关于白炽灯泡的一些物理知识

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关于白炽灯泡的一些物理知识

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关于白炽灯泡的一些物理知识
白炽灯泡在我们生活中随处可见,如果我们仔细观察就会发现有很多我们学习的知识,这里根据我们初中阶段学习的有关物理知识,就白炽灯泡的几个常见问题同大家介绍如下:
【问1】自炽灯泡自哪几个部分组成?哪些是导体?哪些是绝缘体?
?答:白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成。灯泡中的金属材料都是导体,而玻璃壳体,灯头的塑料部分是绝缘体。
?【问2】白炽灯泡是根据什么原理制成的?
?答:白炽灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上电压后,电流通过灯丝而被加热到白炽状态,因而发热发光.白炽灯工作时,将电能转化为内能和光能。
?【问3】灯丝由什么材料制成?
?答:灯丝由电阻率大、熔点高的金属钨制成的。
?【问4】选用钨作为灯丝,技术上需克服什么问题?
?答:钨是一种金属元素,易氧化,且温度越高,氧化越快,为防止钨在高温下的氧化,灯泡都抽成真空。
?另外,钨还能产生升华和凝华现象。60瓦以上的灯泡充入氮、氩等气体,可阻碍钨在高温下的升华。
?【问5】灯丝的热是怎样向外传递的?
?答:热传递的方式有传导、对流、辐射。白炽灯的灯丝产生的热是通过辐射的方式向外传递的。为提高灯丝的温度,增大灯丝的热辐射量,提高发光效率,白炽灯的额定功率越大,灯丝绕成的螺旋也就粗。
?【问6】用久了的灯泡为什么会发黑变暗?
?答:在技术上虽已采取了阻碍钨在高温下升华的措施,但事实上钨还能在高温下升华,由固态直接变为气态。热的钨蒸气遇冷后又凝华为固态晶体附在灯的内表面上。所以灯泡会发黑变暗。另外,升华和凝华的结果使得灯丝变细,灯丝电阻变大,而灯两端的电压不变,所以灯的功率变小,亮度变暗。
?【问7】为什么灯泡总易在开灯的瞬间损坏?
?答:导体的电阻与导体的材料、截面积、长度和温度有关。一般金属材料的电阻都随温度的升高而增大,灯丝钨也具有同样的性质。开灯的瞬间,灯丝温度低,电阻小,所以灯丝易出现过热而熔断。工作一段时间后,灯丝温度升高,阻值附温度的升高而增大,灯的电流和功率接近额定值,因而难损坏。一只“220V、60W”的白炽灯由公式计算得到的热态电阻是807欧,而不工作的冷态电阻实测值是63欧。?【问8】断丝的灯泡再搭上。为什么比原来亮,且更容易损坏?
?答:断丝的灯泡再搭上,灯丝的长度减小,电阻变小。工作电压不变,因而工作电流、功率都增大,亮度比原来亮。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。
?【问9】为什么白炽灯的外表面都是球形曲面?
?答:真空件都有一个抗大气压强的问题。白炽灯的里面是真空,灯丝的热和光要透过玻璃向外辐射,玻璃不能很厚,凸形的玻璃曲面可以增强抵抗大气压的能力。
?【问10】根据灯丝的长短和粗细,如何比较额定电压相同而额定功率不同的两只白炽灯泡?答:照明电路中的白炽灯,额定电压都相同,根据公式和这两个公式可知道,灯丝粗面短,灯丝电阻小,额定功率大。
?【问11】白炽灯和日光灯都是常用的照明灯,主要有什么区别?
?答:白炽灯属于热辐射光源,在电流通过钨丝发热发光的过程中,只有一小部分电能转变为光能,大部分的电能转化为热能。因此,白炽灯又称为“热灯”,这种灯的特点是发光效率低、寿命短,但制造简单、价格低,使用方便。
  日光灯属于气体放电光源。工作时,电能转化为紫外线,再由紫外线激发荧光粉发出光,因此又称为“冷光”,它的最大特点是发光效率高,灯管寿命长。
?【问12】安装白炽灯要注意什么问题?
?答:①安装白炽灯要注意灯泡不受外界干扰,要美观、实用、牢固、安全。
?②导线的连接要规范合理。
?③开关要控制火线。
?④螺丝口灯座的螺旋套只准接在零线上。
?⑤灯座中的两条导线要彼此绝缘,打上保险扣。
我们大家都知道钨丝白炽灯的寿命是1000小时,可有两只炭质灯丝白炽灯,居然亮了100多年。 ? ?? ?美国加利福尼亚州利弗莫尔市第6消防站中的一只白炽灯泡现在已经109岁了,它被人们称作 “百年灯泡”,因为它自从1901年首次投入使用后,至今已经亮了109年。在这一个多世纪中,“百年灯泡”很少被关掉过,它被关掉的最长一次时间只有一个礼拜。   “百年灯泡”不仅创下了吉尼斯世界纪录,并且还在互联网上拥有一个由成千上万名粉丝组成的“粉丝俱乐部”。很多仰慕者都从世界各地赶到利弗莫尔市的这家消防站,只为能亲眼目睹这只“世界最长寿灯泡”的闪亮风采。据“百年灯泡”的保护者斯蒂夫·布恩称,一些“粉丝”甚至住在北极圈。布恩说:“这只灯泡吸引了全世界粉丝的关心,几周前,我就接到了一个住在北极圈的人发来的信息,他说这只小灯泡是整个世界的灯塔。”   据悉,这只“百年灯泡”是由美国19世纪发明家阿多尔菲·柴莱特设计发明、然后由美国谢尔比电气公司生产制造的,它使用的是炭质灯丝,亮度相当于4瓦。柴莱特曾和美国发明大王托马斯·爱迪生进行过灯泡发明竞赛,比谁能造出最好的电灯泡。然而,即使柴莱特发明的电灯泡能够承受更高的电压,从而能拥有更长的寿命,但他一生的事业却从来都没有像爱迪生那样成功。   据悉,世界上第二长寿的灯泡如今位于美国斯多克雅兹博物馆中,1908年9月21日,得克萨斯州沃斯堡拜尔斯歌剧院的一名舞台管理员巴里·布克将一个买来的灯泡安装在了拜尔斯歌剧院中,从那以后它一直都亮着,几乎从没关掉过。拜尔斯歌剧院后来被更名为“宫殿剧院”,这只灯泡也被人们称作“宫殿灯泡”。如今它仍在斯多克雅兹博物馆中继续发着光芒,它迄今已经亮了102年。

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