先说普通的白炽灯。
很简单,就是因为导线的电阻远远远远……小于灯泡的灯丝。
所以,导线上消耗功率非常小,不发热;而灯丝消耗功率发热。
而且灯丝的表面积有限,散热率小,所以,一定的功率发的热量集中在很小的体积内,可以积累达到很高的温度。
固体温度达到很高的时候都会发光。温度不太高发红光,温度再高些就发白光了。
用白炽灯的朋友可能有这种经验:电压不足的时候,灯光发红,电压过高的时候,灯光更白。这就是温度和颜色之间的关系。
我们都知道铁匠烧红的铁块会发光,炼钢炉里面的钢水也会发光,这都是达到了高温度的缘故。
白炽灯的灯丝发的光,比烧红的铁块、钢水等等都更白,说明灯丝的温度比它们更高。
制造灯丝之所以需要选择材料,主要是考虑:(1)熔点;(2)寿命。
用铁丝铜丝肯定不行,熔点太低,没到发白光的温度就熔掉了。
楼上朋友说到的“竹子皮纤维碳化加工而成”的炭丝,熔点是够了,但是在空气中很快就会被氧化“烧掉”,所以为了使它在高温下能有足够的寿命,就需要封装在真空中。
现在的钨丝灯泡封装在真空中,也是为了减少氧化,延长寿命。
上面说的是白炽灯,白炽灯是电能先变为热能,达到一定高温时,热辐射有一部分就成为了可见光,另外还有大量不可见的红外线辐射,所以效率较低。
而现代的荧光灯、发光二极管等等新的光源,则是利用另外的原理,使电能直接变为可见光,不经过发热这个环节。故可以大大提高效率。
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