白炽灯发光原理(白炽灯发光原理是什么)
2023-05-17 14:19:37   来源：   评论：0 点击：

白织灯的工作原理是什么

灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。由电流通过灯丝加热至白炽状态产生光的一种光源。是最早出现的电灯，用耐热玻璃制成泡壳，内装钨丝。泡壳内抽去空气，以免灯丝氧化，或再充入惰性气体（如氩），减少钨丝受热升华。因灯丝所耗电能仅一小部分转为可见光，故发光效率低，一般为10～15流/瓦。但制造方便，成本低，启动快，线路简单，被大量采用。

普通的白炽灯，主要由玻壳、灯丝、导线、感柱、灯头等组成。

灯丝是用比头发丝还细得多的钨丝，做成螺旋形。看起来灯丝很短，其实把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线，这条直线竟有1米多长。

导线两条导线表面上很简单，实际上由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。内导线用来导电和固定灯丝，用铜丝或镀镍铁丝制做；中间一段很短的红色金属丝叫杜美丝，要求它同玻璃密切结合而不漏气；外导线是铜丝，任务就是连接灯头用以通电。

感柱一个喇叭形的玻璃零件就是感柱，它连着玻壳，起着固定金属部件的作用。其中的排气管用来把玻壳里的空气抽走，然后将下端烧焊密封，灯就不漏气了。

灯头是连接灯座和接通电源的金属件，用焊泥把它同玻壳粘结在一起。

这里特别需要讲讲灯丝，因为电灯正是要靠它来发光的。白炽灯是由发光用的金属钨丝、与外界电源相通的电极，尾部的密封部分组成。一般将灯泡里面抽成真空或充入其它惰性气体，利用钨的熔点高的特点，将其制造成丝状，通入电流后，钨丝便发光，并有一部分电能转化为热能。

白炽灯是根据电流的热效应制成的发光器件，它是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源，至500℃时开始发出可见光，随温度增加，从红-橙黄-白逐步变化。

性能特点及应用：

1、辐射光谱连续；

2、显色性好，近似Ra=100；

3、色温低，约在2500K-3200K（普通型号在2700K-2900K）；

4、光效低，约在9-34lm/W；

5、散热量大；

6、寿命短，约在1000h。

从以上性能可以看出，白炽灯发光效率极低，能耗极大，但由于它的显性好，在特定的要求下还在采用。节元照明以100LM/W以上的发光效率、20000小时以上的寿命、Ra=95的显色性等优良性能稀土三基色T6荧光灯正在推向市场，随着推广的深入，必将替代传统的荧光灯与白炽灯，造福于人类。白炽灯显色性好???由于色温远低于光管,所以在白炽灯光下的物体的色彩还原性没有光管好

电灯发光原理是什么？

其工作原理是：

电流通过灯丝（钨丝，熔点达3000℃以上）时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000℃以上，灯丝在处于白炽状态时，就像烧红了的铁能发光一样而发出光来。

灯丝的温度越高，发出的光就越亮。故称之为白炽灯，从能量的转换角度看，电灯发光时，大量的电能将转化为热能，只有极少一部分可以转化为有用的光能。

电灯发出的光是全色光，但各种色光的成份比例是由发光物质（钨）以及温度决定的。比例不平衡就导致了光的颜色的偏色，所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。（即显色性不高）

扩展资料：

种类：

1，白炽灯（Incandescentlamp）：

普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡

特点：广泛被人使用的一种光源，它能散发出温暖晕黄的光线，是我们大多数人所认为的灯泡。它的价格便宜，显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单。

因此，钨丝灯泡也具有多变的式样以搭配不同的灯具。然而，钨丝灯泡的寿命并不长久，光效低，也不省电，它还会发出不低的温度，所以不可以距离纸张、纺织品或朔胶制品太近。

2，荧光灯（俗称日光灯）

特点：光效高、寿命长、光色好。

荧光灯有直管型、环型、紧凑型等，是应用范围十分广泛的节能照明光源。用直管型荧光灯取代白炽灯，节电70~90%，寿命长5~10倍；对直管型荧光灯进行升级换代，节电15~50%；用紧凑型荧光灯取代白炽灯，节电70~80%，寿命长5~10倍；

3，卤素灯泡

卤素灯（Halogenlamp），亦称钨卤灯泡，是白炽灯的一种。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体。在高温下，蒸发的钨丝与卤素进行化学作用，蒸发的钨会重新凝固在钨丝上，形成平衡的循环，避免钨丝过早断裂。

因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。此外，卤素灯泡亦能以比一般白炽灯更高的温度运作，它们的亮度及效率亦更高。不过在这温度下，普通玻璃可能会软化。因此卤素灯泡需要采用熔点更高的石英玻璃。

而由于石英玻璃不能阻隔紫外线，故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。卤素灯泡上的水晶玻璃如果有油，会造成玻璃上温度不一，减低灯泡的寿命。因此换卤素灯泡时要避免人手触及灯泡的玻璃。

4，LED灯

发光原理：50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。

LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。

日光灯，节能灯是由于外层荧光材料受到紫外激发形成的光

高压纳灯，高压汞灯是由于蒸汽状态下的金属原子外层电子被激发，回到低能态势的辐射光，发出的光是原子的特征谱线白炽灯泡是根据热辐射的原理制成。它是依靠电流将灯丝加热到白炽的温度（2400~3000K）而辐射出可见光的光源。灯丝是白炽灯泡的主要部分，灯丝断了，灯泡也就坏了。温度很高的灯丝在空气中很容易被氧化，所以它必须隔绝空气工作，即将泡壳内抽成真空或充入与灯丝不起化学作用的氮气等惰性气体。一般灯泡功率在40W及以下是真空灯泡；功率在40W及以上是充气灯泡。充填气体是用氩气和氮气的混合气体，灯泡内充气的目的是为了减少钨的蒸发。因为钨在蒸发过程中遇到惰性气体的阻拦，有一部分钨粒子会折回到灯丝上，这样就减少钨的蒸发量，从而可相应提高灯丝的工作温度，提高灯泡的发光效能，延长灯泡的寿命当灯泡通电后，灯泡内灯丝的两端有了电压，电子就会在电线中流动形成电流。这就像水从高处向低处流动的道理是一样的。水在流动的过程中会做功，电在流动过程中也会做功。电流通过线径细、电阻大的导线时，会发生类似塞车的情况，导致发热。电灯的钨丝能承受高温，钨丝在高热情况下就发光了。能量的释放有两种形式：发光、放热，这两种形式一定并存。灯丝与电阻丝的区别就是灯丝将大多数能量转化为光能。因为通电后，根据电流的热效应，灯丝产生大量的热能，而产生红外光和可见光，就好比一块铁，加热温度越高，铁块越红，红的发白，类似。一般灯丝钨丝达到2000度以上，灯丝处于白炽状态就会发光温度越高光越亮就跟金属烧红了发光一样

日光灯一般也叫荧光灯，传统型荧光灯即低压汞灯，是利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光。因此它属于低气压弧光放电光源。

1852年，英国物理学家斯托克期发现了一种碰到光就能产生另一种光的荧光物质。

1879年，爱迪生发明了白炽灯。

1902年，黑维特发明了水银灯。

19l0年，法国科学家克劳特获得了霓虹灯的发明专利。

日光灯工作原理

通电后，水银蒸气放电，同时产生紫外线，紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光。

日光灯的优点：

与白炽灯相比，它具有色温容易控制，发光效率比高，发光面积较大，使用寿命长的优点。

白炽灯发光效率：15% 日光灯发光效率：90%

白炽灯使用寿命：1000小时 日光灯使用寿命：3000小时

日光灯的缺点

?电路复杂，需要启动电路（镇流器）

?含有重金属（主要是汞）

?价格也比白炽灯贵很多

?有频闪现象，有些场合不适合使用

日光灯频闪，因为市电频率是50赫兹，导致灯管每秒钟出现100次的闪烁。灯管内壁的荧光粉虽然有一定的余辉时间，但即使在这百分之一秒内也会迅速变暗导致频闪现象。

危害性：

?伤害眼睛：虽然人的眼睛不易察觉，但长期处在这种光源下对眼睛有一定的危害，特别是用旧的日光灯，这种频闪更加明显。

?产生错觉：光强闪烁还干扰视觉中枢对图象的处理和综合分析，从而形成眩目和视觉错觉等现象。比如，会把正常高速转动的物体看成慢转甚至反转，把高速飞行的球看成是断续的。如在有转动物体的车间，当转动频率是灯光闪烁频率的整数倍时，转动的东西看上去象静止一样，往往因此造成事故。

日光灯工作条件

灯丝：给气体加热，发射电子使氩气电离

氩气：氩气电离生热，热量使水银产生蒸气

水银蒸气：在高压下导电，发出紫外线

荧光粉：受到紫外线照射时发出可见光

大气层的成分主要有氮气,占78．1％；氧气占20．9％；氩气占0．93％

起辉器停止放电后，双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲约800多伏，它与电源电压220伏叠加后，得到1000多伏的电压，加到 两端，灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度运动，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电离，并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。

日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化。镇流器起到降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内108v。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。