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[科普中国]-乳白灯泡

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玻壳为白色,或玻壳上涂敷白色涂层,使之具有良好漫透射性能的白炽灯1。

基本介绍乳白灯泡是白炽灯的一种,其玻壳为白色,或玻壳上涂敷白色涂层,使之具有良好漫透射性能的白炽灯。乳白灯泡是在灯内玻璃壳内涂以白色的无机粉末。这种灯发光柔和,不刺眼,60W灯的光效为14.2lm/W,100W灯的光效为16lm/W,寿命为1000h。如果将充填灯内的氩氪混合气体中的充填比提高到90%~90.5%,灯的光效还可提高5%。到2000年底,乳白灯泡占普通白炽灯的比例已由现在的5%提高到10%以上2。

研制过程在研制过程中,托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生仔细分析了当时的煤气灯和弧光灯,他的主攻方向是寻找一种耐热材料。由电流把它烧到白热化程度而发出炽热的光却又不至于断裂或熔化。他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬,而碳棉线放入处理过的玻璃球内则发出了炽光。很遗憾,光亮只维持了几分钟就消失了。他错误地放弃了这项试验,转而试用铯、镍、铂(白金)、铂铱合金等1,600种不同的耐热材料,收获都甚微。托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生重新回到了碳的研究上。那年10月,他试验了一段长20厘米、直径为0.15厘米的碳棒,其耐热力达到5.5小时,他又不断改进着碳化方法和抽气处理。

1879年10月21日那天,他把1根直径为0.025厘米碳化了的棉线用作灯丝,发出的光度明亮、稳定,它以4烛光的照明度,1小时、2小时……足足亮了45个小时,经过1年多的努力,数千次的试验。人们盼望已久的电灯终于诞生了。

同年11月,托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生改用碳化了的卡纸大大改进电灯寿命后,生产商就迫不及待地把它投入生产。1880年除夕,3,000人走上纽约街头观赏这一新发明。成功并未使托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生停步。第二年,他制造出能连续亮上1,200个小时的毛竹丝灯。直到1904年,奥地利人发明了比毛竹丝灯强3倍的钨丝灯,前者才被取代。钨丝灯从1907年起一直沿用至今。

白炽灯白炽灯利用电流热效应制成的电光源。白炽灯由美国人爱迪生于1880年发明,现代白炽灯的灯丝都采用钨丝(熔点3370℃)。发光时温度约为2000℃,这时钨丝处于白炽状态。为防止钨丝在高温下氧化,小功率灯泡都抽成真空,大功率灯泡充以氮、氩等惰性气体,这些惰性气体可以阻碍钨丝在高温下的升华,使灯丝温度可提高到2400—2700℃,发光效率也随着提高3。

白炽灯是电流加热灯丝至白炽状态而发光的电光源。白炽灯是一种热辐射光源,能量的转换效率很低,只有2%~4%的电能转换为眼睛能够感受到的光。但白炽灯具有显色性好、光谱连续、使用方便等优点,因而仍被广泛应用。

白炽灯它主要由灯丝、玻壳和灯头组成。灯丝通常为钨丝,可绕成单螺旋,也可绕成双螺旋,并经过内、外导线封入玻壳内。内、外导线从灯头导入电流给灯丝,内导线同时又起支撑灯丝的作用。灯的内导线一般使用镀镍铜丝或镀镍铁丝。在芯柱的封接部分,使用杜美丝。普通照明灯有两根外导线,其中一根使用康铜丝,作熔丝用;另一根使用铜丝。玻壳使用钠系透明玻璃,用吹泡机吹制成型。有的为了减低发光体表面亮度造成的眩光,在玻壳的内表面,用氢氟酸进行化学处理,成为内磨砂;也可在玻壳的内表面涂以白色的无机粉末,以提高柔光性能,降低眩光;有些灯泡做成反射型的,则在玻壳内上半部蒸镀一层反光铝膜。电流经过灯丝,使灯丝加热,温度可达2300K以上。灯丝的温度越高,灯的发光效率和色温也越高。但是在高温下,灯丝容易气化而降低灯的寿命。为了减缓灯丝的气化速率,在灯泡内充入压力约为9.3×10Pa的惰性气体氩气(Ar)和氮气(N2)。氩气和氮气的混合比例由额定电压和灯丝温度来决定。如果充入比氩气原子量更大、热导率更低的氪气(Kr),减缓灯丝气化速率的作用将更大2。

照明灯具的安装利用电来发光而作为光源的,称为电气照明。电气照明广泛应用于生产和日常生活中,对电气照明的要求是保证照明设备安全运行,防止人身或火灾事故的发生,提高照明质量,节约用电。

电气照明按发光的方法分,有热辐射放电(如白炽灯)和气体放电(如日光灯)两类;按照明的方式分,有一般照明、局部照明和混合照明三类;按使用的性质分,有正常照明、事故照明、值班照明、警卫照明、障碍照明、装饰性照明(如射灯和闪灯)、广告性照明(如霓虹灯)等4。

常用照明附件常用照明附件包括灯座、开关、插座、挂线盒及木台等器件。

(1)灯座:灯座的种类大致分为插口式和螺旋式两种。灯座外壳分瓷、胶木和金属材料三种。

根据不同的应用场合分平灯座、吊灯座、防水灯座、荧光灯座等。

(2)开关:开关的作用是在照明电路中接通或断开照明灯具。按其安装形式分明装式和暗装式,按其结构分单联开关、双联开关、旋转开关等。

(3)插座:插座的作用是为各种可移动用电器提供电源。按其安装形式可分为明装式和暗装式;从其结构可分为单相双极插座、单相带接地线的三极插座及带接地的三相四极插座等。常用插座见图5-44。

(4)挂线盒和木台:挂线盒俗称“先令”,用于悬挂吊灯并起接线盒的作用,制作材料可分为瓷质和塑料。木台用来固定挂线盒、开关、插座等,形状有圆形和方形,材料有木质和塑料4。

常用照明附件的安装(1)木台的安装木台用于明线安装方式。在明线敷设完毕后,需要安装开关、插座、挂线盒等处先安装木台。在木质墙上可直接用螺钉固定木台,对于混凝土或砖墙应先钻孔,插入木榫或膨胀管。

在安装木台前先对木台加工:根据要安装的开关、插座等的位置和导线敷设的位置,在木台上钻好出线孔,锯好线槽。然后使导线从木台的线槽进入木台,从出线孔穿出(在木台下留出一定长度余量的导线),再用较长木螺钉将木台固定牢固4。

(2)灯座的安装

1)平灯座的安装:平灯座应安装在已固定好的木台上。平灯座上有两个接线桩,一个与电源中性线连接,另一个与来自开关的一根线(开关控制的相线)连接。插口平灯座上的两个接线桩可任意连接上述的两个线头,而螺口平灯座则有严格的规定:必须把来自开关的线头连接在连通中心弹簧片的接线桩上,电源中性线的线头连接在连通螺纹圈的接线桩上。

2)吊灯座的安装:把挂线盒底座安装在已固定好的木台上,再将塑料软线或花线的一端穿入挂线盒罩盖的孔内,并打个结,使其能承受吊灯的重量(采用软导线吊装的吊灯重量应小于1kg,否则应采用吊链),然后将两个线头的绝缘层剥去,分别穿入挂线盒底座正中凸起部分的两个侧孔里,再分别接到两个接线桩上,旋上挂线盒盖。接着将软线的另一端穿入吊灯座盖孔内,也打个结,把两个剥去绝缘层的线头接到吊灯座的两个接线桩上,罩上吊灯座盖。

(3)开关的安装

1)单联开关的安装:开关明装时也要装在已固定好的木台上,将穿出木台的两根导线(一根为电源相线,一根为开关线)穿人开关的两个孔眼,固定开关,然后把剥去绝缘层的两个线头分别接到开关的两个接线桩上(注意:相线一定要进开关),最后装上开关盖。

2)双联开关的安装:双联开关一般用于在两处控制同一盏灯的情况。双联开关的安装方法与单联开关类似,但其接线较复杂。双联开关有三个接线端,分别与三根导线相接。注意:双联开关中连铜片的接线桩不能接错,一个开关的连铜片接线桩应和电源相线连接,另一个开关的连铜片接线桩与螺口灯座的中心弹簧片接线桩连接。每个开关还有两个接线桩用两根导线分别与另一个开关的两个接线桩连接。待接好线,经过仔细检查无误后才能通电使用4。

(4)插座的安装

明装插座应安装在木台上,安装方法与安装开关相似,穿出木台的两根导线为相线和中性线,分别接于插座的两个接线桩上。对于单相三极插座,其接地线桩必须与接地线连接,不能用插座中的中性线作为接地线。

照明装置安装规定1)对于潮湿、有腐蚀性气体、易燃、易爆的场所,应分别采用合适的防潮、防爆、防雨的开关、灯具。

2)吊灯应装有挂线盒,一般每只挂线盒只能装一盏灯。吊灯应安装牢固,超过1kg的灯具必须用金属链条或其他方法吊装,使吊灯导线不承受力。

3)使用螺口灯头时,相线必须接于螺口灯头座的中心铜片上,灯头的绝缘外壳不应有损伤,螺口白炽灯泡金属部分不准外露。

4)吊灯离地面距离不应低于2m,潮湿、危险场所应不低于2.5m。

5)照明开关必须串接于电源相线上。

6)开关、插座离地面高度一般不低于1.3m,特殊情况插座可以装低,但离地面不应低于150mm,幼儿园、托儿所等处不应装设底位插座4。

白炽灯照明线路的安装(1)白炽灯的构造和种类

白炽灯具有结构简单、安装简便、使用可靠、成本低、光色柔和等特点。一般灯泡为无色透明灯泡,也可根据需要制成磨砂灯泡、乳白灯泡及彩色灯泡。

1)白炽灯的构造白炽灯由灯丝、玻璃壳、玻璃支架、引线、灯头等组成。灯丝一般用钨丝制成,当电流通过灯丝时,由于电流的热效应使灯丝温度上升至白炽程度而发光。功率在40W以下的灯泡,制作时将玻璃壳内抽成真空;功率在40W及以上的灯泡则在玻璃壳内充有氩气或氮气等惰性气体,使钨丝在高温时不易挥发。

2)白炽灯的种类白炽灯的种类很多,按其灯头结构可分为插口式和螺口式两种;按其额定电压分有6V、12V、24V、36V、110V和220V等6种;按其用途分为普通照明用白炽灯、投光型白炽灯、低压安全灯、红外线灯及各类信号指示灯等。各种不同额定电压的灯泡外形很相似,所以在安装使用灯泡时应注意:灯泡的额定电压必须与线路电压一致。

(2)白炽灯照明线路

1)用单联开关控制白炽灯一只单联开关控制一盏白炽灯的接线原理图见图(a)。

2)用双联开关控制白炽灯两只双联开关控制一盏白炽灯的接线原理图见图(b)4。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学