北京拍摄白炽灯

白炽灯的特性主要有能量特性、电压特性、工作特性、点燃与熄灭特性、寿命等。[2]能量特性能量特性可以用发光效率来描述。白炽灯所消耗的能量其中只有一小部分转换为可见辐射光，很大一部分转换为红外线或被损失掉。白炽灯的发光效率在13%左右。电压特性白炽灯的灯丝温度、电流、功率、光通量、光效和寿命均随所加电压的变化成指数函数变化，并用特征指数描述其变化规律。图3表示出白炽灯的电压变化特性曲线。寿命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30W以上的灯，燃点750h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%。灯丝工作温度越高钨升华的越快，白炽灯的使用寿命就越短。北京拍摄白炽灯

经过多年的研究，人们注意到，当灯泡里充有空气的时候，虽然灯丝很快会被氧化，但是钨的蒸发却变慢了。原因其实很简单。空气是由多种成分组成的，使钨氧化的只是占空气总量1/5的氧气；至于其余的大约占4/5的氮气，它不仅没有参与对钨的破坏作用，反而阻碍钨分子的运动，降低钨的蒸发速度。过去人们为了保证白炽灯寿命，不得不把玻壳中的空气抽走。可以把气体不会跟钨发生化学反应的氮气充到玻壳里去。如果灯泡里是真空的，那么当钨丝接通电源，温度升高后，钨的分子就会大量地脱离灯丝，玻壳里一旦充进了氮气，白炽的灯丝周围就会形成一薄层稳定的气体保护层。这样钨丝的蒸发速度就慢得多了。结果是出现了充氮气的白炽灯泡。但是因为氧气或水蒸汽都会在钨丝工作时跟它起氧化反应，所以对充气的含氧量和含水量都有极严格的要求，充气使钨丝的蒸发速度变慢，同样的使用期限可以使灯丝在更高的温度下工作，所以充气灯泡的发光效率比真空灯泡要高。一般来说，充气灯泡的发光效率要比真空灯泡高出1/3以上。方案白炽灯目的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。

白炽灯的启动性能好，从对灯施加电压到发出额定光通量为止，只需数百毫秒的时间，在如此短的点熄灭时间内，其瞬间过渡电流约为额定电流的7-10倍，通常在数百毫秒到数秒内的燃点熄灭周期内，就大致可使寿命缩短2-8%。频繁开关白炽灯，使钨丝出现急冷急热，温度发生反复变化，又由于钨丝内部晶体呈纤维状，表现出各向异性，导致热应力。当热应力超过材料高温下的弹性极限时，将发生局部塑形变形，经过一定循环次数后，即可能引起热疲劳裂纹，有些裂纹联合起来形成主裂纹。这些区域就成了应力敏感处。另一方面，钨丝的急冷急热，产生热冲击现象。这种热冲击产生的热应力，远远大于钨丝正常发光时的恒定的热应力，而且这种应力以冲击式的高速加在钨丝上，容易在已存在的应力敏感区出现应力集中，使裂纹纵深扩展而导致钨丝点熄间断裂。

额定电压灯泡的设计电压称为额定电压。光源（灯泡）只能在额定电压下工作才能获得各种规定的特性。如果低于额定电压使用，光源的寿命虽然可以延长，但发光强度不足，发光效率降低。如果在高于额定电压下工作，发光强度变强，但寿命缩短，故要求电源电压能达到规定值。功率白炽灯泡的额定功率是指灯泡的设计功率值，单位为W（瓦）。额定光通量在额定电压下工作，灯泡辐射出的是额定光通量，一般是指点燃100h后的灯泡的初始光通量，以lm为单位。对于某些灯泡，例如反射型灯泡还应规定在一定方向的发光强度。由于灯丝形状的变化、真空度（或充气纯度）的下降、钨丝蒸发粘附在灯泡内壁等因素，白炽灯在使用过程中光通量会衰减。充气白炽灯内气体的对流使蒸发的钨不像真空白炽灯那样均匀散布在玻壳内部，而集中在灯头上方（指灯头在上的安装方式），光通衰减情况较好。灯在给定点燃时间后的光通量与其初始光通量之比，称为光通量维持率，通常用百分比表示。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***出去。

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*一小部分转为可见光，故发光效率低，一般为6.5～10流明/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，玻壳的温度比较高可达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。有时怕抽气机抽不干净，还要在灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷，白磷很容易同氧气反应。辽宁宣传白炽灯

由于白炽灯的耗电量大，寿命短， 性能远低于新一代的新型光源。北京拍摄白炽灯

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