日光燈如何發(fā)明的_日光燈工作原理及接線圖

一、日光燈概述

日光燈又名熒光燈，所以日光燈就是熒光燈。日光燈俗稱“電棒”，就是細長圓柱形的白色不透明玻璃管，（燈管內(nèi)的白色物質(zhì)就是引起發(fā)光的熒光粉，所以也叫熒光燈），兩端還各有兩個細腿的那種，因為照出的光線和太陽照的一樣不會引起物體變色，所以叫日光燈。

日光燈用途非常廣泛。在造型上也有柱型、環(huán)型、U型等多種。其最大特點是光亮、節(jié)電、散射、無影，是典型的重在照明的燈具，裝飾效果較差。所以在選購時應(yīng)更注重其照明效果。

二、日光燈工作原理

當電源接通時，電壓全部加在啟輝器上，氖氣在玻璃泡內(nèi)電離后輝光放電而發(fā)熱，使動觸片受熱膨脹與靜觸頭接觸使電路接通，此時燈絲通過電流加熱后發(fā)射電子，使燈絲附近的水銀開始游離并逐漸氣化，同時，啟輝器觸點接觸后輝光放電隨即停止，動觸片冷卻而縮回（即觸點斷開）。使流經(jīng)燈絲和鎮(zhèn)流器的電流突然中斷，在此瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電動勢與電源電壓串聯(lián)后，全部加在燈管兩端的燈絲間，由于燈絲間電壓驟增，整個燈管內(nèi)的汞氣在高壓作用下全部游離，從而產(chǎn)生弧光放電，輻射出不可見的紫外線，激發(fā)管壁的熒光粉，發(fā)出近似日光的可見光。

熒光燈的組件必須嚴格按規(guī)格配套使用，由于鎮(zhèn)流器是電感性負載，因而使得整個日光燈電路的功率因數(shù)降低，不利于節(jié)約用電；為了提高功率因數(shù)，可在日光燈的電源兩端并聯(lián)一只電容器，其容量按管的功率不同而選配如20瓦的光管配2.5微法電容器，30瓦日光燈配3.75微法電容器，40瓦的光管配4.75微法電容器，耐壓應(yīng)大于220伏。

日光燈如何發(fā)明的_日光燈工作原理及接線圖

三、日光燈如何發(fā)明的

1879年，美國著名的科學(xué)家愛迪生發(fā)明了白熾燈，結(jié)束了人類“黑暗”的歷史。人們在歡呼、慶祝這一偉大發(fā)明的時候，富有遠見的科學(xué)家已經(jīng)看到了白熾燈明顯的不足之處：它只利用電能的10%-20%，其余的80%-90%的電能以熱損耗的形式被浪費掉。

“白熾燈靠電流加熱，使熱能轉(zhuǎn)換為光能，這種電能的利用形式太浪費了，能不能開辟一條電能利用的新途徑呢？”有的科學(xué)家提出了新的想法。

美國的黑維特就是持這種想法的科學(xué)家之一。他默默地扎在實驗里。他將耐熱玻璃制成燈管，抽出燈管內(nèi)的空氣。然后往燈管內(nèi)充入各種金屬和氣體，反復(fù)進行比較。

1902年，黑維特發(fā)明了水銀燈。這種水銀燈是在真空的燈管中充入水銀和少量氬氣。通電后，水銀蒸發(fā)，受電子激發(fā)而發(fā)光。水銀燈比白熾燈亮多了，光線近似太陽光，能量利用率也較高。

但是，水銀燈會輻射出大量紫外線，而紫外線是對人體有害的；且水銀燈光線太亮、太刺眼，因此它不能得到廣泛應(yīng)用。

該如何改進水銀燈，使它更為實用呢？

一時間，許多科學(xué)家潛心于水銀燈的研究。他們認定沿著水銀燈的思路研究下去，終究會成功的。

不少科學(xué)家注意到：早在1852年，英國物理學(xué)家斯托克期發(fā)現(xiàn)了一種碰到光就能產(chǎn)生另一種光的熒光物質(zhì)，并且經(jīng)這種熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換后的光的波長遠比外來光的波長要長。

“既然紫外線比可見光的波長短，用紫外線去照射熒光物質(zhì)，肯定可以得到比紫外線的波長要長得多的可見光！”科學(xué)家馬上聯(lián)想到了水銀燈的弊端。

“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”。這可是個極有價值的推測。它意味著大量有害的紫外線將變成可見光。具體來說，只要在水銀燈管內(nèi)壁涂上熒光物質(zhì)，當水銀燈輻射的紫外線照到熒光物質(zhì)上時，就會被激發(fā)變成可見光。

有了這么一個明確的理論指導(dǎo)，按理說，水銀燈的改進工作應(yīng)該有個飛躍了。

然而，科學(xué)家在實際的操作過程中屢屢失敗。這是為什么呢？

經(jīng)過認真分析與探討，科學(xué)家認定原來的推測沒有錯，關(guān)鍵問題是技術(shù)上沒有過關(guān)，也就是說，水銀燈的啟動裝置不理想。可是要制作一個理想的啟動裝置談何容易！

水銀燈的改進工作進入了艱難階段。

19l0年，法國科學(xué)家注意到莫爾在1895年做的一個實驗。在這個實驗中，莫爾在抽掉空氣的玻璃燈管中，充入少量的二氧化碳，然后給以高壓，使它放電，結(jié)果燈管發(fā)出白光。克勞特根據(jù)莫爾的實驗，在抽掉空氣的玻璃燈管中，分別充入氖、氬、氦等惰性氣體。他發(fā)現(xiàn)，充入氖氣，燈管會發(fā)出紅橙色的光；充入氖和氬的混合氣，燈管會發(fā)出藍色的光；充入氖和水銀的混合氣，燈管會發(fā)出綠色的光；充入氦氣，燈管會發(fā)出金黃色的光。如果在管內(nèi)壁涂不同熒光物質(zhì)，燈光的色彩將更豐富。

“這是多么奇妙的現(xiàn)象?。　笨藙谔伢@喜萬分。

克勞特根據(jù)這種燈光的特殊性能，制作了一幅宣傳廣告：紅色的花朵，綠色的葉子，黃色的文字。他把這個廣告掛在法國巴黎的鬧市區(qū)。在夜晚，這張廣告發(fā)出五彩繽紛的燈光，顯得格外醒目。

克勞特獲得了霓虹燈的發(fā)明專利，并成立了“克勞特霓虹燈公司”，結(jié)果發(fā)了大財。直到1932年，克勞特專利權(quán)到期，從此，世界各地才開始廣泛生產(chǎn)霓虹燈。

雖然霓虹燈亮度不夠，不能作為照明用，只能用它豐富的燈光色彩作廣告，但它再一次證明：不采用愛迪生的使電變?yōu)闊?，熱再變?yōu)楣獾姆椒?，而采用一條更經(jīng)濟地利用電能的途徑完全可行。也就是說，水銀燈的進一步研制、改進是大有前途的。這給了科學(xué)家極大的信心。

美國通用電子公司的研究人員伊曼，與其他科學(xué)家一樣，從霓虹燈的亮光中，看到了光明的前途。他加快了研制的步伐。終于在1938年，突破了啟動裝置的設(shè)計與制作大關(guān)，制作了與水銀燈性能截然不同的熒光燈。

這種熒光燈是在一根玻璃管內(nèi)，充進一定量的水銀，管的內(nèi)壁涂有熒光粉，管的兩端各有一個燈絲做電極。它的工作原理是：通電后，水銀蒸氣放電，同時產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)管內(nèi)壁的熒光物質(zhì)而發(fā)出可見光。顯然，熒光燈沒有水銀燈的弊端，它比白熾燈更亮，且電能利用率高，省電。因此，它一誕生，便很快進入了一般家庭。

由于熒光的成分與日光相似，因此人們也叫它“日光燈”。