白炽灯

基本介绍

白炽灯（Incandescent Lamp,Incandescent light bulb）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。于1879年由美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生发明。

制成碳化纤维（即碳丝）白炽灯以来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和光衰极小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡，不同用途和要求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光色和集光性能很好，但是因为光效低，已逐步退出生产和销售环节。

产品设计

白炽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6.5～10流/瓦。

白炽灯，主要由玻壳、灯丝、导线、感柱、灯头等组成。

玻壳做成圆球形，制作材料是耐热玻璃，它把灯丝和空气隔离，既能透光，又起保护作用。白炽灯工作的时候，玻壳的温度高可达100℃左右。

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。

白炽灯里的钨丝害怕空气。如果玻壳里充满空气，那么通电以后，钨丝温度升高到2000℃以上，空气就会对它毫不留情地发动袭击，使它很快被烧断，同时生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻壳内壁和灯内部件上。

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。

特色功能

白炽灯的特性主要有能量特性、电压特性、工作特性、点燃与熄灭特性、寿命等。

能量特性

能量特性可以用发光效率来描述。白炽灯所消耗的能量 其中只有一小部分转换为可见辐射光， 很大一部分转换为红外线或被损失掉。白炽灯的发光效率在13%左右。

电压特性

白炽灯的灯丝温度、电流、功率、光通量、光效和寿命均随所加电压的变化成指数函数变化，并用特征指数描述其变化规律。图3表示出白炽灯的电压变化特性曲线。

寿命

通常指新白炽灯开始使用到断丝为止的时间，或指灯保持在规定的光通量数值上的燃点时间。白炽灯的电源电压变化对灯寿命的影响，通常功率为30 W以上的灯，燃点750 h时，光通量维持率可在85%以上，在数百毫秒至数秒的开灯与关灯周期内的瞬时电流，可使灯的寿命缩短2%～8%。

工作特性

白炽灯在点燃过程中，灯丝的变形、充填气体的纯度、灯内残余气体的成分、玻壳尺寸等都与灯的光通量变化有关。

点燃与熄灭特性

因白炽灯的灯丝为热辐射体，灯丝达到一定温度需要有一个时间。开灯时，从对灯施加电压到发出额定光通量为止，需数百毫秒时间;在关灯时，情况相反。灯丝电流值愈大，熄灭所需时间愈长。在开灯的瞬间，流过灯丝的电流理论上可达到额定电流的13～16倍，实际上由于回路阻抗的制约，瞬间电流为额定电流的7～10倍。