为什么电灯泡会发光?电灯泡发光的原理

学习啦  永强   2019-07-11 14:34:50

  电灯泡是一种透过通电,利用电阻把幼细丝线(现代通常为钨丝)加热至白炽,用来发光的灯。那么电灯泡为什么会发光呢?下面是小编整理的关于电灯泡发光的原理,欢迎阅读参考。

为什么电灯泡会发光?电灯泡发光的原理

  电灯泡发光的原理

  电灯泡中能发光的主要装置是灯丝,是用细钨丝绕成的。在玻璃制成的电灯泡里,抽走空气,装入氮、氩等不燃烧的气体,然后密封起来。当电流从电线传到灯丝中时,由于灯丝的电阻非常大,就会产生高热,热到一定程度就会发起光来。

  电灯泡历史起源

  一般认为电灯是由美国人汤马士·爱迪生所发明。但倘若认真的考据,另一美国人亨利·戈培尔(Heinrich Göbel)比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料,而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年,英国化学家戴维将铂丝通电发光。他亦在1810年发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有及时申请设计专利。

  1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年,他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯。

  1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明,于是在1875年把专利卖给爱迪生。

  爱迪生购下专利后,尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时。到了1880年,他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国,爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科,属于无效。最后经过多年的官司,爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。

  爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝。之后在1906年,通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决,钨丝电灯泡被使用至今。

  电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一,在电阻较大的地方,温度升得较高,钨丝亦升华得较快,于是造成钨丝变细,电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。

  现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。

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