白炽灯是一种比较古老的光源,在人类光源发展过程中占有重要地位。1810年首先由英国人发明了“电弧放电”灯,由于发光不稳定而且寿命短一直难以普及。
1879年,美国发明大王爱迪生对这种灯进行了彻底改造,把发光部份由电弧改成了灯絲。为防止高溫灯絲与氧气发生剧烈反应,灯泡还被抽成了真空,大大延长了它的使用寿命。
不过受当时金属“钨”冶炼和抽絲技术限制,爱迪生的灯絲还不可能用到钨,而是由碳絲制成的,寿命也只达到数百小时。
但他的这一伟大发明奠定了白炽灯的基本原理和架构。因此被后人冠之以白炽灯发明人的头衔。以至于现在罗纹灯口规格“E14”和“E27”中的E(后面的数字表示罗纹直径),仍代表着爱迪生。
但真正使白炽灯成熟和定型的是美国人柯进而奇,他于1909年把碳质灯絲换成了钨丝,再次大幅延长了白炽灯的使用寿命,并一直延用至今。
白炽灯的发光原理是用电流通过灯絲时产生热量,并且把灯絲加热到2000攝氐度的“白炽”状态来发光的。之所以在众多的金属中选择钨来作灯丝是基于两点原因:一是因为钨的熔点高达3410℃,而铁和铜则分别只有1535和1083℃,所以只有钨丝能很好适应白炽灯的高温工作环境。还有一点就是钨的电阻率比较高,为0.055Ωm㎡/m,而铜只有0.0175。也就是说用钨作灯絲,其长度也可相对短一些。由于白炽灯的发光是以发热为前提的,因此光效较低,只达到十几流明/每瓦。
我们常见的白炽灯有15W、25W、40W、60W和100W等规格。有人可能会发现,用万用表测量白炽灯的电阻时都会偏小,只相当于按R=U²/P公式计萛结果的5%~10%.这是因为金属(半导体除外)的电阻率都是随溫度的升高而上升的。我们称之为正溫度系数。比如40W白炽灯的冷电阻只有80多Ω,点亮后就上升至1200Ω以上。
电阻上升会抑制电流继续增长,最终达到平衡而稳定下来。所以白炽灯使用 *** 最为简单,无须仼何驱动,通电既可点亮,且不分交直流。
随着各种高效新型光源的不断问世,曾为人类照明做出过巨大贡献的白炽灯似乎已走到了生命的尽头。但我相信白炽灯赁借自己的使用 *** 简单和光谱最接近太阳光两大优点,还能在照明领域顽强的生存一段时间。
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