丝、C导丝、G导丝。其中,A、G导丝皆为铜导丝且电阻比较小;而A钨丝的电阻稍微大一点。

当电流从H锡焊点进入,依次通过A、C、G,当电流到达电阻较大的钨丝处时开始发热,到达一定温度后,钨丝就会产生热辐射并发光。

白炽灯的演变

较早,爱迪生发明的是碳丝灯(A的原材料为碳丝),用碳丝产生热辐射并发出光,而现代的白炽灯泡中使用的都是钨丝。

同时为了保护钨丝,还将玻璃泡壳内抽了真空并充入氮气,这样做可以使灯泡的寿命更长一点。

这就是白炽灯的基本构造以及它的发光原理。

电暖炉为何发光?

其实小伙伴们可以类比一下:在冬天大家都用过电暖炉,当电暖炉插上电之后,伴随着温度的升高它会发热发红,这种现象就是由于温度的升高而导致发光。

当然,由于它的温度还没有达到几千度,所以发出来的光是红色的。

从物理能量学角度看,其实白炽灯的发光原理很简单,总共分为2个过程:首先电能转换成热能(热效应);接着热能转变成光能(热能不会全部转换为光能,会有一部分其它消耗)。

随着灯泡工作温度的增加,钨丝的热辐射增加,可见光部分随之也增加。所以,当电暖炉的温度越来越高,我们人眼可见的红光也就愈来愈强烈。


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