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為什么電燈泡會發光?電燈泡發光的原理

時間:2019-07-11 14:34:50本文內容及圖片來源于讀者投稿,如有侵權請聯系[email protected] 永強 我要投稿

  電燈泡是一種透過通電,利用電阻把幼細絲線(現代通常為鎢絲)加熱至白熾,用來發光的燈。那么電燈泡為什么會發光呢?下面是小編整理的關于電燈泡發光的原理,歡迎閱讀參考。

  電燈泡發光的原理

  電燈泡中能發光的主要裝置是燈絲,是用細鎢絲繞成的。在玻璃制成的電燈泡里,抽走空氣,裝入氮、氬等不燃燒的氣體,然后密封起來。當電流從電線傳到燈絲中時,由于燈絲的電阻非常大,就會產生高熱,熱到一定程度就會發起光來。

  電燈泡歷史起源

  一般認為電燈是由美國人湯馬士·愛迪生所發明。但倘若認真的考據,另一美國人亨利·戈培爾(Heinrich Göbel)比愛迪生早數十年已發明了相同原理和物料,而且可靠的電燈泡,而在愛迪生之前很多其他人亦對電燈的發明作出了不少貢獻。1801年,英國化學家戴維將鉑絲通電發光。他亦在1810年發明了電燭,利用兩根碳棒之間的電弧照明。1854年亨利·戈培爾使用一根炭化的竹絲,放在真空的玻璃瓶下通電發光。他的發明今天看來是首個有實際效用的白熾燈。他當時試驗的燈泡已可維持400小時,但是并沒有及時申請設計專利。

  1850年,英國人約瑟夫·威爾森·斯旺(Joseph Wilson Swan)開始研究電燈。1878年,他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利,并開始在英國建立公司,在各家庭安裝電燈。

  1874年,加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利。他們在玻璃泡之下充入氮氣,以通電的碳桿發光。但是他們無足夠財力繼續發展這發明,于是在1875年把專利賣給愛迪生。

  愛迪生購下專利后,嘗試改良使用的燈絲。1879年他改以碳絲造燈泡,成功維持13個小時。到了1880年,他造出的炭化竹絲燈泡曾成功在實驗室維持1200小時。但是在英國,斯旺控告愛迪生侵犯專利,并且獲得勝訴。愛迪生在英國的電燈公司被迫讓斯旺加入為合伙人。但后來斯旺把他的權益及專利都賣了給愛迪生。在美國,愛迪生的專利亦被挑戰。美國專利局曾判決他的發明已有前科,屬于無效。最后經過多年的官司,愛迪生才取得碳絲白熾燈的專利權。

  愛迪生的最大發現是使用鎢代替碳作為燈絲。之后在1906年,通用電器發明一種制造電燈鎢絲的方法。最終廉價制造鎢絲的方法得到解決,鎢絲電燈泡被使用至今。

  電燈泡的最大問題是燈絲的升華。因為鎢絲上細微的電阻差別造成溫度不一,在電阻較大的地方,溫度升得較高,鎢絲亦升華得較快,于是造成鎢絲變細,電阻進一步增大的循環;最終令鎢絲燒斷。后來發現以惰性氣體代替真空可以減慢鎢絲的升華。今天多數的電燈泡內都是注入氮、氬或氪氣。

  現代的白熾燈一般壽命為1,000小時左右。

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