发布网友 发布时间:2022-04-26 22:08
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热心网友 时间:2023-08-22 17:57
办法只有降低温度,降低灯丝温度可以达到延年益寿的目的。钨丝工作温度高达2700℃时,灯泡点亮不到1个小时就熄灭;钨丝工作温度下降到1700℃,使用寿命可以延长到1000个小时以上。
可是,这并不是个好办法。降低钨丝的工作温度,也就是降低它的白炽程度,会使白炽灯的发光效率降低,远不如温度高时那么明亮。
于是,问题就这样明明白白地摆在了人们的面前:要想白炽灯更多地发光,就得提高灯丝的工作温度;要想减少钨丝的蒸发以延长灯的寿命,又得降低它的体温。这是矛盾的。 经过多年的研究,人们注意到,当灯泡里充有空气的时候,虽然灯丝很快会被氧化,但是钨的蒸发却变慢了。原因其实很简单。空气是由多种成分组成的,使钨氧化的只是占空气总量1/5的氧气;至于其余的大约占4/5的氮气,它不仅没有参与对钨的破坏作用,反而阻碍钨分子的运动,降低钨的蒸发速度。
过去人们为了保证白炽灯寿命,不得不把玻壳中的空气抽走。可以把气体不会跟钨发生化学反应的氮气充到玻壳里去。
如果灯泡里是真空的,那么当钨丝接通电源,温度升高后,钨的分子就会大量地脱离灯丝,玻壳里一旦充进了氮气,白炽的灯丝周围就会形成一薄层稳定的气体保护层。这样钨丝的蒸发速度就慢得多了。结果是出现了充氮气的白炽灯泡。
但是因为氧气或水蒸汽都会在钨丝工作时跟它起氧化反应,所以对充气的含氧量和含水量都有极严格的要求,充气使钨丝的蒸发速度变慢,同样的使用期限可以使灯丝在更高的温度下工作,所以充气灯泡的发光效率比真空灯泡要高。一般来说,充气灯泡的发光效率要比真空灯泡高出1/3以上。