灯泡运用哪些物理知识?

灯泡运用哪些物理知识?

关于白炽灯泡的一些常见题
问1 自炽灯泡自哪几个部分组成?哪些是导体?哪些是绝缘体?
答 白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成.灯泡中的金属材料都是导体,而玻璃壳体,灯头的塑料部分是绝缘体.
问2 白炽灯泡是根据什么原理制成的?
答 白炽灯泡是根据电流的热效应原理制成的.灯泡接上额定电压后,电流通过灯丝而被加热到白炽状态(2000C以上),因而发热发光．白炽灯工作时,将电能转化为内能和光能.
问3 灯丝由什么材料制成?
答 灯丝由电阻率大、熔点高的金属钨制成的.
问4 选用钨作为灯丝,技术上需克服什么问题?
答 钨是一种金属元素,易氧化,且温度越高,氧化越快,为防止钨在高温下的氧化,灯泡都抽成真空.
另外,钨还能产生升华和凝华现象.60瓦以上的灯泡充入氮、氩等气体,可阻碍在高温下的升华.
问5 灯丝的热是怎样向外传递的?
答 热传递的方式有传导、对流、辐射.白炽灯的灯丝产生的热是通过辐射的方式向外传递的.为提高灯丝的温度,增大灯丝的热辐射量,提高发光效率,白炽灯的额定功率越大,灯丝绕成的螺旋也就粗.
问6 用久了的灯泡为什么会发黑变暗?
答 在技术上虽已采取了阻碍钨在高温下升华的措施,但事实上钨还能在高温下升华,由固态直接变为气态.热的钨蒸气遇冷后又凝华为固态晶体附在灯的内表面上.所以灯泡会发黑变暗.另外,升华和凝华的结果使得灯丝变细,由公式R= 可分析得到,灯丝电阻变大,而灯两端的电压不变,P＝ ,所以灯的功率变小,亮度变暗.
问7 为什么灯泡总易在开灯的瞬间损坏?
答 导体的电阻与导体的材料、截面积、长度和温度有关.一般金属材料的电阻都随温度的升高而增大,灯丝钨也具有同样的性质.开灯的瞬间,灯丝温度低,电阻小,所以灯丝易出现过热而熔断.工作一段时间后,灯丝温度升高,阻值附温度的升高而增大,灯的电流和功率接近额定值,因而难损坏.一只“220V、60W”的白炽灯由公式R=u2／P计算得到的热态电阻是807欧,而不工作的冷态电阻实测值是63欧.
问8 断丝的灯泡再搭上.为什么比原来亮,且更容易损坏?
答 断丝的灯泡再搭上,灯丝的长度减小,电阻变小.工作电压不变,因而工作电流、功率都增大,亮度比原来亮.由于此时灯的实际功率大于额定功率,因而灯丝过热更易熔断.
问9 为什么白炽灯的外表面都是球形曲面?
答 真空件都有一个抗大气压强的问题.白炽灯的里面是真空,灯丝的热和光要透过玻璃向外辐射,玻璃不能很厚,因此,薄的凸形的玻璃曲面可以大大增强抵抗大气压的能力.
问10 根据灯丝的长短和粗细,如何比较额定电压相同而额定功率不同的两只白炽灯泡?
答 照明电路中的白炽灯,额定电压都相同,根据公式P=u2／R和R=pL／s这两个公式可知道,灯丝粗面短,灯丝电阻小,额定功率大.
问11 白炽灯和日光灯都是常用的照明灯,主要有什么区别?
答 白炽灯属于热辐射光源,在电流通过钨丝发热发光的过程中,只有一小部分电能转变为光能,大部分的电能转化为热能.因此,白炽灯又称为“热灯”,这种灯的特点是发光效率低、寿命短,但制造简单、价格低,使用方便.
日光灯属于气体放电光源.工作时,电能转化为紫外线,再由紫外线激发荧光粉发出光,因此又称为“冷光”,它的最大特点是发光效率高,灯管寿命长.
问12 安装白炽灯要注童什么问题?
答 安装白炽灯要注意灯泡不受外界干扰,要美观、实用、牢固、安全.
①导线的连接要规范合理.
②开关要控制火线.
⑧螺丝口灯座的螺旋套只准接在零线上.
④灯座中的两条导线要彼此绝缘,打上保险扣.