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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,玻壳的温度最高可达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。
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发光效率低、发热温度高,热蒸发快、寿命较短:(1000小时)、红外线成份、易受震动影响、色温低,带*(2500K.60W)、7耗能大,不利于节能。白炽灯缺点这么多,所以淘汰白炽灯是必然的。概括为三大缺点:其暖色和带*光,有时不一定受欢迎。日本最按时完成制成能吸波长为570-590NM*光的玻璃壳白炽灯,使光色比一般的白炽灯白得多。对所需电的总量说来,发出的较低的光通量,产生的热为80%,光仅为20%。寿命相对地较短。应用指南:因白炽灯光效低,寿命短、电能消耗大、维护费用高,使用时间长的工厂车间照明不宜采用。
虽然白炽灯的光效低,但它的产量最大,应用最广泛的电光源,然而随着节能、环保等国际问题的突出,全球白炽灯淘汰计划正逐渐实施。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,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。一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达3000℃。正是由于炽热的灯丝产生了光辐射,才使电灯发出了明亮的光芒。因为在高温下一些钨原子会蒸发成气体,并在灯泡的玻璃表面上沉积,使灯泡变黑,所以白炽灯都被造成“大腹便便”的外型,这是为了使沉积下来的钨原子能在一个比较大的表面上弥散开。钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。原因是空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。所以钨丝灯泡要抽成真空,把空气统统清除出去。
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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%。白炽灯工作特性,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。白炽灯点燃与熄灭特性,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。